■デューラーの八面体の設計(その26)
【1】菱形六面体の計量
菱形の対角線の長さを2dと2,1<d<√3とします.この菱形の鋭角をθとおくと
tan(θ/2)=1/d → θ=2arctan(1/d)
で表されます(60°<θ<90°).
また,菱形の鋭角が3つ集まって構成される頂点を原点として,この菱面格子の3つの基本ベクトルを
a↑=(d,1,0)
b↑=(d,−1,0)
c↑=(x,0,z),x^2+z^2=d^2+1
とおきます.
次に,xとzをdで表してみることにしましょう.
a↑・c↑=(d^2+1)cosθ=dx
より
x=(d^2+1)/dcosθ
=(d^2+1)/dcos(2arctan(1/d))
=(d^2−1)/d
z^2=d^2+1−x^2=3−1/d^2
菱形六面体の8頂点は
(0,0,0),(2d+x,0,z)
(d,1,0),(d,−1,0),(2d,0,0)
(x,0,z),(d+x,1,z),(d+x,−1,z)
ですが,このように菱形六面体の計量値はすべてパラメータdを用いて表すことができます.
また,この中心座標は(d+x/2,0,z/2)で与えられます.
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【2】菱形六面体の投影面のアスペクト比
[1]投影面1
縦長は2,また,a↑+b↑=(2d,0,0)とc↑=(x,0,z)のなす角をθとすると,
tanθ=z/x
sinθ=z/(x^2+z^2)^1/2=z/(d^2+1)^1/2
求める横長は,x^2+z^2=d^2+1より
2dsinθ=2dz/(d^2+1)^1/2
[2]投影面2
縦長は2dsinθ,また,a↑+b↑+c↑=(2d+x,0,z)とc↑=(x,0,z)のなす角をθとすると,
(2d+x)x+z^2=2dx+x^2+z^2={(2d+x)^2+z^2}^1/2・{x^2+z^2}^1/2cosθθ
求める横長は
{(2d+x)^2+z^2}^1/2cosθθ
=(2dx+x^2+z^2)/{x^2+z^2}^1/2
ここで,
2dx=2(d^2−1)
x^2+z^2=d^2+1より,
{(2d+x)^2+z^2}^1/2cosθθ
=(3d^2−1)/(d^2+1)^1/2
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