如題：這朵不停旋轉著(zhù)的白色小物體究竟是神馬玩意?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，跟斐波那契數列和3D打印有關(guān)。
視頻中的小雕塑其實(shí)是3D打印而成，由斯坦福大學(xué)設計學(xué)教授John Edmark利用斐波那契數列設計而成。在快門(mén)速度高達1/4000秒的攝像機拍攝之下，在底座上旋轉的雕塑看起來(lái)在不斷地生長(cháng)、翻騰、跳動(dòng)，呈現出驚人的視覺(jué)效果。
雕塑上，花瓣或葉片的排列方式對動(dòng)畫(huà)效果的成功與否至關(guān)重要。它們的擺放方式基于一種特殊的排列，學(xué)名“斐波那契數列”——常見(jiàn)于自然界很多植物的形態(tài)，比如松果、向日葵、棕櫚樹(shù)等。
下方的解釋真心有點(diǎn)學(xué)術(shù)，但是我們意識到，人偶爾也應該好學(xué)一下。
上圖中，葉片已編號。順著(zhù)編號，你會(huì )發(fā)現每片葉子都與其前一片葉子圍繞著(zhù)中心呈約137.5o的角度。137.5o是一個(gè)非常特別的角度，基于黃金分割，稱(chēng)為黃金角。
黃金角的構造如下：
圓周長(cháng)為c的一個(gè)圓，被分成兩段，弧長(cháng)分別為a、b，即c=a+b，而且滿(mǎn)足c/a=a/b，也就是圓周長(cháng)按照黃金比例0.618分割成兩段，那么長(cháng)度為b的弧(即短弧)與圓心所成的角就是黃金角，約為137.5°。
當這個(gè)角度被大自然應用在“生長(cháng)策略”中，就會(huì )導致螺旋圖案的形成。
如果你注意檢查螺旋的數目，你就會(huì )發(fā)現它們全部都是斐波那契數(我們數了一下，下圖中的螺旋線(xiàn)有5條，即它的斐波那契數是5)。
斐波那契數列，又稱(chēng)黃金分割數列，它是這樣的一個(gè)數列，第一和第二項分別為0和1，從第三項開(kāi)始，每一項都是前兩項之和，即整個(gè)數列為0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233……隨著(zhù)數列的項越來(lái)越多，前一項與后一項的比越來(lái)越趨近于黃金分割比0.618。
樹(shù)葉的排列、向日葵花盤(pán)上的種子、松果的鱗片等，都采用了這種方式，原因是可以獲取更多的陽(yáng)光或者在有限的空間內容納更多的種子，從而增加自己以及后代的生存概率。
向日葵的種子呈順、逆時(shí)針螺旋排列
松果的鱗片呈順、逆時(shí)針螺旋排列
視頻里所示的雕塑，全都按照上面所說(shuō)的植物的生長(cháng)來(lái)構造，即從中心開(kāi)始，一次加一個(gè)附加物，每次所加的附加物與其前一個(gè)繞著(zhù)中心呈137.5°，并慢慢以螺旋狀向外擴散。
整個(gè)雕塑完成后，將它放在一個(gè)可旋轉的底座上，用頻閃燈照射它(或者使用一個(gè)高快門(mén)速度的攝像機拍攝)，并且保證底座的旋轉速度和頻閃燈的閃爍頻率(或攝像機的幀速率)同步，從而使得雕塑每次旋轉了137.5o時(shí)，頻閃燈正好閃了一次(或攝像機正好拍攝了一幀的視頻)，這樣就會(huì )形成一種雕塑在不斷生長(cháng)跳動(dòng)的動(dòng)態(tài)效果。
視頻中，每一個(gè)雕塑都以550轉/分的速率旋轉，并被快門(mén)速度為1/4000秒的攝像機以24幀/秒的速度拍攝下來(lái)。如果你盯著(zhù)雕塑上的某一片花瓣，看著(zhù)它從頂部一路跳到底部，那么，你實(shí)際上看到的是該花瓣及排在其后的所有花瓣按順序連續呈現的效果。
人物介紹
John Edmark | 斯坦福大學(xué)設計學(xué)教授 | 發(fā)明家、設計師和藝術(shù)家 |
他將精確的數學(xué)應用到設計和創(chuàng )作中，因為他覺(jué)得空間關(guān)系的問(wèn)題只能通過(guò)幾何精密的構造來(lái)解答。他認為“如果變化是自然界中唯一不變的，那么它肯定是用幾何語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的?！?/p>
他的大部分作品都應用了空間和增長(cháng)之下的圖案。通過(guò)這些作品，他想要和大家分享在對無(wú)止境變化圖案的不斷追求過(guò)程中所獲得的喜悅。
聯(lián)系客服
