Geometrikus minták

Fedezze fel az ismétlődés mögötti szabályt

Az ismétlődő minta nyugalmat kellene sugallnia. Ehelyett olyan csillagokat hoz létre, amelyeket senki nem rajzolt, hullámokat egy sík falon, és rácsokat, amelyek mintha lélegeznének. A szabály: négy szimmetriamozdulat, szigorúan korlátozott számú kombinációban.

Négy mozdulat, tizenhét csoport

Minden sík ismétlődő minta egy motívumból és azokból a mozdulatokból épül fel, amelyek a motívumot saját másolataira viszik: eltolás (csúsztatás), forgatás (elfordítás), tükrözés (tükörkép) és siklótükrözés (tükrözés és csúsztatás együtt). Az ismétlődő mintákban a forgatás csak fél-, harmad-, negyed- és hatodfordulatra korlátozódik; ötszörös fordulat nem ismétlődhet egy síkon.

Ha ezeket a mozdulatokat minden olyan módon kombináljuk, ahogyan együtt előfordulhatnak, pontosan tizenhét különböző mintatípust kapunk: ezek a tapétacsoportok. Fedorov orosz kristálytanász 1891-ben bizonyította ezt, George Pólya pedig 1924-ben hívta fel rá szélesebb körben a figyelmet. Escher alaposan tanulmányozta Pólya dolgozatát.

A granadai Alhambrát gyakran említik úgy, mint ami sok, talán mind a tizenhét csoport példáit tartalmazza. A kutatók a pontos számot ma is vitatják, ami jó emlékeztető arra, hogy egy minta szimmetriáját magunknak kell ellenőrizni, ahelyett hogy egy címkének higgyünk.

  1. Keresse meg a legkisebb csempét, amely pusztán csúsztatással ismétlődik.
  2. Keressen forgásközéppontokat, és számolja meg a fordulatot.
  3. Keressen tükörtengelyeket, majd siklótükrözéseket.
Lágy fényű 3D render egy borostyánsárga, hatszoros rozettáról, amely azonos krémszínű, deltoid alakú elemekből áll, espresso színű háttéren.
Eredeti stúdiófelvétel
Hat azonos elem, mindegyik 60°-kal elfordítva az előzőhöz képest. Ha eltávolítjuk a színt, minden szirom körül a tükörtengelyek is láthatóvá válnak.

Girih: csillagok egy rejtett csempekészletből

A középkori iszlám építészet híres az összefonódó csillag- és sokszögmintáiról, amelyeket girihnek hívnak. Sokáig azt feltételezték a történészek, hogy a kézművesek körzővel és vonalzóval közvetlenül rajzolták meg őket. 2007-ben Peter Lu és Paul Steinhardt fizikusok a Science folyóiratban amellett érveltek, hogy sokukat díszített csempék kis készletéből építették fel: tízszög, ötszög, csokornyakkendő alakú elem, rombusz és megnyúlt hatszög.

Az egyes csempéken futó vonalak az élek mentén összeérnek, így a látható minta elrejti azokat a csempéket, amelyekből létrejön. Az 1453-ban elkészült isfaháni Darb-i Imam-szentélyen olyan mintákat azonosítottak, amelyek közel állnak a Penrose-jellegű kvázikristályos rendhez, évszázadokkal azelőtt, hogy a matematikusok leírták volna.

Ez a minták világának optikai csalódása: a feltűnő alakok a csillagok, a szerkezet pedig egy csendesebb sokszögekből álló rendszer, amelyet soha nem látunk.

3D render öt krémszínű girih-csempéről — tízszög, ötszög, csokornyakkendő, rombusz és hatszög — borostyánsárga berakott vonalakkal, egyszerű espresso színű háttéren
Eredeti stúdiófelvétel
Az öt girih-alakzat. A borostyánsárga vonalak minden élt annak felezőpontjában metszenek, így bármely szabályos elrendezés folytonos összefonódást eredményez.

Amikor a nyugalom mozogni kezd: Op Art

Az 1960-as években az Op Art úgy feszítette az ismétlődést, hogy a szem már nem tudta stabilan tartani a mintát. Victor Vasarely úgy duzzasztotta és préselte össze a rácsokat, hogy a lapos vásznak domborúnak tűntek. Bridget Riley fekete-fehér munkái, például a Movement in Squares (1961) úgy szűkítette a négyzetek sorát, hogy a felület meghajlani látszott. A New York-i Modern Művészeti Múzeum 1965-ös The Responsive Eye kiállításán gyűjtötte össze ezt az irányzatot.

Itt a szabály a fokozatos változás egy ismétlődésen belül. Tartsa állandónak a motívumot, de lépésenként változtassa a méretét, távolságát vagy szögét, és a látórendszer a színátmenetet mélységként vagy mozgásként értelmezi. Owen Jones The Grammar of Ornament (1856) című műve a történelmi ismétlődéseket katalogizálta; az Op Art azt kérdezte, mi történik, ha a nyelvtant kinyújtjuk.

Ezeket az elveket szelíd, alacsony kontrasztú domborműrenderekkel mutatjuk be, nem pedig nagy kontrasztú csíkos műalkotások reprodukálásával, amelyek egyes nézők számára kellemetlenek lehetnek.

Lágy fényű render egy krémszínű négyzetrácsos dombormű-felületről espresso háttéren, amelynek cellái fokozatosan zsugorodnak a közép felé, így finoman domborodó felület benyomását keltik.
Eredeti stúdiófelvétel
Egy négyzet, állandó lépésekben kicsinyítve. A felület lapos; a domborodást a színátmenet adja.

Szerkesztési jegyzetek

Rajzoljon hatszoros rozettát körzővel
  1. Rajzoljon egy kört.
  2. Tartsa ugyanakkora nyílásban a körzőt, és lépésenként járja körbe a kör szélét, hat pontot jelölve.
  3. Rajzoljon kört minden egyes pontból.
  4. Az átfedő ívek hatszirmú rozettát alkotnak; bővítse a rácsot, hogy ismétlődő mintát kapjon.
Tapétacsoport azonosítása egy burkolt padlón

Jelöljön ki egy motívumot. Keresse meg a legkisebb paralelogrammát, amely csúsztatással ismétlődik. Ezután ellenőrizze: van-e legnagyobb fokú forgás? Vannak-e tükrök? Vannak-e siklótükrözések a tükrök között? Ez a három válasz a tizenhét lehetőséget egyetlenre szűkíti.

Nyugodt színátmenetes minta készítése

Válasszon egy kör motívumot négyzetrácsban. Minden sort a középvonal felé 8%-kal kicsinyítsen, majd a középvonalon túl ismét nagyobbítsa. Tartsa mérsékelten a kontrasztot, hogy elkerülje a vibrálást.