いぬおさんのおもしろ数学実験室

おいしい紅茶でも飲みながら数学、物理、工学、プログラミング、そして読書を楽しみましょう

万華鏡で見える図の構造

 何だか大げさっぽい感じですが……いや、大変なことではありません。万華鏡というのは、長い長方形の鏡を3枚、鏡の面を内側にして三角形に貼り合わせて3角柱を作り、内部にいろんな形、大きさ、色のビーズなんかを入れて、覗いてきれいな模様を楽しむ、例のあれです。三角柱だけでなく、いろいろあるみたいですね。

 三角柱の万華鏡を覗いてみると正三角形が隙間なく並んで見えます。下の図はその一部です。これが上下左右にダーッと並びます。例えばAだけが実際にビーズが入った筒です。他は鏡に何回か反射して見えているだけです。

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万華鏡の原理を分かりやすく説明しているサイトがあります。

www.natural-science.or.jp

なるほど……。これで原理は一応分かりました。しかし、見える図の作りはどうなんでしょうか。意外に単純です。

 上の図のAの部分とFの部分やFとEが間の辺に関して対称になっているだけなのです。

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↑こんな感じ。要するに隣り合う正三角形同士は、間の辺を対称の軸として鏡映しになっているということです。そうすると結局、三角柱の万華鏡を覗いて見える図を描くときに必要なパーツは2種類しかありません(しかも裏返しにするだけで一方から他方が得られる)。最初の図でA、C、Eに同じ図を、残るB、D、Fにもうひとつの図を使うのです。もちろん必要な角(120°、240°)だけ回さないといけません。

 

 原理はともかく図の描き方が分かったので「アプリ、作れるな……」と思いました。入れるビーズも種類、数に変化をつけられますし、音楽を鳴らすとか自動で回すとかタッチで回すとか。……と思って検索したら(当然)もうありますね。でも数は多くないみたい。何か特徴をはっきりさせて、作ってみようかな……。

 前回はUnityで書く初アプリで、Unityの使い方を調べながらでした。今ならすぐ書ける部分を半日(モノによっては1週間!!)悩んだこともあります。ランキングも、広告の組み込みも、公開の手続きも本当にいちいち躓いていました。1回、通してやっておくと2回目以降は楽ですよね。慣れるとはこういうことを言います。使用説明書(ヘルプ)なんかもフォーマットができていれば次からは早いです。