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Squircle


Squircle 有兩個不相容的定義。

Squircle

第一個定義將 squircle 定義為四次平面曲線,它是 超橢圓 的特殊情況,其中 a=br=4,即

 x^4+y^4=a^4,
(1)

如上圖所示。這條曲線的 弧長

s=-(3^(1/4))/(16sqrt(2)pi^(7/2)Gamma(5/4))G_(5,5)^(5,5)(1|1/3,2/3,5/6,1,4/3; 1/(12),5/(12),7/(12),3/4,(13)/(12))a
(2)
=7.01769794356404...
(3)

(OEIS A186642),其中 G_(p,q)^(m,n)(x,...)Meijer G 函式 (M. Trott, 私人通訊, 10 月 21 日, 2011 年),包圍的面積為

 A=(8Gamma^2(5/4))/(sqrt(pi))a^2
(4)

並且具有 面積慣性矩 張量

 I=a^4[pi/(2sqrt(2)) 0; 0 pi/(2sqrt(2))].
(5)
Squircle2

squircle 的第二個定義由 Fernandez Guasti (1992) 給出,但顯然直到後來 (Fernández Guasti 等人 2005) 才被命名為 "squircle"。 這條曲線具有四次笛卡爾方程

 s^2(x^2)/(k^2)(y^2)/(k^2)-((x^2)/(k^2)+(y^2)/(k^2))+1=0,
(6)

其中 squareness 引數為 ss=0 對應於半徑為 k 的圓,而 s=1 對應於邊長為 2k 的正方形。 這條曲線實際上是半代數的,因為它必須限制在 |x|,|y|<=k 以排除其他分支。 這個 squircle 包圍的面積為

 A=(4k^2E(sin^(-1)s,s^(-1)))/s,
(7)

其中 E(x,k)第二類橢圓積分,可以驗證對於 s->1 簡化為 4k^2,對於 s->0 簡化為 pik^2

兩種版本都有些類似於 勒洛三角形 掃過的區域的形狀。

將 squircle 推廣到具有不相等的 xy 維度的情形可能被稱為 rectellipse


另請參閱

, 橢圓, Rectellipse, 圓角矩形, 正方形, 超橢圓

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參考文獻

Fernandez Guasti, M. "一些直線圖形的解析幾何。" 國際教育科學技術雜誌 23, 895-901, 1992.Fernández Guasti, M.; Meléndez Cobarrubias, A.; Renero Carrillo, F. J.; 和 Cornejo Rodríguez, A. "LCD 畫素形狀和遠場衍射圖樣。" Optik 116, 265-269, 2005. Sloane, N. J. A. 序列 A186642 在 "整數序列線上百科全書" 中。

引用為

埃裡克·韋斯坦因 "Squircle。" 來自 網路資源。 https://mathworld.tw/Squircle.html

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