https://frosthead.com

Frissítve a 3D nyomtatót: Henry Segerman matematikai szobrai

Alighanem azt mondani, hogy Henry Segerman a matematikában tanult. Az ausztráliai Melbourne-i Egyetemen működő 33 éves kutató matematikai diplomát szerzett Oxfordon, majd a doktori fokozatot Stanfordban. De a matematikus holdfényes mint művész. Matematikai művész. Segerman megtalálta a módját a háromdimenziós geometria és a topológia - szakterületei - komplexitásának szobrászati ​​formában történő bemutatására.

Az első dolgok először ... háromdimenziós geometria és topológia ?

"Ez háromdimenziós dolgokról szól, de nem feltétlenül könnyű megjeleníteni a háromdimenziós dolgokat" - mondja Segerman, amikor telefonon beszélünk. „A topológia egyfajta megosztás az alacsony dimenziós dolgok mentén, ami általában két, három és négy dimenziót jelent, majd nagydimenziós dolgok, ami magasabb. Kevesebb kép van a nagydimenziós cuccokban. ”

2009 óta Segerman közel 100 szobrot készített, amelyek a lehető leghűségesebben megragadják ezek közül a nehezen megragadható alsó dimenziójú matematikai fogalmakat. Ő egy Rhinoceros nevű 3D modellező szoftvert használ, amelyet általában épületek, hajók tervezésére használnak, autók és ékszerek, mint például Möbius-csíkok, Klein-palackok, fraktálgörbék és helikák alakításához. Ezután Segerman feltölti terveit a Shapeways.com webhelyre, amely a kevés online 3D nyomtatási szolgáltatás egyike. "Nagyon könnyű" - mondja. „Ön feltölti a mintát a saját webhelyükre. Megnyomja a „Kosárba helyezés” gombot, és néhány hét múlva megérkezik. ”

Fraktál görbék fejlesztése Fraktál görbék fejlesztése, Henry Segerman. A művész elmagyarázza a közepén található szobrot ebben a YouTube-videóban. (Henry Segerman)

A 3D nyomtatás előtt Segerman csomókat és más alakzatokat épített a virtuális világban, a Second Life-ban, kis programozási darabok írásával. „Milyen jó dolgokat tehetek 3D-ben?” - emlékszik vissza magának. „Soha nem játszottam egy 3D-s programmal korábban.” Néhány év után azonban elérte azt a határt, hogy mit tehessen abban a rendszerben. Ha bonyolult geometriai alakot akarta mutatni valakinek, akkor ennek a személynek le kellett töltenie a számítógépére, amely úgy tűnt, hogy korosztályt vehet igénybe.

„Ez a 3D nyomtatás nagy előnye. Rendkívül sok adat van benne, de a való világ kitűnő sávszélességgel rendelkezik ”- mondja Segerman. Adj valakinek valamit, és azonnal látják, az egész bonyolultságával. Nincs várakozási idő. ”

Van is valami, ami az alakját a kezében tartja. Általánosságban elmondható, hogy Segerman szobrászatát úgy tervezi, hogy valaki tenyerébe illeszkedjen. A Shapeways ezután nylon műanyagból vagy drágább acélból készült bronz kompozitból nyomtatja ki őket. A művész leírja a 3D nyomtatási folyamatot fehér műanyag darabjaira:

„A 3D nyomtató vékony réteg műanyag port fektet le. Ezután felmelegítjük úgy, hogy éppen a műanyag olvadáspontja alatt legyen. Lézer jön és megolvasztja a műanyagot. A gép lerak egy újabb porréteget, és egy lézerrel elzárja azt. Csináld ezt újra, újra és újra. A végén megkapja ezt a vájat porral, és a por belül a szilárd tárgy. ”

Míg elsődleges érdeke az egyes szobrok vezetésével kapcsolatos matematikai ötlet, valamint az ötlet lehető legegyszerűbb és tisztább módon történő közvetítése („inkább a minimalista esztétika felé mutatok” - mondja), Segerman elismeri, hogy az alaknak jól néz ki. . A Hilbert-görbe, a 3-gömb - ezek ezoterikus matematikai fogalmak. De Segerman azt mondja: "Nem szükséges, hogy megértse az összes bonyolult dolgot, hogy értékelje a tárgyat."

Ha a nézők egy szobrot látványosnak találnak, akkor Segermannek dolgozni kell valamit. "Megvan nekik" - mondja -, és elkezdhetsz mesélni nekik a mögötte lévő matematikáról. "

Íme néhány válogatás Segerman nagy munkájából:

Gömb Autologlyph Gömb Autologlyph, Henry Segerman. Nézze meg a művész YouTube-videóját, amely leírja ezt a darabot. (Henry Segerman)

Segerman az „autologlyph” szót alkotta olyan szobrok leírására, mint például a „Bunny” Bunny, amelyet a tetején és a fenti szférában ábrázoltak. A művész meghatározása szerint az autológiás „egy szó, amelyet úgy írnak, amit magát a szót ír le.” A „Bunny” Bunny -tal Segerman a „bunny” szót többször ismételte, hogy egy szoborot alkosson. a Stanford Bunny, a 3D számítógépes grafika standard tesztmodellje. Ezután ezen gömb autológiájának esetében a „gömb” szót tartalmazó betűket hozzon létre a gömb. A nyuszi mögött Segerman számos autológiájának matematikai dőlése van, mivel hajlamos olyan szavakat használni, amelyek alakot vagy valamilyen geometriai jellemzőt írnak le.

Hilbert Curve Hilbert Curve, szerző: Henry Segerman. Nézze meg ezt a videó magyarázatot. (Henry Segerman)

Ez a fenti kocka Segerman felvétele egy Hilbert-görbén, amely egy David Hilbert-nek, a német matematikusnak, a német matematikusnak nevezte meg a helyet betöltő görbét, aki először írt az alakról 1891-ben. “Egy görbével kezdődik, valójában egy egyenes vonallal, amely jobbra fordul. szög sarkok ”- mondja a művész. „Ezután megváltoztatja a görbét, és göndöré teszi.” Ne feledje: Segerman ezeket a manipulációkat egy modellező programban végzi. „Végtelen sokszor csinálod ezt, és amit a végén kapsz, az bizonyos értelemben vett egydimenziós tárgy. Az egyik végét a másikig nyomon lehet követni ”- mondja. „De más értelemben úgy néz ki, mint egy háromdimenziós tárgy, mert a kocka minden pontjára eltalálja. Mit jelent többé a dimenzió? ”Hilbert és más matematikusok az ilyen görbék iránt érdeklődtek a 19. század végén, mivel a geometriák megkérdőjelezték a dimenzióval kapcsolatos feltételezéseiket.

„Egy éve néztem ezt a dolgot egy számítógép képernyőjén, és amikor először megkaptam a Shapeways-től, és felvettem, csak akkor rájöttem, hogy rugalmas. Nagyon tavasz van ”- mondja Segerman. „A fizikai tárgy néha meglep. Olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyeket nem tudott elképzelni. ”

Kerek Klein üveg Kerek Klein üveg, Henry Segerman és Saul Schleimer. (Henry Segerman és Saul Schleimer)

A Round Klein Bottle egy szobr, sokkal nagyobb, mint Segerman tipikus darabjai, amely a Melbourne-i Egyetem Matematikai és Statisztikai Tanszékén lóg. (A művész vörös permetezőfestékkel felhordta a nylon műanyag anyagot.) A tárgyat maga a 3 gömbnek nevezett valami úgy tervezte. Segerman kifejti:

„A szokásos gömböt, amire gondolsz, a föld felszínét, az az, amit én a két gömbnek hívnám. Két irányban mozoghat. Mozoghat észak-dél vagy kelet-nyugat felé. A 2-gömb az egységgömb háromdimenziós térben. A háromgömb az egységgömb négydimenziós térben. ”

A 3 gömbnél a Klein üveg rácsos mintázatának minden négyzete azonos méretű. Amikor Segerman ezeket az adatokat a 3-gömbről lefordítja a szokásos háromdimenziós térünkre (euklideszi tér), a dolgok torzulnak. „A szokásos Mercator-térkép Grönland óriási. Grönland ugyanolyan méretű, mint Afrika, míg a valóságban Grönland sokkal kisebb, mint Afrika. Ön egy gömböt vesz, és megpróbálja lefektetni. Meg kell nyújtani a dolgokat. Ezért nem lehet pontos világtérkép, ha nincs földgömbje ”- mondja Segerman. "Pontosan ugyanaz a helyzet itt."

Hármas fokozat Hármas sebességváltó, Henry Segerman és Saul Schleimer. Hallgassa meg, hogy a művész leírja ezt a szoborot a YouTube-on. (Henry Segerman és Saul Schleimer)

Segerman most a szobrok mozgatásával foglalkozik. Az itt bemutatott hármas sebességváltó három gyűrűből áll, mindegyik fogaskerékkel. Felépítésének módja szerint egyetlen gyűrű sem kapcsolhatja be magát; mindháromnak egyszerre kell mozognia. Segerman tudomása szerint ezt még senki nem tette meg.

"Ez egy fizikai mechanizmus, amelyet nagyon nehéz lett volna elkészíteni a 3D nyomtatás előtt" - mondja a művész. "Még ha valaki el is gondolta volna, hogy ez lehetséges, rémálom lett volna próbálnunk ilyen dolgot építeni."

Frissítve a 3D nyomtatót: Henry Segerman matematikai szobrai