رویه خطدار
در فضای اقلیدسی رویه خطدار (انگلیسی: Ruled surface) رویهای است که از هر نقطهٔ آن خطی میگذرد که کاملاً روی رویه آن قرار دارد؛ بنابراین رویه با خطوط مستقیمی به نام «خطوط جاری» یا «مولدهای مستقیمالخط» پوشیده میشود که یک خانوادهٔ یک پارامتری وابسته به یک پارامتر را تشکیل میدهند. رویه جانبی استوانه، هذلولیگون رویه مخروطی با هادی بیضوی، و پیچوار نمونههای رویه خطدارند.
رویههای خط دار را میتوان با حرکت دادن یک خط مستقیم تولید کرد. بنابر این تعریف، این رویهها شامل خانوادهای پیوسته از خطهای مستقیم هستند که به مولدها موسومند.
از نظر هندسی رویههای خطدار تا بینهایت ادامه دارند، چرا خطهای مستقیم تا بینهایت ادامه دارند. برای سهولت بحث در این مدخل تنها به جای همهٔ خط مستقیم تنها بخشی از آن (یک پارهخط) بهعنوان خط مولد استفاده شدهاست که بخشی منتهی و کراندار از رویه خطدار را تولید میکند.
تولید صفحهٔ خطدار با حرکت دادن یک خط مستقیم در راستای منحنی هادی
منحنی
گیریم
اگر جهت
مخروطگون
اگر خط مستقیم
توابع
نوار موبیوس
گیریم دایره
برای بهدست آوردن معادلهٔ پارامتریک نوار موبیوس، ابتدا دایرهٔ هادی
میتوان در این معادله عبارت
رویه خطدار با وصلکردن نقاط متناظر دو منحنی
با وصل کردن نقاط متناظر روی دو منحنی فضایی
به دلیل آزادی تقریباً کامل در انتخاب منحنیهای هادی و نمایش پارامتری آنها، این روش گستردگی بسیاری در ایجاد اشکال مختلف دارد.
سهمیگون هذلولی
سهمیگونهای هذلولی خواص استاتیکی مثبتی دارند که در ساخت پوستههایی با دهانهٔ بزرگ و ضخامت کم بهکار میآید و ازین رو عناصری رایج در طراحی معماری هستند.
برای تولید سهمیگون هذلولی، دو پارهخط مورب
بهصورت دستی، این کار را بهراحتی و با تقسیم کردن
در نهایت این نمایش را میتوان به شکل زیر گسترش داد:
اگر مقدار پارامتریهای
نمایش پارامتری رویه سهمیگون هذلولی نسبت به هر دو پارامتر
اگر
همهٔ خطهای رویهای یک سهمیگون هذلولی که متعلق به یک خانواده باشند با یک «صفحهٔ هادی» موازیاند. بهعبارت دقیقتر، هر صفحهٔ
سهمیگون هذلولی تنها یک صفحهٔ مماس دارد که به هر دو خانواده صفحههای هادی عمود باشد. نقطهای که در آن این صفحه بر رویه سهمیگون هذلولی مماس است «رأس» (
سهمیگون هذلولی را بهعنوان یک رویه انتقالی هم میتوان ساخت. برای این کار به دو منحنی (سهمی) نیاز است که میتوان آنها را با تقاطع رویه با دو صفحه هادی متناظر بدست آورد.
خطوط رویهای قوزکی
صفحهٔ مماس بر هر نقطهٔ
رویههای خطداری که تنها حامل خطوط مولد قوزکی باشند رویه گسترشپذیر نام دارند و سطوحی که اکثر خطوط رویهای آن غیرقوزکی باشند به رویههای خطدار اریب موسومند. استوانهها، مخروطها، و رویههای خطداری که شامل مماسهای منحنیهای فضایی باشند از رویههای گسترشپذیرند.
رویههای خطدار مضاعف
سهمیگونهای هذلولی و هذلولیگونهای یکپارچه هر کدام دو خانواده از خطهای رویهای مستقیم را در خود دارند. هر کدام از این خانوادههای خطوط رویهای مشترکاً کجند ولی همهٔ خطهای رویهای خانوادهٔ دیگر را قطع میکنند. این رویهها رویههای خطدار مضاعف خوانده میشوند.
برای هر نقطهٔ
یادداشتها
منابع
- ↑ Pottmann et al. 2007:311
- ↑ Pottmann et al. 2007:311
- ↑ Pottmann et al. 2007:311
- ↑ Pottmann et al. 2007:312
- ↑ Pottmann et al. 2007:312
- ↑ Pottmann et al. 2007:312
- ↑ Pottmann et al. 2007:313
- ↑ Pottmann et al. 2007:313
- ↑ Pottmann et al. 2007:314
- ↑ Pottmann et al. 2007:314
- ↑ Pottmann et al. 2007:314
- ↑ Pottmann et al. 2007:315
- ↑ Pottmann et al. 2007:315
- ↑ Pottmann et al. 2007:316
- ↑ Pottmann et al. 2007:316
- ↑ Pottmann et al. 2007:316
- ↑ Pottmann et al. 2007:316
- ↑ Pottmann et al. 2007:317
- ↑ Pottmann et al. 2007:317
- ↑ Pottmann et al. 2007:317
- ↑ Pottmann et al. 2007:318
- ↑ Pottmann et al. 2007:318
- ↑ Pottmann et al. 2007:316
- ↑ Pottmann et al. 2007:318
- ↑ Pottmann et al. 2007:318
- ↑ Pottmann et al. 2007:320
- ↑ Pottmann et al. 2007:318
- ↑ Pottmann et al. 2007:318
- ↑ Pottmann et al. 2007:318
- Weisstein, Eric W. "Ruled Surface". MathWorld.
- Pottmann, Helmut; Asperl, Andreas; Hofer, Michael; Kilian, Axel; Bentley, Daril (2007). Architectural geometry. Bentley Institute Press. ISBN 1-934493-04-X. OCLC 180177477.