Notație Conway pentru poliedre

Notația Conway pentru politopuri , dezvoltată de Conway și promovată de Hart , este folosită pentru a descrie politopii bazați pe un politop de semințe (adică, folosit pentru a crea altele), modificat prin diferite operații de prefix .

Conway și Hart au extins ideea de a folosi operatori precum operatorul de trunchiere al lui Kepler pentru a crea poliedre conectate cu aceeași simetrie. Operatorii de bază pot genera toate solidele arhimediene și solidele catalane din semințele corecte. De exemplu, t C reprezintă un cub trunchiat , iar taC, obținut ca t(aC), este un octaedru trunchiat . Cel mai simplu operator dual schimbă vârfurile și fețele. Deci, poliedrul dublu pentru un cub este un octaedru - dC \ u003d O. Aplicați secvențial, acești operatori permit generarea multor poliedre de ordin înalt. Poliedrele rezultate vor avea o topologie fixă ​​(vârfurile, muchiile, fețele), în timp ce geometria exactă nu este limitată.

Poliedrele de semințe care sunt poliedre regulate sunt reprezentate de prima literă din numele lor (în engleză) ( T etrahedron = tetrahedron, O ctahedron = octahedron, C ube = cub, I cosahedron = icosahedron, D odecahedron = dodecaedru). În plus, prisme ( P n - din prismă pentru prisme n - unghiulare), antiprisme ( A n - din A ntiprisme ), cupole ( U n - din c u polae), anti- dom ( V n ) și piramide ( Y n - din p y ramid). Orice poliedru poate acționa ca o sămânță dacă se pot efectua operații asupra lor. De exemplu, poliedre cu fațete regulate pot fi notate ca J n (de la Johnson Solids = Johnson Solids ) pentru n =1...92.

În cazul general, este dificil de prezis rezultatul aplicării succesive a două sau mai multe operații pe un poliedru de sămânță dat. De exemplu, operația ambo aplicată de două ori este aceeași cu operația de extindere, aa = e , în timp ce operația de trunchiere după operația ambo produce același lucru cu operația de teșire, ta = b . Nu există o teorie generală care să descrie ce fel de poliedre pot fi obținute cu un anumit set de operatori. Dimpotrivă, toate rezultatele au fost obținute empiric .

Operații pe politopuri

Elementele tabelului sunt date pentru o sămânță cu parametrii ( v , e , f ) (vârfurile, muchiile, fețele) transformați în noi tipuri sub presupunerea că sămânța este un poliedru convex (o sferă topologică cu caracteristica lui Euler 2). Un exemplu bazat pe o sămânță cub este dat pentru fiecare operator. Operațiile de bază sunt suficiente pentru a genera poliedre uniforme simetrice în oglindă și duale lor. Unele operații de bază pot fi exprimate în termenii compoziției altor operații.

Tipuri speciale

Operația „kis” are o variantă k n , caz în care la fețele cu n laturi se adaugă numai piramide . Operația de trunchiere are o variantă t n , caz în care numai vârfurile de ordinul n sunt trunchiate .

Operatorii sunt aplicați ca și funcții de la dreapta la stânga. De exemplu, cuboctaedrul este un cub ambo (un cub căruia i se aplică operația ambo), adică t(C) = aC , iar cuboctaedrul trunchiat este t(a(C)) = t(aC) = taC .

Operator de chiralitate

Operațiile din tabel sunt prezentate pe un exemplu de cub și sunt desenate pe suprafața cubului. Fețele albastre intersectează marginile originale, fețele roz corespund vârfurilor originale.

Operații de bază
Operator Exemplu Nume
Construcție alternativă
culmi coaste fațete Descriere
sămânță v e f Poliedrul inițial
r Reflectați v e f Imagine în oglindă pentru forme chirale
d dual f e v Poliedru cu sămânță duală - fiecare vârf creează o nouă față
A ambo dj
djd
e 2e _ f + v Sunt adăugate vârfuri noi în mijlocul muchiilor, iar vârfurile vechi sunt tăiate ( rectificare )
Operația creează vârfuri cu valență 4.
j a te alatura tata
_
v + f 2e _ e La sămânță se adaugă piramide cu înălțime suficientă, astfel încât două triunghiuri aparținând unor piramide diferite și având o latură comună a seminței devin coplanare (întinse pe același plan) și formează o nouă față.
Operația creează fețe pătrate.
k
k n
sărut nd = dz
dtd
v + f 3e _ 2e _ Pe fiecare față se adaugă o piramidă.
Akizare sau cumul, [1] creștere sau expansiune piramidală .
t
t n
trunchia nd = dz
dkd
2e _ 3e _ v + f Decupează toate nodurile.
Operația este conjugată cu kis
n ac kd = dt
dzd
v + f 3e _ 2e _ Poliedrul dublu la o sămânță trunchiată. Fețele sunt triunghiulate cu două triunghiuri pentru fiecare muchie. Acest lucru divide fețele prin toate vârfurile și muchiile, îndepărtând în același timp muchiile originale.
Operația transformă politopul geodezic ( a , b ) în ( a +2 b , a - b ) pentru a > b .
De asemenea, convertește ( a ,0) în ( a , a ), ( a , a ) în (3 a ,0), (2,1) în (4,1), etc.
z fermoar dk = td
dnd
2e _ 3e _ v + f Politopul dual la sămânță după operația kis sau trunchierea politopului dual. Operația creează noi muchii care sunt perpendiculare pe muchiile originale. Operația se mai numește și truncare de biți ( deep truncation ).
Această operație transformă politopul Goldberg G ( a , b ) în G ( a +2 b , a - b ) pentru a > b .
De asemenea, transformă G ( a ,0) în G ( a , a ), G ( a , a ) în G (3 a ,0), G (2,1) în G (4,1) și așa mai departe.
e extinde
(întinde)
aa
dod = do
2e _ 4e _ v + e + f Fiecare vârf creează o nouă față, iar fiecare muchie creează un nou quad. ( cantellate = teșit)
o orto daa
ded = de
v + e + f 4e _ 2e _ Fiecare față n -gonală este împărțită în n patrulatere.

rg = g _
giroscop dsd = ds v + 2e + f 5e _ 2e _ Fiecare față n -gonală este împărțită în n pentagoane.
s
rs = s
cârn dgd = dg 2e _ 5e _ v + 2e + f „expansiune și torsiune” - fiecare vârf formează o nouă față, iar fiecare margine formează două noi triunghiuri
b teşit dkda = ta
dmd = dm
4e _ 6e _ v + e + f Sunt adăugate fețe noi în loc de muchii și vârfuri. (cantruncation = bevel- truncation )
m meta
medial
kda = kj
dbd = db
v + e + f 6e _ 4e _ Triangulare cu adăugarea de vârfuri la centrele fețelor și muchiilor.

Formarea corectă a semințelor

Toate cele cinci politopuri obișnuite pot fi generate din generatoare prismatice folosind zero până la doi operatori:

Plasarea euclidiană corectă poate fi folosită și ca sămânță:

Exemple

Cubul poate forma toate poliedrele uniforme convexe cu simetrie octaedrică . Prima linie arată solidele arhimediene , iar a doua arată solidele catalane . Al doilea rând este format ca poliedre duale față de poliedrele primului rând. Dacă comparați fiecare poliedru nou cu un cub, puteți înțelege operațiile efectuate vizual.

Cub
„sămânță”
ambo trunchia fermoar extinde teşit cârn

CdO
_
CDel nodul 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png

aC
aO
CDel node.pngCDel 4.pngCDel nodul 1.pngCDel 3.pngCDel node.png

tC
zO
CDel nodul 1.pngCDel 4.pngCDel nodul 1.pngCDel 3.pngCDel node.png

zC = dkC
tO
CDel node.pngCDel 4.pngCDel nodul 1.pngCDel 3.pngCDel nodul 1.png

aaC =
eCeO
CDel nodul 1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel nodul 1.png

bC = taC
taO
CDel nodul 1.pngCDel 4.pngCDel nodul 1.pngCDel 3.pngCDel nodul 1.png

sC
sO
CDel node h.pngCDel 4.pngCDel node h.pngCDel 3.pngCDel node h.png
dual a te alatura ac sărut orto medial giroscop

dCO
_
CDel nodul f1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel node.png

jC
jO
CDel node.pngCDel 4.pngCDel nodul f1.pngCDel 3.pngCDel node.png

dtC =
kdC kO
CDel nodul f1.pngCDel 4.pngCDel nodul f1.pngCDel 3.pngCDel node.png

kC
dtO
CDel node.pngCDel 4.pngCDel nodul f1.pngCDel 3.pngCDel nodul f1.png

oC
oO
CDel nodul f1.pngCDel 4.pngCDel node.pngCDel 3.pngCDel nodul f1.png

dtaC = mC
mO
CDel nodul f1.pngCDel 4.pngCDel nodul f1.pngCDel 3.pngCDel nodul f1.png

gC
goO
CDel nodul fh.pngCDel 4.pngCDel nodul fh.pngCDel 3.pngCDel nodul fh.png

Un icosaedru trunchiat , tI sau zD, care este un politop Goldberg G(2,0), creează politopi suplimentari care nu sunt nici tranzitivi la vârf , nici la față .

Icosaedrul trunchiat ca sămânță
"samanta" ambo trunchia fermoar extensie teşit cârn

zD
tI Arhivat pe 21 octombrie 2016 la Wayback Machine

azI
atI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

tzD
ttI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

tdzD
tdtI Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine

aazD = ezD
aatI = etI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

bzD
btI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

szD
stI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine
dual a te alatura ac sărut orto medial giroscop

dzD
dtI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

jzD
jtI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

kdzD
kdtI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

kzD
ktI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

ozD
otI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

mzD
mtI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

gzD
gtI Arhivat la 1 februarie 2017 la Wayback Machine

Coordonatele geometrice ale formelor derivate

În cazul general, o sămânță poate fi gândită ca o placare a suprafeței. Deoarece operatorii reprezintă operații topologice, pozițiile exacte ale vârfurilor formelor derivate nu sunt în general definite. Politopii obișnuiți convexi ca sămânță pot fi considerați ca plăci ale unei sfere și, prin urmare, politopii derivați pot fi considerați ca fiind localizați pe o sferă. Asemenea plăcilor plane obișnuite, cum ar fi parchetul hexagonal , aceste poliedre de pe sferă pot acționa ca o sămânță pentru plăcile derivate. Poliedrele neconvexe pot deveni semințe dacă suprafețele topologice conectate sunt definite pentru a restrânge poziția vârfurilor. De exemplu, poliedre toroidale pot produce alte poliedre cu puncte pe aceeași suprafață torică.

Exemplu: sămânța de dodecaedru ca o placă sferică

D

tD

anunț

zD = dkD

ed

bD = taD

SD

dd

nD = dtD

jD = taD

kD = dtdD

oD = deD

mD=dtaD

gD
Exemplu: sămânță de plăci hexagonală euclidiană (H)

H

al

Ah

tdH = H

eH

bH = taH

SH

dH

nH = dtH

jH = daH

dtdH = kH

oH = deH

mH = dtaH

gH = dsH

Operații cu derivate

Amestecarea a două sau mai multe operații de bază are ca rezultat o mare varietate de forme. Există multe alte operațiuni derivate. De exemplu, amestecarea a două operații ambo, kis sau expand împreună cu operațiuni duale. Utilizarea operatorilor alternativi precum îmbinare, trunchiere, orto, teșire și medial poate simplifica numele și elimina operatorii duali. Numărul total de muchii ale operațiilor derivate poate fi calculat în funcție de multiplicatorii fiecărui operator individual.

Operator(i) d un
j
k , t
n , z
e
o
gs
_
a & k a & e k & k k & e
k & a 2
e & e
multiplicator de margine unu 2 3 patru 5 6 opt 9 12 16
Operatori derivati ​​unici opt 2 opt zece 2

Operațiile din tabel sunt afișate pentru un cub (ca exemplu de sămânță) și sunt desenate pe suprafața cubului. Fețele albastre intersectează marginile originale, iar fețele roz corespund vârfurilor originale.

Operații cu derivate
Operator Exemplu Nume
Construcție alternativă
culmi coaste fațete Descriere
sămânță v e f Poliedrul inițial
la akd
3e _ 6e _ v + 2e + f operatie ambo dupa trunchiere
jk dak v + 2e + f 6e _ 3e _ unire operatie dupa sarut. Similar cu orto , cu excepția faptului că noile fețe pătrate sunt inserate în locul muchiilor originale
ak zile 3e _ 6e _ v + 2e + f Operațiunea ambo după sărut. Similar cu extinderea, cu excepția faptului că noi vârfuri sunt adăugate la marginile originale, formând două triunghiuri.
jt dakd = dat v + 2e + f 6e _ 3e _ operația de unire după trunchiere. Poliedrul dual la cel obţinut după operaţii trunchiază, apoi ambo
tj dka 4e _ 6e _ v + e + f truncate join
ka v + e + f 6e _ 4e _ kis ambo
ea sau ae aaa 4e _ 8e _ v + 3e + f operațiune de ambo extinsă, operațiune de ambo triplu
oa sau je daaa = jjj v + 3e + f 8e _ 4e _ Operație orth după ambo, operație triple join
x = kt înălţa kdkd
dtkd
v + e + f 9e _ 7e _ Operațiile sunt trunchierea, triangularea, împărțirea marginilor în 3 părți și adăugarea de noi vârfuri în centrul fețelor originale.
Operația transformă politopul geodezic ( a , b ) în (3 a ,3 b ).
y = tk smulge dkdk
dktd
v + e + f 9e _ 7e _ Operațiile trunchiază kis, extinderea prin hexagoane în jurul fiecărei muchii
Operația transformă poliedrul Goldberg G ( a , b ) în G (3 a ,3 b ).
nk kdk = dtk = ktd 7e _ 9e _ v + e + f sărut cu ac
tn dkdkd = dkt = tkd 7e _ 9e _ v + e + f acul trunchiat
tt dkkd 7e _ 9e _ v + e + f operație de trunchi dublu
kk dttd v + 2e + f 9e _ 6e _ dubla operatie kis
nt kkd = dtt v + e + f 9e _ 7e _ acul trunchiat
tz dkk = ttd 6e _ 9e _ v + 2e + f fermoar trunchiat
ke kaa v+3e+f 12e 8e Kis se extinde
la dkaa 8e 12e v+3e+f trunchi orto
ek aak 6e 12e v+5e+f extinde kis
O.K daak = dek v+5e+f 12e 6e orthokis
et aadkd 6e 12e v+5e+f operație de trunchiere extinsă
ot daadkd = det v+5e+f 12e 6e orto trunchiat
te sau ba dkdaa 8e 12e v+3e+f truncă extinde
ko sau ma kdaa = dte
ma = mj
v+3e+f 12e 8e kis ortho
ab sau am aka = ata 6e _ 12e _ v + 5e + f teşit ambo
jb sau jm daka = data v + 5e + f 12e _ 6e _ teșit îmbinat
ee aaaa v+7e+f 16e 8e dublu-expand
oo daaaa = dee 8e 16e v+7e+f dublu-orto

Operații cu derivate chirale

Există și alte operații derivate dacă gyro este utilizat cu operațiunile ambo, kis sau expand și până la trei operațiuni duale.

Operator(i) d A k e g a&g kg de exemplu g&g
multiplicator de margine unu 2 3 patru 5 zece cincisprezece douăzeci 25
Operatori derivati ​​unici patru opt patru 2
Operații chirale ale copiilor
Operator Exemplu Nume Clădire culmi coaste chipuri Descriere
sămânță v e f Poliedrul inițial
ag ca
djsd = djs
v + 4e + f 10e _ 5e _ ambo gyro
jg dag = js
dasd = das
5e _ 10e _ v + 4e + f s-a alăturat giroscopului
ga gj
dsjd = dsj
v + 5e + f 10e _ 4e _ gyro ambo
sa dga = sj
dgjd = dgj
4e _ 10e _ v + 5e + f snub ambo
kg dtsd = dts v + 4e + f 15 e 10e _ kis gyro
ts dkgd = dkg 10e _ 15 e v + 4e + f snub trunchiat
gk dstd v + 8e + f 15 e 6e _ gyrokis
Sf dgkd 6e _ 15 e v + 8e + f trunchiere snub
sk dgtd v + 8e + f 15 e 6e _ snubkis
gt dskd 6e _ 15 e v + 8e + f trunchierea giroscopului
ks kdg
dtgd = dtg
v + 4e + f 15 e 10e _ sărut snub
tg dkdg
dksd
10e _ 15 e v + 4e + f giroscop trunchiat
de exemplu es
aag
v + 9e + f 20e _ 10e _ giroscop extins
og os
daagd = daag
10e _ 20e _ v + 9e + f snub extins
GE du-te
gaa
v + 11e + f 20e _ 8e _ giroscopul se extinde
se so
dgaad = dgaa
8e _ 20e _ v + 11e + f snub expand
gg gs
dssd = dss
v + 14e + f 25e _ 10e _ dublu giroscop
ss sg
dggd = dgg
10e _ 25e _ v + 14e + f dublu-snub

Operatori extinsi

Aceste instrucțiuni extinse nu pot fi create generic folosind operațiunile de bază de mai sus. Unii operatori pot fi creați ca cazuri speciale cu operatori k și t, dar aplicați anumitor fețe și vârfuri. De exemplu, un cub teșit , cC , Un4.valențădetrunchiatevârfuricujCsaudaC,rombicdodecaedruunca,t4daCcafi construitpoate hexecontaedru deltoidal poate fi construit ca deD sau oD cu trunchieri de vârfuri cu valență 5.

Unii operatori extinși formează o secvență și sunt dați urmați de un număr. De exemplu, ortho împarte o față pătrată în 4 pătrate, în timp ce o3 poate împărți în 9 pătrate. o3 este o construcție unică, în timp ce o4 poate fi obținut ca oo , operatorul orto aplicat de două ori. Operatorul de mansardă poate include un index, cum ar fi operatorul kis , pentru a restricționa aplicarea la o față cu un număr specificat de laturi.

Operația de teșire creează un poliedru Goldberg G(2,0) cu noi hexagoane între fețele originale. Operațiile succesive de teșire creează G(2 n ,0).

Operații avansate
Operator Exemplu Nume
Construcție alternativă
culmi coaste chipuri Descriere
sămânță v e f Poliedrul inițial
c (din c hamfer) teşitură dud v  + 2e  4e _ f  +  e Trunchierea coastelor.
În loc de margini, sunt introduse noi fețe hexagonale.
poliedrul Goldberg (0,2)
- - DC f  +  e 4e _ v  + 2e funcţionare duală după teşitură
u sunteți împărțit _ dcd v+e 4e f+2e Operația ambo în timp ce vârfurile originale sunt păstrate
Operația este similară cu bucla de subdiviziune a suprafeței pentru fețele triunghiulare
- CD f+2e 4e v+e Operațiune duală după subdivizare
lln
_ _
mansardă _ v + 2e  5e _ f +2 e Extinderea fiecărei fețe cu o prismă , adăugând o copie mai mică a fiecărei fețe cu trapeze între fața interioară și cea exterioară.
dl
dln _
f +2 e  5e _ v + 2e Funcționare dublă după mansardă
ld
l n d
f +2 e  5e _ v + 2e Operațiunea mansardă după dublă
dld
dl n d
v + 2e  5e _ f +2 e Operațiune asociată cu mansardă
dL0 f + 3e 6e _ v + 2e Operație dublă după dantelă îmbinată
L0d f +2 e 6e _ v + 3e operație de dantelă îmbinată după dual
dL0d v + 3e 6e _ f +2 e Operație asociată cu dantelă îmbinată
q q uinto v+3e 6e f+2e Operația orto urmată de trunchierea vârfurilor situate în centrul fețelor originale.
Operațiunea creează 2 noi pentagoane pentru fiecare muchie originală.
- dq f+2e 6e v+3e Operațiune duală după quinto
qd v+2e 6e f+3e Operațiunea quinto după dual
- dqd f+3e 6e v+2e Operație asociată cu quinto
L0 imbinate-dantela v + 2e 6e _ f + 3e Similar cu operația de dantelă, dar cu noi fețe quad în locul marginilor originale
L
L n
L as v + 2e 7e _ f + 4e Extinderea fiecărei fețe cu o antiprismă , adăugând o copie mai mică rotită a fiecărei fețe cu triunghiuri între fețele vechi și noi.
Se poate adăuga un index pentru a limita operația la o față cu un număr specificat de laturi.
dL
dLn _
f + 4e 7e _ v + 2e operator dublu după dantelă
Ld
Ld n
f +2 e 7e _ v +4 e operator dantelă după dual
dLd
dL n d
v +4 e 7e _ f +2 e Secvența de operații dual, dantelă, dual
K
K n
sta K e v+2e+f 7e 4e Subdiviziunea feței cu patru și triunghiuri centrale.
Se poate adăuga un index pentru a limita operația la o față cu un anumit număr de laturi.
d K
dK n
4e 7e v+2e+f Operațiune dublă după miză
kd v+2e+f 7e 4e operațiune de miză după dual
d K d 4e 7e v+2e+f Operațiune asociată cu miza
M3 marginea-mediala-3 v+2e+f 7e 4e Funcționarea este similară cu m3, dar nu sunt adăugate margini diagonale
dM3 4e 7e v+2e+f Operare dublă după margine-medial-3
M3d v+2e+f 7e 4e edge-medial-3 operatie dupa dual
dM3d 4e 7e v+2e+f Operație asociată cu marginea-medial-3
M0 îmbinat medial v+2e+f 8e 5e Operația este similară cu medial, dar cu adăugarea de fețe rombice în locul marginilor originale.
d M0 v+2e+f 8e 5e Operație dublă după îmbinat-medial
M0 d v+2e+f 8e 5e operatie articular-mediala dupa duala
d M0 d 5e 8e v+2e+f Operație asociată cu îmbinat-medial
m3 medial-3 v+2e+f 9e 7e Triangulație adăugând două vârfuri pe muchie și un vârf în centrul fiecărei fețe.
b3 teşit-3 dm3 7e 9e v+2e+f Operatie duala dupa medial-3
m3d 7e 9e v+2e+f Operație medial-3 după dual
dm3d v+2e+f 9e 7e Operatie asociata cu medial-3
o3 orto-3 de 3 v +4 e 9e _ f + 4e Operator Orth cu împărțirea muchiei cu 3
e3 extinde-3 face 3 f + 4e 9e _ v +4 e operator de extindere cu împărțirea muchiilor cu 3
X cruce v + f + 3 e 10e _ 6e _ O combinație a operațiunilor kis și subdivize . Muchiile inițiale sunt împărțite în jumătate și se formează fețele triunghiulare și patrulatere.
dX 6e _ 10e _ v + f + 3 e Operațiune duală după cruce
xd 6e _ 10e _ v + f + 3 e operare încrucișată după dual
dXd v + f + 3 e 10e _ 6e _ Operație asociată cu cruce
m4 medial-4 v+3e+f 12e 8e Triangulație cu 3 vârfuri adăugate la fiecare muchie și vârfuri în centrul fiecărei fețe.
u5 subdiviz-5 v + 8e 25e _ f +16 e Muchii împărțite în 5 părți
Acest operator împarte muchiile și fețele astfel încât să se formeze 6 triunghiuri în jurul fiecărui vârf nou.

Operatori chirali extinsi

Acești operatori nu pot fi generați generic din operațiunile de bază enumerate mai sus. Artistul geometric Hart a creat o operație pe care a numit -o elice .

Operații chirale avansate
Operator Exemplu Nume
Construcție alternativă
culmi coaste fațete Descriere
„Sămânță” v e f Poliedrul inițial

rp = p _
elice v  + 2e 5e _ f  + 2e operație giroscopică urmată de ambo pe vârfurile din centrele fețelor originale
- - dp=pd f  + 2e 5e _ v  + 2e Aceleași vârfuri ca și în giroscop, dar marginile sunt formate în locul vârfurilor originale
- 4e _ 7e _ v + 2e + f Operația este similară cu snub , dar fețele originale au pentagoane în loc de triunghiuri în jurul perimetrului.
- - - v + 2e + f 7e _ 4e _
w = w2 = w2,1
rw = w
vârtej v+4 e 7e _ f+ 2e Operațiunea gyro urmată de trunchierea vârfurilor în centrul fețelor originale.
Operația creează 2 noi hexagoane pentru fiecare muchie originală, poliedrul Goldberg (2,1)
Operatorul derivat wrw transformă G(a,b) în G(7a,7b).

rv = v _
volum dwd f+ 2e 7e _ v+4 e operator dual după învârtire sau snub urmat de sărut pe fețele originale. Operatorul vrv
rezultat transformă poliedrul geodezic (a,b) în (7a,7b).
g3
rg3 = g3
giroscop-3 v + 6e 11 e f + 4e Operația giroscopică creează 3 pentagoane de-a lungul fiecărei margini sursei
s3
rs3 = s3
snub-3 dg 3 d = dg 3 f + 4e 11 e v + 6e Operația duală după gyro-3, operația de snub împărțind marginile în 4 triunghiuri mijlocii și cu triunghiuri în locul vârfurilor originale
w3.1
rw3.1 = w3.1
vârtej-3.1 v+ 8e 13e _ f+4 e Operația creează 4 noi hexagoane pentru fiecare muchie originală, poliedrul Goldberg (3,1)
w3 = w3,2
rw3 = w3
vârtej-3,2 v+ 12e 19e _ f+ 6e Operația creează 12 noi hexagoane pentru fiecare muchie originală, poliedrul Goldberg (3,2)

Operații care păstrează marginile originale

Aceste operații de expansiune părăsesc muchiile originale și permit operatorului să fie aplicat oricărui subset independent de fețe. Notația lui Conway menține un index suplimentar pentru aceste operații, indicând numărul de laturi ale fețelor implicate în operație.

Operator sărut ceașcă o cana mansardă dantelă miza kis-kis
Exemplu kC UC VC lC LC KC kkC
coaste 3e _ 4 e - f 4 5 e - f 4 5e _ 6e _ 7e _ 9e _
Imagine
pe cub
Extensie Piramidă Dom antidom Prismă antiprismă

Operatori Coxeter

Operatorii Coxeter / Johnson sunt uneori utili atunci când sunt amestecați cu operatorii Conway. Pentru claritate, în notația lui Conway, aceste operațiuni sunt date cu majuscule. Notația t Coxeter definește cercurile fierbinți ca indici ai unei diagrame Coxeter-Dynkin . Astfel, în tabel, capitalul T cu indici 0,1,2 definește operatori omogene din sămânța corectă. Indexul zero reprezintă vârfuri, 1 reprezintă muchiile și 2 reprezintă fețele. Pentru T = T 0,1 aceasta va fi o trunchiere normală, iar R = T 1 este o trunchiere completă sau operație de rectificare , la fel ca operatorul ambo al lui Conway. De exemplu, r{4,3} sau t 1 {4,3} este numele Coxeter pentru cuboctaedrul , iar cubul trunchiat este RC , la fel cu cubul ambo al lui Conway , aC .

Operațiuni extinse Coxeter
Operator Exemplu Nume
Construcție alternativă
culmi coaste fațete Descriere
T0 _ , t 0 {4,3} „Sămânță” v e f formă de semințe
R = T1 _ , t 1 {4,3} rectifica A e 2e _ f + v La fel ca ambo , noi vârfuri sunt adăugate în mijlocul muchiilor și noi fețe înlocuiesc vârfurile originale.
Toate vârfurile au valență 4.
T2 _ , t 2 {4,3}
birectificare duală
d f e v Operația duală pentru poliedrul semințelor - fiecare vârf creează o nouă față
T = T0,1 _ , t 0,1 {4,3} trunchia t 2e _ 3e _ v + f Toate vârfurile sunt tăiate.
T 1.2 , t 1,2 {4,3} bitruncate z = td 2e _ 3e _ v + f La fel ca cu fermoarul
RR = T 0,2 , t 0,2 {4,3} cantelare aa = e 2e _ 4e _ v + e + f La fel ca extinde
TR = T 0,1,2 , t 0.1.2 {4.3} nu pot alerga ta 4e _ 6e _ v + e + f La fel ca teșirea

Semioperatori

Operatorul semi - sau semioperator al lui Coxeter , H (din jumătate ) , reduce numărul de laturi ale fiecărei fețe la jumătate și fețele quad în digoane cu două muchii care leagă cele două vârfuri, iar aceste două muchii pot fi sau nu înlocuite cu o singură muchie . De exemplu, jumătate de cub, h{4,3}, jumătate de cub, este HC reprezentând unul dintre cele două tetraedre. Ho abreviază ortho la ambo / Rectify .

Alți semi-operatori (semi-operatori ) pot fi definiți folosind operatorul H. Conway apelează operatorul Snub al lui Coxeter S , semi-snub definit ca Ht . Operatorul snub s al lui Conway este definit ca SR . De exemplu, SRC este un cub snub , sr{4,3}. Octaedrul snub Coxeter , s{3,4} poate fi definit ca SO , construcția simetriei pirită-edrică pentru un icosaedru obișnuit . Acest lucru este, de asemenea, în concordanță cu definiția unei antiprisme pătrate snub obișnuite ca SA 4.

Operatorul semi-giroscopic , G , este definit ca dHt . Acest lucru ne permite să definim operatorul de rotație Conway g (giroscopie) ca GR . De exemplu, GRC este un giro-cub, gC sau un icositetraedru pentagonal . GO definește un piritoedru cu simetrie piritedrică , în timp ce gT ( gyrotetraedr ) definește același poliedru topologic cu simetrie tetraedrică .

Ambii operatori S și G necesită ca politopul gol să aibă vârfuri de valență egală. În toți acești semi-operatori, există două opțiuni pentru alternarea vârfurilor pentru jumătatea operatorului . Aceste două construcții nu sunt în general identice din punct de vedere topologic. De exemplu, HjC definește fie un cub, fie un octaedru, în funcție de ce set de vârfuri este selectat.

Ceilalți operatori se aplică numai politopurilor cu fețe care au un număr par de muchii. Cel mai simplu operator este semi-join , care este conjugatul semi - operatorului , dHd .

Operatorul semi-orto , F , este conjugat cu semi-snub. Acesta adaugă un vârf la centrul feței și încrucișează toate marginile, dar conectează centrul de doar jumătate din margini cu margini noi, creând astfel noi fețe hexagonale. Fețele pătrate originale nu necesită un vârf central, ci necesită doar o margine prin față, creând o pereche de pentagoane. De exemplu, tetartoidul dodecaedrului poate fi construit ca FC .

Operatorul semi-expand , E , este definit ca Htd sau Hz . Operatorul creează fețe triunghiulare. De exemplu, EC creează o construcție cu simetrie piroedrică a pseudoicosaedrului .

Semioperatori pe poliedre cu fețe având un număr par de laturi
Operator Exemplu
(Sămânță - Cub)
Nume
Construcție alternativă
culmi coaste chipuri Descriere
H = H1
H2
semi ambo
H alf
1 și 2
v /2 e - f 4 f - f 4 + v /2 Alternand , ștergând jumătate din vârfuri.
Fețele patru ( f 4 ) sunt reduse la margini simple.
I = I1
I2
semi-trunchiați
1 și 2
v /2+ e 2e _ f + v /2 Trunchiază orice alt vârf
semiac
1 și 2
dI v /2+ f 2e _ e + v /2 Operația cu acul a fiecărui al doilea vârf
F = F1
F2
semi-orto Flex
1 și
2
dHtd = dHz
dSd
v + e + f - f 4 3 e - f 4 e Operațiunea duală după semi-expand - se creează noi vârfuri pe muchii și în centrele fețelor, 2 n -gonuri sunt împărțite în n hexagoane, fețele patrulatere ( f 4 ) nu vor conține un vârf central, deci se formează două fețe pentagonale.
E = E1
E2
semi-expand
Eco
1 și 2
Htd = Hz
dF = Sd
dGd
e 3 e - f 4 v + e + f - f 4 Operațiunea duală după semi-orto - sunt create noi fețe triunghiulare. Fețele originale sunt înlocuite cu poligoane cu jumătate din laturi, patrulaterele ( f 4 ) sunt reduse la margini simple.
U = U 1
U 2
semi-dantelă
C U p
1 și 2
v + e 4 e - f 4 2 e + f - f 4 Extensie de margine cu domuri .
V = V 1
V 2
semi-dantelă
Anticup
3 și 4
v + e 5 e - f 4 3 e + f - f 4 Mărirea marginilor cu anti-dom
semimediale
1 și 2
XdH = XJd v + e + f 5e _ 3e _ Operația medială alternativă în raport cu diagonalele
semimediale
3 și 4
v + e + f 5e _ 3e _ Operație alternativă medială în raport cu mediane (conectând punctele medii ale laturilor opuse)
semi-teșit
1 și 2
dXdH = dXJd 3e _ 5e _ v + e + f Funcționarea teșită alternativă în raport cu diagonalele
semi-teșit
3 și 4
3e _ 5e _ v + e + f Funcționarea teșită alternativă în raport cu mediane
Semi-operații pe poliedre cu vârfuri de valență pară
Operator Exemplu
(Sămânță - Octaedru)
Nume
Construcție alternativă
culmi coaste chipuri Descriere
J = J1
J2
semi-unire
1 și 2
dhd v - v 4 + f /2 e - v 4 f /2 Operator conjugat la jumătate, alăturați operatorul pe fețe alternative.
Vârfurile 4-valente ( v 4 ) sunt reduse la cele 2-valente și înlocuite cu o singură muchie.
semi-kis
1 și 2
făcut v + f /2 2e _ f /2+ e Operațiunea sărut pe jumătate (alternativ, fără atingere de-a lungul unei margini) fețe
semifermoar
1 și 2
ID f /2+ e 2e _ v + f /2 Funcționare cu fermoar pe jumătate de fețe
S = S1
S2
semi-snub
1 și 2
Ht
dFd
v - v 4 + e 3 e - v 4 f + e Operația duală după semi-giroscopie este o operațiune de snub , rotind fețele originale în timp ce se adaugă noi fețe triunghiulare la golurile rezultate.
G = G1
G2
semi-giroscopul
1 și 2
dHt
dS = Fd
dEd
f + e 3 e - v 4 v - v 4 + e Operația duală după semi-snub creează fețe pentagonale și hexagonale de-a lungul marginilor originale.
semimediale
1 și 2
XdHd = XJ 3e _ 5e _ v + e + f Operație medială pe jumătate de fețe (margini care nu se ating).
semi-teșit
1 și 2
dXdHd = dXJ v + e + f 5e _ 3e _ Operațiune de teșire pe jumătate (care nu ating marginile) fețelor

Subdiviziuni

Operația de subdiviziune împarte muchiile originale în n muchii noi, iar interiorul fețelor este umplut cu triunghiuri sau alte poligoane.

Subdiviziunea pătrată

Operatorul orto poate fi aplicat unei serii de puteri a două subdiviziuni patrulatere. Alte subdiviziuni pot fi obținute ca urmare a subdiviziunilor factorizate. Operatorul de elice, aplicat secvenţial, are ca rezultat o subdiviziune de 5-orth. Dacă sămânța are fețe non-quad, acestea rămân ca copii reduse pentru operatorii orto impari.

Exemple de cuburi
Orto o 2 = o o 3 o 4 = o 2 o 5
= prp
o 6 = oo 3 o 7 o 8 = o 3 o 9 \ u003d o 3 2 o 10 = oo 5
= oprp
Exemplu
Vârfurile v v + e + f v +4 e v + 7e + f v + 12e v + 17e + f v + 24e v + 31e + f v + 40e v + 63e + f
coaste e 4e _ 9e _ 16e _ 25e _ 36e _ 49e _ 64e _ 81e _ 128e _
Fațete f 2e _ f + 4e 8e _ f + 12e 18e _ f + 24e 32e _ f + 40e 64e _
Extinde
(dual)
e 2 = e e 3 e4 = e2 _ _ e 5
= dprp
e 6 = ee 3 e 7 e8 = e3 _ _ e 9 \ u003d e 3 2 e 10 = ee 5
= doprp
Exemplu
Subdiviziune hexagonală chirală

Operatorul de vârtej creează un poliedru Goldberg G(2,1) cu noi fețe hexagonale în jurul fiecărui vârf original. Două operații de vârtej consecutive creează G(3,5). În general, operația de vârtej poate transforma G( a , b ) în G( a +3 b ,2 a - b ) pentru a > b și în aceeași direcție chirală. Dacă direcțiile chirale sunt inversate, G( a , b ) devine G(2 a +3 b , a -2 b ) pentru a >=2 b și G(3 a + b ,2 b - a ) pentru a < 2 b .

Operatorii whirl- n formează politopii Goldberg ( n , n -1) și pot fi definiți prin împărțirea muchiilor politopului gol în 2 n -1 sub-muchii.

Rezultatul operației whirl- n și inversul său formează un (3 n 2 -3 n +1,0) poliedru Goldberg . wrw este (7,0), w 3 rw 3 este (19,0), w 4 rw 4 este (37,0), w 5 rw 5 este (61,0) și w 6 rw 6 este (91, 0). Rezultatul a două operații vârtej- n este (( n -1)(3 n -1),2 n -1) sau (3 n 2 -4 n +1,2 n -1). Produsul lui w a cu w b dă (3ab-2(a+b)+1,a+b-1), iar w a prin inversul w b dă (3ab-a-2b+1,ab) pentru a ≥b.

Produsul a doi operatori identici vârtej- n formează politopul Goldberg (( n -1)(3 n -1),2 n -1). Produsul k-whirl și zip este (3k-2,1).

vârtej- n operatori
Nume sămânță vârtej Vârtej-3 Vârtej-4 Vârtej-5 Vârtej-6 Vârtej-7 Vârtej-8 Vârtej-9 Vârtej-10 Vârtej-11 Vârtej-12 Vârtej-13 Vârtej-14 Vârtej-15 Vârtej-16 Vârtej-17 Vârtej-18 Vârtej-19 Vârtej-20 vârtej- n
Operator
(compus)
- w=w2 w3 w4 w5 w6
wrw 3.1
w7 w8
w3,1w3,1
w9
ww5,1
w10 w11 w12 w13
ww7.2
w14 w15 w16
ww9.2
w17
w3w6,1
w18 w19
w3,1w7,3
w20
ww11.3
w n
poliedrul Goldberg (1,0) (2.1) (3,2) (4,3) (5,4) (6,5) (7,6) (8,7) (9,8) (10,9) (11.10) (12.11) (13,12) (14,13) (15.14) (16.15) (17,16) (18.17) (19.18) (20.19) ( n , n - 1)

descompunerea T
unu 7 19 37 61 91
7×13
127 169
13×13
217
7×31
271 331 397 469
7×67
547 631 721
7×103
817
19×43
919 1027
13×79
1141
7×163
3n ( n -1 ) +1
Exemplu
Vertex v v +4 e v + 12e v + 24e v + 40e v + 60e v +84 e v +112 e v +144 e v +180 e v + 220e v +264 e v +312 e v +364 e v +420 e v +480 e v +544 e v +612 e v +684 e v +760 e v + 2n ( n -1) e
coaste e 7e _ 19e _ 37 e 61e _ 91 e 127e _ 169 e 217e _ 271e _ 331e _ 397 e 469 e 547 e 631 e 721e _ 817e _ 919e _ 1027 e 1141 e e + 3n ( n -1) e
Fațete f f +2 e f +6 e f + 12e f + 20e f + 30e f + 42e f + 56e f + 72e f +90 e f + 110e f +132 e f +156 e f + 182e f +210 e f + 240e f + 272e f + 306e f + 342e f + 380e f + n ( n - 1) e
w n w n (1,0) (5,3) (16,5) (33,7) (56,9) (85,11) (120,13) (161,15) (208,17) (261,19) (320,21) (385,23) (456,25) (533,27) (616,29) (705,31) (800,33) (901,35) (1008,37) (1121,39) (( n - 1)( 3n -1), 2n - 1)
w n r w n (1,0) (7,0) (19,0) (37,0) (61,0) (91,0) (127,0) (169,0) (217,0) (271,0) (331,0) (397,0) (469,0) (547,0) (631,0) (721,0) (817,0) (919,0) (1027,0) (1141,0) (1+ 3n ( n -1),0)
w n z (1,1) (4,1) (7,1) (10,1) (13,1) (16,1) (19,1) (22,1) (25,1) (28,1) (31,1) (34,1) (37,1) (40,1) (43,1) (46,1) (49,1) (52,1) (55,1) (58,1) ( 3n -2,1)
Subdiviziune triangulată

Operația u n împarte fețele în triunghiuri împărțind fiecare muchie în n părți, numită diviziunea n - frecvență a poliedrului geodezic al lui Buckminster Fuller 2] .

Operatorii Conway pe poliedre pot construi multe dintre aceste subdiviziuni.

Dacă toate fețele originale sunt triunghiuri, noile poliedre vor avea, de asemenea, toate fețele ca triunghiuri, iar teselațiile triunghiulare sunt create în locul fețelor originale . Dacă poliedrele originale au fețe cu mai multe laturi, toate fețele noi nu vor fi neapărat triunghiuri. În astfel de cazuri, poliedrul poate fi supus mai întâi operației kis cu noi vârfuri în centrul fiecărei fețe.

Exemple de subdiviziuni într-un cub
Operator tu 1 u 2
=u
u3 =
x
u 4
=uu
u 5 u 6
=ux
u 7
\u003d vrv
u 8
=uuu
u9 = xx
Exemplu
Notație
Conway
C Arhivat pe 2 februarie 2017 la Wayback Machine uC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine xC Arhivat pe 16 martie 2017 la Wayback Machine uuC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine u 5 C uxC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine vrvC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine uuuC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine xxC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine
Vârfurile v v+e v+e+f v+4e v+8e v+11e+f v+16e v+21e v+26e+f
coaste e 4e 9e 16e 25e 36e 49e 64e 81e
Fațete f f+2e 7e f+8e f+16e 24e f+32e f+42e 54e
Triangulație completă
Operator tu 1 k u 2 k
= uk
u 3 k
=xk
u 4 k
=uuk
tu 5 k u 6 k
=uxk
u 7 k
\u003d vrvk
u 8 k
=uuuk
u 9 k
=xxk
Exemplu
Conway kC Arhivat pe 5 februarie 2017 la Wayback Machine ukC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine xkC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine uukC Arhivat pe 16 martie 2017 la Wayback Machine u 5 kC uxkC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine vrvkC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine uuukC Arhivat pe 16 martie 2017 la Wayback Machine xxkC Arhivat pe 15 martie 2017 la Wayback Machine

Goldberg dublu
{3,n+} 1,1 {3,n+} 2,2 {3,n+} 3,3 {3,n+} 4.4 {3,n+} 5.5 {3,n+} 6.6 {3,n+} 7.7 {3,n+} 8.8 {3,n+} 9.9
Poliedre geodezice

Operațiunile lui Conway pot duplica unele dintre poliedrele Goldberg și poliedre duale cu cele geodezice. Numărul de vârfuri, muchii și fețe ale poliedrului Goldberg G ( m , n ) poate fi calculat din m și n , iar numărul de triunghiuri noi din fiecare triunghi inițial se calculează prin formula T  =  m 2  +  mn  +  n 2  = ( m  +  n ) 2  −  mn . Construcțiile ( m ,0) și ( m , m ) sunt enumerate sub notația pentru operațiunile Conway.

Clasa I

Pentru politopii Goldberg duali, operatorul uk este definit aici ca o diviziune a fețelor cu subdiviziunea muchiilor în k părți . În acest caz, operatorul Conway u = u 2 , iar operatorul său adjunct dud este operatorul teșit , c . Acest operator este folosit în grafica computerizată , în schema de subdiviziune Loop . Operatorul u 3 este dat de operatorul Conway kt = x , iar operatorul său adjunct y = dxd = tk . Produsul a doi operatori de vârtej cu inversare de chiralitate, wrw sau w w , dă o subdiviziune cu 7 sub forma unui politop Goldberg G(7,0), deci u 7 = vrv . Subdiviziunile mai mici și operațiile de vârtej pe perechi chirale pot construi forme suplimentare de clasa I. Operația w(3,1)rw(3,1) dă politopul Goldberg G(13,0). Operația w(3,2)rw(3,2) dă G(19,0).

Clasa I: Operații de subdiviziune pe icosaedru ca poliedre geodezice
( m ,0) (1,0) (2,0) (3,0) (4,0) (5,0) (6,0) (7,0) (8,0) (9,0) (10,0) (11,0) (12,0) (13,0) (14,0) (15,0) (16,0)
T unu patru 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 256
Operațiune
Compozit
tu 1 u 2 = u
= dcd
u 3 \ u003d x
\ u003d kt
u 4
= u 2 2
= dccd
u 5 u 6 = u 2 u 3
= dctkd
u 7
= v v
= dwrwd
u 8 = u 2 3
= dcccd
u 9 = u 3 2
= ktkt
u 10 = u 2 u 5 u 11 u 12 = u 2 2 u 3
= dccdkt
u 13
v 3.1 v 3.1
u 14 = u 2 u 7
= uv v
= dcwrwd
u 15 = u 3 u 5
= u 5 x
u 16 = u 2 4
= dccccd

fata triunghiulara
Icosaedrul
Conway
Geodezic

Am arhivat 30 decembrie 2016 la Wayback Machine { 3.5+ } 1.0

uI = k5aI Arhivat 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 2.0

xI = ktI Arhivat la 30 decembrie 2016 la Wayback Machine
{3.5+} 3.0

u 2 Am arhivat 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine { 3.5+ } 4.0

 
{3,5+} 5,0

uxI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 6.0

vrvI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 7.0

u 3 Am arhivat 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine { 3.5+ } 8.0

x 2 Am arhivat 8 ianuarie 2018 la Wayback Machine { 3.5+ } 9.0

 
{3,5+} 10,0

 
{3,5+} 11,0

u 2 x I Arhivat 10 ianuarie 2017 la Wayback Machine { 3.5+ } 12.0

 
{3,5+} 13,0

uvrvI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 14.0

 
{3,5+} 15,0

u 4 Am arhivat 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine { 3.5+ } 16.0
Operator dublu c y
= tk
cc de la 5 cy
= ctk
ww
= wrw _
ccc y 2
= tktk
cc5 _ de la 11 ccy
= cctk
w 3,1 w 3,1 cw w
= cwrw
c 5 y cccc
Dodecaedrul
Conway
Goldberg

D Arhivat la 30 decembrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 1.0

cD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 2.0

yD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 3.0

ccD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 4.0

c 3 D
{5+,3} 5,0

cyD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 6.0

wrwD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 7.0

cccD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 8.0

y 2 D Arhivat la 30 decembrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 9.0

cc 5 D
{5+,3} 10,0

c 11 D
{5+,3} 11,0

ccyD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{5+,3} 12.0

w3,1rw3,1D
{5+,3} 13,0

cwrwD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{5+,3} 14.0

c 5 yD
{5+,3} 15,0

ccccD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 pe Wayback Machine
G{5+,3} 16.0
Clasa II

O diviziune ortogonală poate fi definită și folosind operatorul n = kd . Operatorul transformă politopul geodezic ( a , b ) în ( a +2 b , a - b ) pentru a > b . Convertește ( a ,0) în ( a , a ) și ( a , a ) în (3 a ,0). Operatorul z = dk face același lucru pentru poliedrele Goldberg.

Clasa II: Operații de subdiviziune ortogonală
( m , m ) (1,1) (2,2) (3,3) (4,4) (5,5) (6,6) (7,7) (8,8) (9,9) (10,10) (11.11) (12.12) (13,13) (14,14) (15.15) (16,16)
T =
m 2 × 3
3
1×3
12
4×3
27
3×3
48
24×3
75
25×3
108
36×3
147
49×3
192
64×3
243
81×3
300
100×3
363
121×3
432
144×3
507
169×3
588
196×3
675
225×3
768
256×3
Operațiune u 1 n
n
= kd
u 2 n
= un
= dct
u 3 n
= xn
= ktkd
u 4 n
= u 2 2 n
= dcct
u 5 n u 6 n
= u 2 = u 3 n
= dctkt
u 7 n
= v v n
= dwrwt
u 8 n
= u 2 3 n
= dccct
u 9 n
= u 3 2 n
= ktktkd
u 10 n
= u 2 u 5 n
u 11 n u 12 n
= u 2 2 u 3 n
= dcctkt
u 13 n u 14 n
= u 2 u 7 n
= dcwrwt
u 15 n
= u 3 u 5 n
u 16 n
= u 2 4 n
= dcccct

fata triunghiulara
Icosaedrul
Conway
Geodezic

nI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 1.1

unI Arhivat la 30 decembrie 2016 la Wayback Machine
{3.5+} 2.2

xnI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 3.3

u 2 nI Arhivat la 30 decembrie 2016 la Wayback Machine
{3.5+} 4.4

 
{3,5+} 5,5

uxnI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 6.6

vrvnI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 7.7

u 3 nI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 8.8

x 2 nI Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 9.9

{3.5+} 10.10

{3.5+} 11.11

u 2 xnI Arhivat 10 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 12.12

{3.5+} 13.13

dcwrwdnI Arhivat 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 14.14

{3.5+} 15.15

u 4 nI
{3,5+} 16,16
Operator dublu z
= dk
cz
= cdk
yz
= tkdk
c 2 z
= ccdk
c5z cyz
= ctkdk
w w z
= wrwdk
c 3 z
= cccdk
y 2 z
= tktkdk
cc5z c11z c 2 yz
= c 2 tkdk
c13z cwwz
= cwrwdk _ _
c3c5z c 4 z
= ccccdk
Dodecaedrul
Conway
Goldberg

zD Arhivat pe 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 1.1

czD Arhivat 7 aprilie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 2.2

yzD Arhivat la 30 decembrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 3.3

cczD Arhivat pe 7 aprilie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 4.4

 
{5+,3} 5.5

cyzD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{5+,3} 6.6

wrwzD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{5+,3} 7.7

c 3 zD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{5+,3} 8.8

y 2 zD Arhivat 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{5+,3} 9.9

{5+,3} 10.10

G{5+,3} 11.11

ccyzD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
{5+,3} 12.12

{5+,3} 13.13

cwrwzD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine
G{5+,3} 14.14

{5+,3} 15.15

cccczD Arhivat pe 9 ianuarie 2017 la Wayback Machine {5+,3} 16.16
Clasa III

Majoritatea politopurilor geodezice și duale poliedrelor Goldberg G(n,m) nu pot fi construite folosind operatori derivați din operatorii Conway. Operația de vârtej creează un poliedru Goldberg G(2,1) cu noi fețe hexagonale în jurul fiecărui vârf original, iar n -vârtej produce G( n , n -1). Pe formele cu simetrie icosaedrică , t5g este echivalent în acest caz cu vârtej. Operația v (= v olute = rotire) reprezintă subdiviziunea triunghiulară duală la vârtej . Pe formele icosaedrice, operația poate fi efectuată folosind operatorul derivat k5s , pentakis snub .

Două operații de vârtej consecutive creează G(3,5). În general, operația de vârtej poate transforma G( a , b ) în G( a +3 b ,2 a - b ) pentru a > b cu aceeași direcție chirală. Dacă direcția chirală este inversată, G( a , b ) devine G(2 a +3 b , a -2 b ) pentru a >=2 b , iar G(3 a + b ,2 b - a ) pentru a < 2 b .

Clasa a III-a: Operații de împărțire în părți inegale
Operațiune
Compozit
v 2,1
= v
v 3.1 v 3,2 = v 3 v4,1 = vn _
v 4,2
= vu
v 5.1 v 4,3 = v 4 v 5,2
= v 3 n
v 6.1 v 6,2
= v 3,1 u
v 5,3
= v
v 7,1
= v 3 n
v 5,4 = v 5 v 6.3
= vx
v 7.2
T 7 13 19 21
7×3
28
7×4
31 37 39
13×3
43 52
13×4
49
7×7
57
19×3
61 63
9×7
67

fata triunghiulara
Icosaedrul
Conway
Geodezic

vI
{3.5+} 2.1

v 3.1 I
{3.5+} 3.1

v 3 I
{3.5+} 3.2

vnI Arhivat 3 februarie 2017 la Wayback Machine
{3.5+} 4.1

vui
{3.5+} 4.2

{3.5+} 5.1

v 4 I
{3.5+} 4.3

v 3 nI
{3,5+} 5,2

{3.5+} 6.1

v 3.1uI { 3.5+
} 6.2

vvl
{3.5+} 5.3

v 3 nI
{3,5+} 7.1

v 5 I
{3.5+} 5.4

vxI Arhivat 8 ianuarie 2018 la Wayback Machine
{3.5+} 6.3

v 7.2 I
{3.5+} 7.2
Operator w w 3.1 w 3 wz toaleta w 5.1 w 4 w 3,1 z w 6.1 w 3,1 s www w 3 z w 5 wy w 7.2
Dodecaedrul
Conway

wD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 2.1

w 3.1 D
{5+,3} 3.1

w 3 D
{5+,3} 3,2

wzD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 4.1

wcD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 4.2

w 5.1 D
{5+,3} 5.1

w 4 D
{5+,3} 4.3

w 3 zD
{5+,3} 5.2

{5+,3} 6.1

w 3,1 cD
{5+,3} 6,2

wwD Arhivat 21 octombrie 2016 la Wayback Machine
{5+,3} 5.3

w 3 zD
{5+,3} 7.1

w 5 D
{5+,3} 5.4

wyD Arhivat 8 ianuarie 2018 la Wayback Machine
{5+,3} 6.3

w 7,2 D
{5+,3} 7,2
Alte operatii de clasa a III-a: Operatii de subdivizare in parti inegale
Operațiune
Compozit
v 8.1 v 6,4
= v 3 u
v 7.3 v 8.2
= wcz
v 6.5 = v 6
= vvr 3.1
vv 9.1
= vv 3.1
v 7.4 v 8.3 v 9.2 v 7.5 v 10,1
= v 4 n
v 8,4
= vuu
v 9,3
= v 3,1 x
v 7,6 = v 7 v 8.6
v 4 u
T 73 76
19×4
79 84
7×4×3
91
13×7
93 97 103 109 111
37×3
112
7×4×4
117
13×9
127 148
37×4

fata triunghiulara
Icosaedrul
Conway
Geodezic

v 8.1 I
{3.5+} 8.1

v 3 ui { 3.5+
} 6.4

v 7.3 I
{3.5+} 7.3

vunI
{3.5+} 8.2

vv3.1I
{3.5+} 6.5

vrv3.1I
{3.5+} 9.1

v 7.4 I
{3.5+} 7.4

v 8.3 I
{3.5+} 8.3

v 9.2 I
{3.5+} 9.2

v 7.5 I
{3.5+} 7.5

v 4 nI
{3,5+} 10,1

vuui
{3.5+} 8.4

v 3.1xI { 3.5+
} 9.3

v 7 I
{3,5+} 7,6

v 4 ui { 3.5+
} 8.6
Operator w 8.1 wrw 3.1 w 7.3 w3,1c wcz w 3,1 w w 7.4 w 8.3 w 9.2 w 7,5 w 4 z wcc w 3,1 y w 7 w 4 c
Dodecaedrul
Conway

w 8.1 D
{5+,3} 8.1

w 3 cD
{5+,3} 6.4

w 7,3 D
{5+,3} 7,3

wczD
{5+,3} 8.2

ww3,1D
{5+,3} 6.5

wrw3,1D
{5+,3} 9,1

w 7,4 D
{5+,3} 7,4

w 8.3 D
{5+,3} 8.3

w 9,2 D
{5+,3} 9,2

w 7,5 D
{5+,3} 7,5

w4zD { 5
+,3} 10.1

wccD
{5+,3} 8.4

w 3,1 yD
{5+,3} 9,3

w 7 D
{5+,3} 7.6

w 4 cD
{5+,3} 8,6

Exemple de simetrie de poliedre

Repetarea operațiilor, începând cu o formă simplă, poate da poliedre cu un număr mare de fețe care păstrează simetria seminței.

Simetrie tetraedrică

Simetrie octaedrică

chiral

Simetrie izoedrică

chiral

Simetrie diedrică

Simetria toroidală

Placile toroidale există pe un tor plat , pe suprafața unui duocilindr în spațiul 4D, dar pot fi proiectate în spațiul 3D ca un tor obișnuit . Aceste plăci sunt similare din punct de vedere topologic cu subseturile de plăci din planul euclidian.

Simetrie pătrată euclidiană

Simetrie triunghiulară euclidiană

Vezi și

Note

  1. Cumulare - de la Wolfram MathWorld . Consultat la 25 octombrie 2017. Arhivat din original la 24 noiembrie 2017.
  2. Pugh, 1976 , p. 63.

Literatură

  • George W. Hart , Sculpture based on Propellerized Polyhedra , Proceedings of MOSAIC 2000, Seattle, WA, august, 2000, pp. 61–70 [1] Arhivat la 3 noiembrie 2017 la Wayback Machine
  • John H. Conway , Heidi Burgiel, Chaim Goodman-Strass. Capitolul 21: Numirea poliedrelor și a plăcilor arhimediene și catalane // Simetriile lucrurilor. - 2008. - ISBN 978-1-56881-220-5 .
  • Vizualizarea notației poliedrice Conway  // Academia Mondială de Știință, Inginerie și Tehnologie 50. - 2009.
  • Anthony Pugh. Capitolul 6, Poliedrul geodezic // Poliedre: o abordare vizuală . - 1976. - S. p.63.

Link -uri