TreeMaker

TreeMaker yra už origami bazių projektavimo programa. Piešiama lazdas skaičius iš ekrane bazę; kiekvienas lazdas skaičius kotas ("medis") atstovaus ant pagrindo atvartu. Jūs taip pat galite įdėti įvairių suvaržymus atvartais, verčia juos būti kampe, EDGE, ar vidutinio sklendes ir / arba steigiant įvairias simetrijos santykius (verčia poras atvartais būti simetriškai apie simetrijos popieriaus linija, pavyzdžiui) , Kai jūs turite apibrėžti medį, TreeMaker apskaičiuoja visą raukšlėtis planas bazę, kuri, kai sulankstytas, turės projekcija (apytiksliai kalbant, savo "šešėlį"), atitinkančio kad iki apibrėžianti medžio nurodyta. Raukšlėtis modelis gali būti atspausdinti arba nukopijuotas ir įklijuotas į kitą grafikos programos tolesniam perdirbimui. Crease priskyrimas (kalnų arba slėnis) nėra skaičiuojamas, bet su keletą paprastų taisyklių, ir kai ranka tirti, tinkamai raukšlėtis perleidimas paprastai gali lengvai rasti.
Fonas
1989, parašiau žurnale inžinerijos ir mokslo apie techninę lankstymo, kuris, net ir tada, atrodė, kad vyksta nepaprastai greitai būklės straipsnį dėl į mokslo ir matematinių principų infuzijos. Be perskaičiuoti kai tarp origami, matematikos ir technologijų jungtimis, aš rašė:
Kompiuterija pasidavė sulankstyti popieriaus apeliacinį skundą, kai 1971 metais Arthur appel užprogramuotas IBM sistema 360 kompiuterį atsispausdinti paprastos geometrinės konfigūracijos ne daugiau nei šimtas minutę greičiu. Devyniasdešimt procentų buvo laikomas nesėkmingu, tačiau ji kelia įdomų klausimą: ar kompiuteris kada nors kurti modelį laikė pranašesnis, kad sukūrė žmogų? Kadangi tiek daug dizaino procesas yra geometrinis, perspektyva yra ne taip siaubinga, kaip gali atrodyti.
Vėlesniame dešimtmetį matėte tai spekuliacijos pavertė realybe (ir niekas nenustebo labiau nei man!) Per ateinančius kelerius metus, galingas dizainas būdai ratą upės pakavimo buvo atrasta ir susisteminti pagal kelis aplankus, įskaitant ir mane, Toshiyuki Meguro į Japonija ir kt. Remiantis šių sąvokų, aš išdėstyti 1990 daryti, ką aš spėliojo apie mano E & S straipsnyje: parašyti kompiuterinę programą, kuri galėtų "dizainas" ne trivialus Origami skaičius, grindžiamą iš skaitmenų, ilgių aprašymas ir jungiamojo iš atvartais. Po kelių mėnesių darbo aš pavyko; ir rezultatas buvo kompiuterinė programa, kurią aš dubliuotas TreeMaker, nes jis pradėjo su tam tikros rūšies lazdas skaičius (vadinamą grafų teorijos medis).
Pradžioje TreeMaker buvo šiek tiek daugiau nei matematinę smalsumo ir tyrinėti matematinės teorijos, kaip sukurti bazę įrankis. Pirmoji versija padarė šiek tiek daugiau nei išspręsti, susijusią ratas pakavimo problema, tačiau nepateikia jokių clue, kaip užpildyti atsižvelgiant į raukšles urmu. Per metus, kaip suprantu raukšlių modelių augo, aš pridėjo kokių žinių įgijau į TreeMaker, pridedant algoritmai skaičiavimo molekules, nustatyti simetrija ir įvedant įtampą į lazdas skaičius, atleidžiantis naujas versijas kas kelerius metus.
Iki 1998 metų, aš baigė su TreeMaker, kuris, be to, taip pat daug algoritmai Origami projektavimo, Incorporated galingą skaitmeninį kodą optimizavimo versija 4.0, CFSQP sukūrė profesorius Andre papai ir jo mokinių Merilendo universiteto (kodas dabar licencijuota ir palaikoma AEM dizainas); tai padarė jį paleisti labai greitai. Ir staiga, TreeMaker nebebuvo akademinis smalsumas; jis tapo galingas įrankis, galintis statyti visą raukšlių modelį įvairių origami bazių.
Iš tiesų, iš TreeMaker 4 versija galėtų išspręsti dėl raukšlių modelių, kad aš negalėjau sukonstruoti bet kuris kitas būdu - kurį aš turiu galvoje, naudojant pieštuką ir popieriaus. Aš (ir šiuo raštu, dauguma kitų kompozitorių techninės origami) yra paprastai skirtas mano / mūsų kompozicijas ant popieriaus naudojant geometrines sąvokas kartu apibūdino kaip "ratą / upės pakavimo." (Šios sąvokos yra aprašyta mano knygoje, Origami projektavimo paslaptys; žr Publikacijos puslapį detales.) Nr kompiuteris yra reikalingas šios konstrukcijos tipas; vienas tiesiog eskizai ratą ir raukšlėtis modelius žinomas kaip molekulių, konstruoja raukšlėtis modelį, ir raukšlės toli. Kartais algebra tiek reikia dirbti pradinį atskaitos tašką ar du (žr ReferenceFinder daugiau apie tai).
TreeMaker leidžia sukurti gana sudėtingus santykius tarp atvartais, jų ilgio, ir jų kampai: daug sudėtingesnis santykius nei yra įmanoma, naudojant pieštukų ir popieriaus origami dizainą. O tai reiškė, kad dabar įmanoma, su TreeMaker, spręsti dėl origami bazių, kad tikrai buvo daug sudėtingiau nei kas nors asmuo gali projektuoti ranka.
Atvirkštinė pusė šios galios yra: šie sudėtingi raukšlėtis modeliai yra labai sunku sulankstyti. Kadangi visi jums suteikta yra raukšlėtis modelis, tai iki jums sukurti žingsnis po žingsnio lankstymo seka visiems raukšles ir po surinkimo į bazę taip pat gali būti fiendishly sunku. Bet TreeMaker vertė yra ta, kad jis jungia naujiena su efektyvumas: modeliai, pagaminti paprastai yra efektyviausi sprendimai galimi tam tikram lazdas skaičius, ir jie lygiai taip pat dažnai visiškai naujos struktūros su origami pasaulyje.
Ir tai atveria dar vieną klausimą: jei esate Origami kompozitorius (ar nori būti), tai jums reikia naudoti TreeMaker? Atsakymas: visiškai ne. Dauguma pasaulio kompozitorių techninės origami ne jį naudoti; Tiesą sakant, aš ne naudoti jį už mano paties dizaino balsų dauguma. Ką aš jį naudoti yra už tai, ką galima pavadinti "prototipų"; greitai nagrinėjant 3 ar 4 (arba 5 ar 10) skirtingus bendruosius susitarimus atvartų į bazę prieš sudarydamas sutartį vieną konkrečią konfigūraciją kaip mano dizainas dėmesio. Šiuo tikslu, tai neįkainojama mano arsenale. Ir keli mano dizaino, ypač Scorpion varileg, Opus 379, mulo Elniai, Opus 421 ir Meino omarų, Opus 447, aš negalėjau sukūrė juos be jo.
Iš TreeMaker 5 Pradžios
Pastaraisiais metais aš turėjau galimybę dirbti su profesoriumi Erik Demaine'as ir Martin L. Demaine'as MIT įvairiais aspektais matematinės teorijos origami malonumą. Viena problema, mes užpuolė buvo skaičiavimo visą raukšlių planas TreeMaker bazę iššūkis, susijęs su (ir daug sunkiau) problema įrodyti, kad medžio teorijos algoritmai visada duoti teisingą sprendimą (ty butas-sulankstomas bazę ), arba jei ne, kokiomis aplinkybėmis jie. Mano pradinės vystymosi medžio teoriją, aš rado ankstyvųjų versijos TreeMaker būti neįkainojama matematinius sąvokas bandymų ir tyrinėti, todėl 2003 m išdėsčiau atnaujinti TreeMaker naudoti šioje toliau tirti.
Raukšlėtis priskyrimas problema yra apgaulingai sudėtinga, nes mes galime nustatyti dauguma paprastojo patikrinimo raukšles: