回転する形状の重なり(立方体version)

 チョット、間が開いたけれど、重なり合う形状の追求の3次元版とあいなる。

二つの単位立方体での重なりの探求です。下図のような状況、即ち赤い立方体と青い立方体の重なりの形状変化を考えたい(それがどんな意味と価値があるかは無視して)

いわゆる相貫の問題ですね。

      

 立方体の中心はx軸上に置くとして、回転をどうするかという点が問題だ。

剛体回転で使うEuler角を用いるとしましょう。

現行の  軸の周りで α 分回転させ,次に現行の  軸の周りで β 分回転させ,次に現行の  軸の周りで γ 分回転させることで形成される3Dオイラー回転行列を与える

 (x,y,z)にこの順で回転を作用させると

これを用いると原点に中心がある単位立方体を(α、β、γ)回転させるとその集合は

中心(a,0,0)にある立方体の集合は下記となる。

 これらの共通点の集合を描画することになる。

かくて、計算可能になり。連続的に重なり合う立体を生成できるようになる。

       

 その動画例はこうなる(後で登録する....)

やはり、体積変化を考えたくなる。

 

 

【参考文献】

類書が少ない古典かな。図版を眺めるだけで楽しい。昔の幾何学本にありがちな証明だらけの無愛想な本ではないのですよ、