オロイド
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2026/01/04 23:10 UTC 版)
オロイド(英: oloid）は、ドイツの彫刻家、数学者のパウル・シャッツによって1929年に発見された三次元の閉曲面である。オロイドは、半径の等しい二つの円を、互いに中心が他方の円周に来るよう垂直に組み合わせ、凹みがないように覆った凸包である。二つの円の関係はホップリンクの結び目である。実際に表面に出ている円は240度であるため、オロイドは240度の二つの円弧の凸包と考えることもできる。
表面積と体積
オロイドの表面積は円の半径をrとしたとき次の式で表される[1]：
-
オロイド（左）とスフェリコン（右）の比較 — SVG画像, 画像上でのカーソル移動により図形を回転 スフェリコンは、中心を同じくする90度回転した二つの半円の骨格による凸包である。スフェリコンは四つの円錐を組み合わせた立体ともとらえられる。スフェリコンはオロイドと形が似ているだけではなく、オロイドと同様に、可展面が一続きの輪となっているため、転がるとき全ての面が地面に接する性質を持つ。しかしオロイドと異なり、スフェリコンは四つの角により断面が正方形となっている。
より一般的な立体についていえば、「二円転がり体」と呼べる立体が1966年に記述されている。この立体は、二つの垂直の円盤から定義される。円の中心が半径の√2 倍までであれば、転がる際の重心は地面から一定の距離を保ち、すなわちオロイドよりつつがなく転がれる[3]。
モートンの転がる結び目(Morton's Rolling Knot)、または「揺れる結び目(Rocking Knot)」は三葉結び目を、三重接線を持たないという条件で媒介変数を含む関数にしたものである[4]。 例えば、3つの異なる点に接する面が存在しない。この独特な特性により、一度に2箇所以上で地面に接することはなく、容易に転がる。現代的な最適化は、均一な転がり運動を実現するための最適なパラメータを決定するように作られている[5]。
大衆文化
1979年、現代ダンサーのアラン・ボーディング(Alan Boeding)は、二つの交差する半円から「サークルウォーカー」(Circle Walker)と名付けた彫刻を設計した。これは骨組み版のスフェリコンで、オロイドに似た転がり方をする。1980年代になると彼はインディアナ大学にある彫刻のMFAプログラムの一部として、この彫刻の大型版を用いてダンスを始めた。その後彼は1984年にダンス会社のMOMIXに入社すると、この彫刻は会社のパフォーマンスの一部として営利化された[6][7]。同社の後期作品「ドリームキャッチャー」は、別のボーディングの彫刻作品に基づいており、連結された涙滴型の形状は、オロイドの骨格と回転運動を組み込んでいる[8]。
関連項目
脚注
- ^ a b c d Dirnböck, Hans; Stachel, Hellmuth (1997), “The development of the oloid”, Journal for Geometry and Graphics 1 (2): 105–118, MR1622664。
- ^ Kuleshov, Alexander S.; Hubbard, Mont; Peterson, Dale L.; Gede, Gilbert (2011), “Motion of the Oloid-toy”, Proc. 7th European Nonlinear Dynamics Conference, 24–29 July 2011, Rome, Italy, オリジナルの28 December 2013時点におけるアーカイブ。 2013年11月6日閲覧。。
- ^ A. T. Stewart, Two-Circle Roller, American Journal of Physics, 1966, vol. 34, issue 2, pp. 166, 167
- ^ Morton, H. G. (1991-01). “Trefoil Knots without Tritangent Planes”. Bulletin of the London Mathematical Society 23 (1): 78–80. doi:10.1112/blms/23.1.78.
- ^ Eget, Abigail; Lucas, S.; Taalman, Laura (2020). “Optimizing Morton's Tritangentless Knots for Rolling”. Bridges 2020 Conference Proceedings.
- ^ Green, Judith (1991-05-02), “hits and misses at Momix: it's not quite dance, but it's sometimes art”, San Jose Mercury News
- ^ Boeding, Alan (1988-04-27), “Circle dancing”, The Christian Science Monitor
- ^ Anderson, Jack (2001-02-08), “Leaping Lizards and Odd Denizens of the Desert”, The New York Times
参考文献
- Tobias Langscheid, Tilo Richter (Ed.): Oloid – Form of the Future. With contributions by Dirk Böttcher, Andreas Chiquet, Heinrich Frontzek a.o., niggli Verlag 2023, ISBN 978-3-7212-1025-5
外部リンク
- Rolling oloid スイスWinterthurのSwiss Science Center Technoramaで撮影されたもの
- Paper model oloid オロイドを作る
- Oloid mesh オロイドのポリゴンメッシュとそれを生成するコード
- oloidのページへのリンク