构建3D支撑结构的简单算法:创新艺术与数学美感

需积分: 3 2 下载量 172 浏览量 更新于2024-10-24 收藏 1.87MB PDF 举报
"3D Strut Algorithm" 是一本关于在3D空间中构建复杂结构的专著,作者 George W. Hart 在《Journal of Computer Science and Technology》24卷1期(2009年1月)上发表了这一创新算法。该算法的核心目标是将二维图形的边缘转换成三维实体——"struts",这些实体可以应用于多个领域,包括晶体学中的结构分析以及雕塑艺术中创造出光滑且高维度的形态。 算法的关键在于其简单而强大的功能,它能够处理嵌入在三维空间中的图,通过增强边缘来形成坚实的支撑结构。通过一套算法技术工具箱,作者展示了如何创造出新颖且视觉上吸引人的形式,这些形式不仅表达了数学美感,还能够在雕塑作品中展现出超几何的对称性和动态组织。例如,通过对庞加莱平面中双曲映射的不同转换,算法能够生成多种多样的三维网络,其中的边缘被有机地组织起来,形成紧密无间隙的结构。 作者强调,通过调整算法中的不同变换参数,可以生成各种各样的优美形状,这为设计师和艺术家提供了极大的创作自由度。这种技术不仅限于理论研究,而是有着广泛的实际应用潜力,如建筑设计、产品设计以及数字艺术创作,为表达复杂的几何构想和审美理念提供了有力的工具。 "3D Strut Algorithm" 是一个革命性的计算机科学与艺术交叉领域的成果,它通过算法的力量将二维图形转化为三维实体,从而打开了探索和创造三维美学新形式的大门。