前言¶
在 DSH 插件开发中，处理复杂的数学可视化通常需要引入重型渲染库。xby-mathematical-visualization 是一个基于 JSXGraph 的 MCP 协议服务器，旨在为智能体提供现成的数学绘图能力。它提供了 13 种工具，覆盖了从基础函数绘图到向量场分析的需求，适用于教育数学、工程和科学应用。
核心功能¶
该插件提供以下 6 个核心功能：
- set_xby_apikey：在聊天中设置 API 密钥。该密钥会自动持久化，重启 DSH 进程后依然有效。
- generate_function_graph：函数绘图工具。支持渲染单个或多个函数，可配置颜色、标签、定义域，并包含切线、导数轨迹和积分带等功能。
- generate_parametric_curve：参数曲线工具。用于绘制由 x(t) 和 y(t) 定义的曲线，如圆、摆线、利萨茹图形或描述参数化运动的路径。
- generate_geometry_diagram：生成交互式几何图。支持创建点、线、圆、多边形、角度和向量，适用于可视化几何概念、定理和构造（如三角形、垂线、角平分线）。
- generate_vector_field：生成向量场可视化。在 2D 平面上显示箭头，展示方向和大小，支持流线、奇点以及颜色编码的幅度，常用于可视化梯度场、流场或电磁场。
- generate_linear_system：线性系统工具。用于绘制线性方程和不等式，自动标记交点，并可以对不等式区域进行着色，或标记目标函数的最优解。
关键类型要求¶
在调用上述功能时，必须严格遵守类型要求，否则会导致渲染失败：
- 数字类型：
points[].x、points[].y、domain[]、integralBounds[]、tMin、tMax、startX、startY、fieldFunction.dx、fieldFunction.dy必须是数字（例如3.14159），不能使用字符串。 - 字符串类型：
lines[].point1、lines[].point2、polygons[].vertices、angles[].point1、angles[].vertex、angles[].point2必须是字符串（例如"A"），不能是坐标数组。
典型用法¶
以下是基于 generate_function_graph 和 generate_geometry_diagram 的调用示例。
1. 绘制基础函数
{
"functions": [
{ "expression": "x^2" }
]
}
2. 绘制参数曲线（单位圆）
{
"curves": [
{
"xExpression": "Math.cos(t)",
"yExpression": "Math.sin(t)",
"tMin": 0,
"tMax": 6.283185307179586
}
]
}
3. 生成带标签顶点的三角形
{
"points": [
{ "x": 0, "y": 0, "name": "A" },
{ "x": 3, "y": 0, "name": "B" },
{ "x": 1.5, "y": 2.6, "name": "C" }
],
"lines": [
{ "point1": "A", "point2": "B" },
{ "point1": "B", "point2": "C" },
{ "point1": "C", "point2": "A" }
],
"polygons": [
{ "vertices": ["A", "B", "C"], "fillOpacity": 0.2 }
]
}
4. 绘制向量场
{
"fieldFunction": {
"dx": "-y",
"dy": "x"
},
"streamlines": [
{ "startX": 0, "startY": 0 }
]
}
适用场景与注意¶
- 适用场景：该插件非常适合教育工作者、数学建模者以及需要快速将数学概念可视化的开发者。无论是绘制微积分中的切线、积分区域，还是物理中的向量场，它都能提供直观的交互式图表。
- 注意事项：由于插件以当前 DSH 进程的权限运行，请务必在安装前检查源码和许可证（MIT）。参数传递时，请严格区分数字类型（坐标值）和字符串类型（点名称），避免因类型错误导致绘图异常。
总结¶
xby-mathematical-visualization 是一个轻量级的数学可视化工具集。通过它，开发者无需在 DSH 插件中集成复杂的 JSXGraph 库，即可直接调用绘图能力。
