Квадратная плитка - Википедия - Square tiling

Квадратная плитка
Квадратная плитка
ТипОбычная черепица
Конфигурация вершины4.4.4.4 (или 44)
Тайлинг 4a vertfig.svg
Конфигурация лицаV4.4.4.4 (или V44)
Символ (ы) Шлефли{4,4}
{∞}×{∞}
Символ (ы) Wythoff4 | 2 4
Диаграмма (ы) КокстераCDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png
CDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node 1.png
CDel node.pngCDel 4.pngCDel node 1.pngCDel 4.pngCDel node.png
CDel node 1.pngCDel infin.pngCDel node.pngCDel 2.pngCDel node 1.pngCDel infin.pngCDel node.png
CDel node 1.pngCDel infin.pngCDel node 1.pngCDel 2.pngCDel node 1.pngCDel infin.pngCDel node.png
CDel node 1.pngCDel infin.pngCDel node 1.pngCDel 2.pngCDel node 1.pngCDel infin.pngCDel node 1.png
Симметрияp4m, [4,4], (*442)
Симметрия вращенияp4, [4,4]+, (442)
Двойнойсамодвойственный
ХарактеристикиВершинно-транзитивный, ребро-транзитивный, лицо переходный

В геометрия, то квадратная черепица, квадратная тесселяция или же квадратная сетка является правильным замощением Евклидова плоскость. Она имеет Символ Шлефли из {4,4}, что означает 4 квадраты вокруг каждого вершина.

Конвей назвал это кадриль.

В внутренний угол квадрата составляет 90 градусов, поэтому четыре квадрата в точке составляют полные 360 градусов. Это один из три правильных мозаики плоскости. Два других - это треугольная черепица и шестиугольная черепица.

Равномерная окраска

Есть 9 различных равномерные раскраски квадратной черепицы. Назовите цвета индексами на 4 квадратах вокруг вершины: 1111, 1112 (i), 1112 (ii), 1122, 1123 (i), 1123 (ii), 1212, 1213, 1234. (i) случаи имеют простое отражение симметрия, и (ii) симметрия скользящего отражения. Три можно увидеть в той же области симметрии, что и уменьшенные раскраски: 1112я из 1213, 1123я с 1234 и 1112ii уменьшено с 1123ii.

Связанные многогранники и мозаики

Эта мозаика топологически связана как часть последовательности правильных многогранников и мозаик, простирающихся в гиперболическая плоскость: {4, p}, p = 3,4,5 ...

Эта мозаика также топологически связана как часть последовательности правильных многогранников и мозаик с четырьмя гранями на вершину, начиная с октаэдр, с Символ Шлефли {n, 4} и диаграмма Кокстера CDel node 1.pngCDel n.pngCDel node.pngCDel 4.pngCDel node.png, при этом n стремится к бесконечности.

Конструкции Wythoff из квадратной черепицы

Словно равномерные многогранники есть восемь однородные мозаики который может быть основан на регулярной квадратной мозаике.

Рисуя плитки красного цвета на исходных гранях, желтого цвета в исходных вершинах и синего цвета вдоль исходных краев, все 8 форм различны. Как бы то ни было, если рассматривать лица одинаково, существует только три топологически различных формы: квадратная черепица, усеченная квадратная мозаика, плоская квадратная черепица.

Топологически эквивалентные мозаики

An изогональный вариация с двумя типами лиц, рассматриваемая как плоская квадратная черепица с парами траншей, объединенными в ромбы.
Топологические квадратные мозаики могут быть выполнены с вогнутыми гранями и более чем одним ребром, общим для двух граней. Этот вариант имеет 3 общих ребра.

Другой четырехугольник могут быть построены мозаики, которые топологически эквивалентны квадратному мозаичному покрытию (4 квадрата вокруг каждой вершины).

2-равногранная вариация с ромбическими гранями

Изогранные мозаики имеют одинаковые грани (лицо-транзитивность ) и вершинная транзитивность, существует 18 вариантов, из которых 6 обозначены как треугольники, которые не соединяются между собой, или как четырехугольник с двумя коллинеарными краями. Приведенная симметрия предполагает, что все грани одного цвета.[1]

Изоэдральные четырехугольные мозаики
Изогранная черепица p4-56.pngИзогранная мозаика p4-49.pngИзогранная черепица p4-54.pngИзогранная черепица p4-50.pngИзогранная черепица p4-51.pngИзогранная мозаика p4-55.pngИзогранная черепица p4-51c.png
Квадрат
p4m, (* 442)
Четырехугольник
p4g, (4 * 2)
Прямоугольник
пмм, (* 2222)
Параллелограмм
р2, (2222)
Параллелограмм
pmg, (22 *)
Ромб
см, (2 * 22)
Ромб
pmg, (22 *)
Изогранная мозаика p4-52b.pngИзогранная черепица p4-52.pngИзоэдральная мозаика p4-46.pngИзогранная черепица p4-53.pngИзоэдральная мозаика p4-47.pngИзогранная мозаика p4-43.png
Трапеция
см, (2 * 22)
Четырехугольник
пгг, (22 ×)
летающий змей
pmg, (22 *)
Четырехугольник
пгг, (22 ×)
Четырехугольник
р2, (2222)
Вырожденные четырехугольники или треугольники без ребра к ребру
Изогранная черепица p3-7.pngИзогранная мозаика p3-4.pngИзогранная черепица p3-5.pngИзогранная мозаика p3-3.pngИзогранная черепица p3-6.pngИзогранная мозаика p3-2.png
Равнобедренный
pmg, (22 *)
Равнобедренный
пгг, (22 ×)
Неравносторонний
пгг, (22 ×)
Неравносторонний
р2, (2222)

Упаковка круга

Квадратную плитку можно использовать как упаковка круга, помещая круги равного диаметра в центре каждой точки. Каждый круг соприкасается с 4 другими кругами в упаковке (номер поцелуя ).[2] Плотность упаковки π / 4 = 78,54% покрытия. Имеется 4 однородных раскраски упаковок кругов.

1-униформа-5-circlepack.svg

Связанные регулярные сложные апейрогоны

Есть 3 регулярные сложные апейрогоны, разделяющие вершины квадратной мозаики. Регулярные сложные апейрогоны имеют вершины и ребра, причем ребра могут содержать 2 и более вершины. Регулярные апейрогоны p {q} r ограничены: 1 /п + 2/q + 1/р = 1. Ребра имеют п вершины, а фигуры вершин - р-гональный.[3]

СамодвойственныйDuals
Комплекс апейрогон 4-4-4.pngКомплекс апейрогон 2-8-4.pngКомплекс апейрогон 4-8-2.png
4 {4} 4 или CDel 4node 1.pngCDel 4.pngCDel 4node.png2 {8} 4 или CDel node 1.pngCDel 8.pngCDel 4node.png4 {8} 2 или CDel 4node 1.pngCDel 8.pngCDel node.png

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мозаики и узоры, из списка 107 равногранных мозаик, стр.473-481
  2. ^ Порядок в космосе: справочник по дизайну, Кейт Кричлоу, стр.74-75, круговой узор 3
  3. ^ Кокстер, Регулярные комплексные многогранники, с. 111-112, с. 136.
  • Кокстер, H.S.M. Правильные многогранники, (3-е издание, 1973 г.), Дуврское издание, ISBN  0-486-61480-8 п. 296, Таблица II: Обычные соты
  • Клитцинг, Ричард. "2D евклидовы мозаики o4o4x - приседание - O1".
  • Уильямс, Роберт (1979). Геометрическая основа естественной структуры: первоисточник дизайна. Dover Publications, Inc. ISBN  0-486-23729-X. стр36
  • Грюнбаум, Бранко; Шепард, Г. К. (1987). Плитки и узоры. Нью-Йорк: У. Х. Фриман. ISBN  0-7167-1193-1. (Глава 2.1: Регулярные и однородные мозаики, п. 58-65)
  • Джон Х. Конвей, Хайди Берджел, Хаим Гудман-Страсс, Симметрии вещей 2008, ISBN  978-1-56881-220-5 [1]

внешняя ссылка

КосмосСемья / /
E2Равномерная черепица{3[3]}δ333Шестиугольный
E3Равномерно выпуклые соты{3[4]}δ444
E4Равномерные 4-соты{3[5]}δ55524-ячеечные соты
E5Равномерные 5-соты{3[6]}δ666
E6Равномерные 6-соты{3[7]}δ777222
E7Равномерные 7-соты{3[8]}δ888133331
E8Равномерные 8-соты{3[9]}δ999152251521
E9Равномерные 9-соты{3[10]}δ101010
Eп-1Униформа (п-1)-соты{3[n]}δппп1k22k1k21