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3D 곡면이 주름 없이 스스로를 통과한다면?
곡선과 기하학

3D 곡면이 주름 없이 스스로를 통과한다면?

작품 이야기

가장자리도 없고 오직 한 면만 가지면서, 단 하나의 날카로운 주름 없이 3차원 공간에서 스스로를 통과하는 곡면이 존재할 수 있을까요? 1901년 베르너 보이는 다비트 힐베르트의 난제에 답하며, 방향성이 없는 실사영평면(RP^2)이 3차원 유클리드 공간에 특이점 없이 매끄럽게 잠입(Immersion)될 수 있음을 증명했습니다. 클라인 병과 달리 보이 곡면은 3개의 시트가 교차하는 중심 삼중점과 경이로운 3회 회전 대칭성을 자랑합니다. 퀴스너-아페리 유리 매개변수화를 통해 끊어짐 없는 연속 나선 다양체로 그려집니다.

관련 동영상: 위상수학과 불가능한 3D 매듭 (https://youtu.be/0mvqG8cNyOw)

Artismathic은 함수를 시각 예술로 바꿉니다.

#수학 #위상수학 #미분기하학 #보이곡면 #3D아트 #기하학 #Blender3D #Shorts

작품을 만드는 수식

Implemented trajectory before normalization\text{Implemented trajectory before normalization}w(t)=t e72πit,0.035≤t≤0.965,D=w6+5w3−1w(t)=\sqrt{t}\,e^{72\pi it},\quad0.035\leq t\leq0.965,\quad D=w^6+\sqrt5w^3-1g1=−32ℑw(1−w4)D,g2=−32ℜw(1+w4)Dg_1=-\frac32\Im\frac{w(1-w^4)}D,\quad g_2=-\frac32\Re\frac{w(1+w^4)}Dg3=ℑ1+w6D−12,(x,y,z)=(g1,g2,g3)g12+g22+g32g_3=\Im\frac{1+w^6}D-\frac12,\quad (x,y,z)=\frac{(g_1,g_2,g_3)}{g_1^2+g_2^2+g_3^2}
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