截角 (几何)

✍ dations ◷ 2025-08-21 15:16:53 #截角 (几何)

在几何学中,截角是一种将几何形状顶点截去的操作,也就是一种将多边形、多面体、密铺、镶嵌或更高维的多胞体切去顶点,并在切去的顶点建立新的面、边与顶点的一种多面体变换。这个词来自开普勒为阿基米德立体命的名称,其中有七种阿基米德立体可使用柏拉图立体套用截角变换构造。

在几何学中,截角是一种针对多面体或多胞形的变换,若有一个多胞形P,则对P的截角计为tP,其定义为对P截角会产生一个新的多胞形tP,该多胞形为截去P的所有顶点,并将被截去的部分以该顶点对应的顶点图替换之,而此项由顶点图替换的元素称为截面。一个多胞形P的截角结果tP一般会由两种维面组成,一是截角变换产生的截面、二是多胞形P原本的维面被截角后的像。未截去所有顶点的截角操作称为部分截角(partial truncate),如部分截角截四阶角五角化二十四面体(只截特定角的五角化二十四面体)、截对角六方偏方面体(截顶角的偏方面体)或平截头体(截顶角的锥体,又称锥台)。由于有时某些立体的部分截角通常以截角称呼,因此部分文献会用完全截角(Fully truncate)来区分这种情况。

一般而言,任何多面体都可以以任何深度或角度进行截角,但也有一些切法符合所谓正规或均匀多面体的标准,例如:康威多面体表示法中的t(截角操作)。

若不是任意截角的话,就是特殊的截角。特殊的截角通常暗示着它是一个均匀的截角,也就是说,施加在正多面体上会得到一个等边的半正多面体或均匀多面体。它的几何意义是固定的,就像正多面体。

一个若多边形的边数为n,则截角后会形成边数为2n的多边形,换句话说n边形的截角结果为2n边形。举例来说,三角形的截角结果通常为六边形。而多边形的最大截角,即截角截至中点(又称截半)则会导致多边形变为对偶多边形。

当截角一词被用在正多面体或正镶嵌图上时,通常代表“均匀截角”,其通常代表截角截至所有面都是正多边形的深度。

上表则展示了立方体透过截角深度不断加深的截角变换将立方体变换为截角立方体和截半立方体的过程。

若原像 (几何)在施莱夫利符号中计为{,,...},则在上图表中间的紫色截角结果可以记为t{,,...}。而截半为截角截到原本的棱消失,因此截半也称为完全截角。

继续更深入地截角同样可以产生被截之面为正多边形面的均匀截角形式。比截半再更深入的均匀截角形式为过截角。过截角的效果为移除多面体面的所有边,但有保留部分多面体原有面的内部之局部。截角八面体则为立方体套用过截角变换后的像。

过截角同样也存在完全截角的形式,即完全过截角,又称为过截半或双截半。其效果为截角截到原有面消失的深度。大部分的三维图形经过过截半变换后会转变为对偶多面体,例如正八面体为立方体过截半的结果,在施莱夫利符号中可以用2r{4,3}表示。

裁边又称截边、裁棱或截棱是一种与截角类似的操作,其为将一个几何结构的所有棱或边切去。裁边在三维空间中称为倒角,其结果为将多面体的所有棱替换成六边形面。在四维空间中则会使几何结构的所有棱被替换为双角锥柱形状的胞。

线性的截角可以推广到负的截角深度,或截到中点后将边反向连接形成边自相交的多边形作为截角深度更深的截角结果,这种截角有时称为超截角或星形截角。透过这种广义的截角可以行称一些星形多面体和一些均匀多面体。

相关

  • 黑穗菌属见内文黑粉菌属(学名:Ustilago)是黑粉菌目黑粉菌科下的一属真菌。其冬孢子堆可寄生于寄主的花器等各部位,成熟时为粉末状,通常为深褐色至黑色,亦有淡黄色或紫褐色。冬孢子单胞,近球
  • 四籽树科参见正文四籽树科又名四裂木科或四出花科,共有2属4种,生长在东南亚和南美洲的委内瑞拉南部。本科植物为乔木或灌木,单叶互生,革质,无托叶;乔木种类的木材名贵。1981年的克朗奎斯特
  • 钮新强钮新强(1962年7月2日-),浙江湖州人,中国水工结构专家。1983年毕业于华东水利学院。1989年获河海大学硕士学位。2005年获华中科技大学博士学位。2013年当选为中国工程院院士。
  • 邓方邓方(?-222年),表字孔山。东汉时代末年及三国时代初期的武将与政治人物。荆州南郡人。蜀汉将领与第一任庲降都督。有关邓方的事迹史料,在陈寿编纂《三国志》时缺漏许多而无法在蜀
  • 苏尼翁青年雕像苏尼翁青年雕像(英文:Sounion Kouros)是一个古希腊古风时期早期的青年雕像。该雕像比真实人体尺寸大,由大理石雕成,来自纳克索斯岛,约于公元前600年完成制作。该雕像修复后高3.05
  • 博登巴赫河坐标:47°49′04″N 11°19′09″E / 47.81775°N 11.31906°E / 47.81775; 11.31906博登巴赫河(德语:Bodenbach),是德国的河流,位于该国东南部,由巴伐利亚负责管辖,属于施泰因巴赫
  • 克劳迪奥·卡多索克劳迪奥·卡多索(Claudio Cardozo,1983年4月24日-),是一名乌拉圭职业足球运动员,司职前锋,目前效力于中国足球甲级联赛球队湖南湘涛。卡多索在利物浦(蒙得维的亚)开始职业足球生涯
  • 李诗妍李诗妍(韩语:이시연,1980年7月24日-),为韩国演员。出生为男性,也曾是女装男模特儿。原名李大鹤。男性身份时期,曾演出过《头师父一体》、《色即是空》。变性之后,返回银光幕的第一部作品则为《色即是空2》。更在2010年发行首张单曲〈I Became A Girl〉。2008年1月22日时在首尔清潭洞Circle俱乐部举行记者会,这是在接受变性手术之后,首次于公开场合露面并表达了心境。
  • 李偲菘李偲菘(英语:Peter Lee Shih Shiong,1966年7月24日-),新加坡音乐制作人、作曲家、歌手,与其双生儿兄长李伟菘合作制作多张专辑,创作了许多脍炙人口的歌曲。多次合作过的著名歌手包括叶蒨文、张学友、陈慧娴、那英、梁咏琪、郭富城、李克勤、梁汉文、苏永康、彭羚、彭佳慧、陈晓东、蔡依林、孙燕姿、黄义达、萧敬腾、李佳薇等。1995 向云 2001 李伟菘、李偲菘1996 白言 2002 陈澍承1997 黄文永 2003 谢韶光1998 郑惠玉 2018 陈建彬1999 梁智强 20
  • 南投县公共图书馆列表南投县公共图书馆列表列出台湾南投县的公共图书馆: