Charakterystyczne teselacje, typy (regularne, nieregularne), przykłady

1110
Egbert Haynes

Plik mozaikowy to powierzchnie pokryte jedną lub kilkoma figurami tzw płytki. Są wszędzie: na ulicach i wszelkiego rodzaju budynkach. Tessera lub płytki to płaskie elementy, zazwyczaj wielokąty z przystającymi lub izometrycznymi kopiami, które są układane według regularnego wzoru. W ten sposób nie ma pustych przestrzeni, a płytki lub mozaiki nie nachodzą na siebie.. 

W przypadku, gdy używany jest pojedynczy rodzaj mozaiki utworzonej przez regularny wielokąt, istnieje plik regularna mozaika, ale jeśli używane są dwa lub więcej typów regularnych wielokątów, to jest to półregularna teselacja.

Rysunek 1. Podłoga z płytek z nieregularną mozaiką, ponieważ prostokąty są nieregularnymi wielokątami, mimo że kwadraty są. Źródło: Pixabay.

Wreszcie, gdy wielokąty tworzące teselację nie są regularne, to jest to nieregularna mozaika.

Najpopularniejszym rodzajem teselacji są mozaiki prostokątne, a zwłaszcza kwadratowe. Na rysunku 1 mamy dobry przykład.

Indeks artykułów

  • 1 Historia teselacji
  • 2 Regularne teselacje
    • 2.1 Nazewnictwo
    • 2.2 Przykład 1: Trójkątna teselacja
    • 2.3 Przykład 2: Teselacja kwadratu
    • 2.4 Przykład 3: Teselacja sześciokątna
  • 3 półregularne teselacje
    • 3.1 Przykład 4: Trójheksagonalna teselacja
    • 3.2 Przykład 5: Tępa sześciokątna mozaika
    • 3.3 Przykład 6: teselacja rombowo-trójheksagonalna
  • 4 Nieregularne teselacje
    • 4.1 Przykład 7
    • 4.2 Przykład 8
    • 4.3 Przykład 9
    • 4.4 Przykład 10: Teselacja w Kairze
    • 4.5 Przykład 11: Teselacja Al-Andalus
    • 4.6 Przykład 12: teselacja w grach wideo
  • 5 Referencje

Historia teselacji

Od tysięcy lat teselacja była stosowana do pokrywania podłóg i ścian pałaców i świątyń z różnych kultur i religii..

Na przykład cywilizacja sumeryjska, która rozkwitła około 3500 roku pne. na południe od Mezopotamii, między rzekami Eufrat i Tygrys, w swojej architekturze wykorzystali teselacje.

Rysunek 2. Sumeryjskie teselacje przy bramie Istar. Źródło: Wikimedia Commons.

Parkietaż wzbudził również zainteresowanie matematyków w każdym wieku: począwszy od Archimedesa w III wieku pne, następnie Johannesa Keplera w 1619 r., Camille'a Jordana w 1880 r., Aż po czasy współczesne z Rogerem Penrose..

Penrose stworzył nieokresową teselację znaną jako Teselacja Penrose'a. Ite to tylko kilka nazwisk naukowców, którzy wnieśli duży wkład w teselację.

Regularne teselacje

Regularne teselacje są tworzone tylko z jednego typu regularnego wielokąta. Z drugiej strony, aby teselacja była uważana za regularną, każdy punkt płaszczyzny musi:

-Należą do wnętrza wielokąta

-Lub do krawędzi dwóch sąsiednich wielokątów 

-Wreszcie może należeć do wspólnego wierzchołka co najmniej trzech wielokątów.

Z powyższymi ograniczeniami można wykazać, że tylko równoboczne trójkąty, kwadraty i sześciokąty mogą tworzyć regularną teselację.

Nomenklatura

Istnieje nomenklatura oznaczająca teselacje, która polega na wypisaniu w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara i oddzielonych punktem, liczby boków wielokątów otaczających każdy węzeł (lub wierzchołek) mozaikowania, zawsze zaczynając od wielokąta o najniższym numerze. boki.

To nazewnictwo dotyczy teselacji regularnych i półregularnych. 

Przykład 1: Trójkątna teselacja

Rysunek 3 przedstawia regularną teselację trójkątną. Należy zauważyć, że każdy węzeł trójkątnej teselacji jest wspólnym wierzchołkiem sześciu trójkątów równobocznych. 

Sposób oznaczenia tego typu teselacji to 3.3.3.3.3.3, który jest również oznaczony przez 36.

Rysunek 3. Regularna teselacja trójkątna 3.3.3.3.3.3. Źródło: wikimedia commons

Przykład 2: Teselacja kwadratowa

Rysunek 4 przedstawia regularną teselację złożoną tylko z kwadratów. Należy zauważyć, że każdy węzeł w teselacji jest otoczony czterema przystającymi kwadratami. Notacja stosowana do tego typu mozaikowania kwadratów to: 4.4.4.4 lub alternatywnie 44

Rysunek 4. Parkietaż kwadratowy 4.4.4.4. Źródło: wikimedia commons.

Przykład 3: Teselacja sześciokątna

W sześciokątnej teselacji każdy węzeł jest otoczony trzema regularnymi sześciokątami, jak pokazano na rysunku 5. Nomenklatura regularnej sześciokątnej teselacji to 6.6.6 lub alternatywnie 63.

Rysunek 5. Sześciokątna teselacja 6.6.6. Źródło: wikimedia commons.

Półregularne teselacje

Teselacje półregularne lub Archimedesa składają się z dwóch lub więcej typów wielokątów regularnych. Każdy węzeł jest otoczony typami wielokątów, które tworzą mozaikę, zawsze w tej samej kolejności, a warunek krawędzi jest całkowicie wspólny z sąsiadem..

Istnieje osiem półregularnych teselacji:

  1. 3.6.3.6 (trójheksagonalna teselacja)
  2. 3.3.3.3.6 (tępa teselacja sześciokątna)
  3. 3.3.3.4.4 (wydłużona trójkątna mozaika)
  4. 3.3.4.3.4 (tępa teselacja kwadratu)
  5. 3.4.6.4 (teselacja rombo-tri-heksagonalna)
  6. 4.8.8 (teselacja z obciętym kwadratem)
  7. 3.12.12 (teselacja sześciokątna obcięta)
  8. 4.6.12 (teselacja obcięta trójheksagonalna)

Poniżej przedstawiono kilka przykładów teselacji półregularnych.

Przykład 4: Trójheksagonalna teselacja

To ten, który składa się z trójkątów równobocznych i sześciokątów foremnych w strukturze 3.6.3.6, co oznacza, że ​​węzeł teselacji jest otoczony (do zakończenia jednego obrotu) trójkątem, sześciokątem, trójkątem i sześciokątem. Rysunek 6 przedstawia taką teselację.

Rysunek 6. Trójheksagonalna teselacja (3.6.3.6) jest przykładem teselacji półregularnej. Źródło: Wikimedia Commons.

Przykład 5: Tępa sześciokątna mozaika

Podobnie jak teselacja w poprzednim przykładzie, ta również składa się z trójkątów i sześciokątów, ale ich rozmieszczenie wokół węzła wynosi 3.3.3.3.6. Rysunek 7 wyraźnie ilustruje ten typ mozaikowania.

Rysunek 7. Tępa teselacja sześciokątna składa się z sześciokąta otoczonego 16 trójkątami w konfiguracji 3.3.3.3.6. Źródło: Wikimedia Commons.

Przykład 6: teselacja rombo-tri-heksagonalna

Jest to teselacja, która składa się z trójkątów, kwadratów i sześciokątów w konfiguracji 3.4.6.4, co pokazano na rysunku 8.

Rysunek 8. Parkietaż półregularny złożony z trójkąta, kwadratu i sześciokąta w konfiguracji 3.4.6.4. Źródło: Wikimedia Commons.

Nieregularne teselacje

Nieregularne teselacje to takie, które są utworzone przez nieregularne wielokąty lub regularne wielokąty, ale które nie spełniają kryterium, że węzeł jest wierzchołkiem co najmniej trzech wielokątów.

Przykład 7

Rysunek 9 przedstawia przykład nieregularnej teselacji, w której wszystkie wielokąty są regularne i przystające. Jest nieregularny, ponieważ węzeł nie jest wspólnym wierzchołkiem co najmniej trzech kwadratów, a są też sąsiednie kwadraty, które nie mają całkowicie wspólnej krawędzi.

Rysunek 9. Mimo że wszystkie płytki są przystającymi kwadratami, jest to wyraźny przykład nieregularnej teselacji. Źródło: F. Zapata.

Przykład 8

Równoległobok układa płaską powierzchnię, ale jeśli nie jest kwadratem, nie może tworzyć regularnej teselacji.

Rysunek 10. Teselacja utworzona przez równoległoboki jest nieregularna, ponieważ jej mozaiki są nieregularnymi wielokątami. Źródło: F. Zapata.

Przykład 9

Nieregularne sześciokąty z centralną symetrią mozaikują płaską powierzchnię, jak pokazano na poniższym rysunku:

Rysunek 11. Sześciokąty z centralną symetrią, nawet jeśli nie są regularnymi mozaikami płaszczyzny. Źródło: F. Zapata.

Przykład 10: mozaika Kair

Jest to bardzo ciekawa teselacja, złożona z pięciokątów o bokach równej długości, ale o nierównych kątach, z których dwa są proste, a pozostałe trzy mają po 120º każdy..

Jego nazwa pochodzi od tego, że mozaika ta znajduje się na chodnikach niektórych ulic Kairu w Egipcie. Rysunek 12 przedstawia mozaikę Kairu.

Rysunek 12. Parkietaż z Kairu. Źródło: Wikimedia Commons.

Przykład 11: Teselacja Al-Andalus

Parkietaż w niektórych częściach Andaluzji i Afryki Północnej charakteryzuje się geometrią i epigrafią, oprócz elementów ozdobnych, takich jak roślinność.. 

Teselacja pałaców, takich jak Alhambra, składała się z płytek składających się z kawałków ceramiki w wielu kolorach, z wieloma (jeśli nie nieskończonymi) kształtami, które wyzwalały geometryczne wzory..

Rysunek 13. Parkietaż pałacu Alhambra. Tartaglia / domena publiczna

Przykład 12: teselacja w grach wideo

Znana również jako tesellation, jest jedną z najpopularniejszych nowości w grach wideo. Chodzi o tworzenie tekstur symulujących teselację różnych scenariuszy pojawiających się w symulatorze.

To wyraźne odzwierciedlenie, że te powłoki nadal ewoluują, przekraczając granice rzeczywistości..

Bibliografia

  1. Ciesz się matematyką. Parkietaż. Odzyskany z: gustolasmatematicas.com
  2. Rubiños. Parkietaż rozwiązał przykłady. Odzyskane z: matematicasn.blogspot.com
  3. Weisstein, Eric W. "Demiregular teselacja". Weisstein, Eric W, wyd. MathWorld. Wolfram Research.
  4. Wikipedia. Parkietaż. Odzyskany z: es.wikipedia.com
  5. Wikipedia. Regularna teselacja. Odzyskany z: es.wikipedia.com

Jeszcze bez komentarzy