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特許7620168正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-15
(45)【発行日】2025-01-23
(54)【発明の名称】正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システム
(51)【国際特許分類】
   A63F 9/10 20060101AFI20250116BHJP
   E04F 15/08 20060101ALI20250116BHJP
   A63H 33/00 20060101ALI20250116BHJP
【FI】
A63F9/10 502C
E04F15/08 E
A63H33/00 304Z
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2023127947
(22)【出願日】2023-08-04
【審査請求日】2023-08-04
(31)【優先権主張番号】202310821891.6
(32)【優先日】2023-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】523298878
【氏名又は名称】杜春麗
【氏名又は名称原語表記】Chunli Du
【住所又は居所原語表記】No. 358,JIDAO STREET,JINHUA INDUSTRIAL DISTRICT,JINHUA ,ZHEJIANG, 321000 CHINA
(74)【代理人】
【識別番号】100088063
【弁理士】
【氏名又は名称】坪内 康治
(72)【発明者】
【氏名】欧陽培昌
【審査官】鈴木 崇雅
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第05481841(US,A)
【文献】特開2019-041879(JP,A)
【文献】特開2010-099957(JP,A)
【文献】特開2017-107310(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A63F 9/08-12
E04F 15/08
A63H 33/00-14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
いずれも正六角形構造を基礎とし、かつ正六角形構造に対応して、第1のコーナー点、第2のコーナー点、第3のコーナー点、第4のコーナー点、第5のコーナー点および第6のコーナー点を有する複数のタイル基体を含み、任意の隣接する2つのコーナー点の間にいずれも境界輪郭が設けられ、前記タイル基体の対応する境界輪郭において、正六角形から突出する部分とそれに凹む部分との面積は、等しく、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、特定形状の輪郭辺を形成し、複数の前記タイル基体の特定形状の輪郭辺は、互いに嵌合して周期平面充填システムまたは非周期平面充填システムを構成し、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、共に動物、植物または人像の特定形状を形成し、前記タイル基体には、特定形状の境界輪郭に対応して対応するテクスチャパターンが設けられ
前記第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の外部に位置し第1のコーナー点と第2のコーナー点との連結線の垂直二等分線に位置する境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、前記第3のコーナー点と第6のコーナー点との連結線は、中心線を構成し、前記第1の境界輪郭は、前記中心線に対して鏡像対称を行って第4の境界輪郭が形成され、第4の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、前記第1のコーナー点と第6のコーナー点との間に第6の境界輪郭が設けられ、前記第6の境界輪郭は、第6のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が形成される、ことを特徴とする正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システム。
【請求項2】
いずれも正六角形構造を基礎とし、かつ正六角形構造に対応して、第1のコーナー点、第2のコーナー点、第3のコーナー点、第4のコーナー点、第5のコーナー点および第6のコーナー点を有する複数のタイル基体を含み、任意の隣接する2つのコーナー点の間にいずれも境界輪郭が設けられ、前記タイル基体の対応する境界輪郭において、正六角形から突出する部分とそれに凹む部分との面積は、等しく、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、特定形状の輪郭辺を形成し、複数の前記タイル基体の特定形状の輪郭辺は、互いに嵌合して周期平面充填システムまたは非周期平面充填システムを構成し、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、共に動物、植物または人像の特定形状を形成し、前記タイル基体には、特定形状の境界輪郭に対応して対応するテクスチャパターンが設けられ、
前記第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の内部にある境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、第3のコーナー点と第6のコーナー点との連結線に対して鏡像対称を行って第4の境界輪郭が形成され、第4の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、前記第1のコーナー点と第6のコーナー点の外側には、第6の境界輪郭が設けられ、前記第6の境界輪郭は、第6のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が形成される、ことを特徴とする請求項1に記載の正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システム。
【請求項3】
いずれも正六角形構造を基礎とし、かつ正六角形構造に対応して、第1のコーナー点、第2のコーナー点、第3のコーナー点、第4のコーナー点、第5のコーナー点および第6のコーナー点を有する複数のタイル基体を含み、任意の隣接する2つのコーナー点の間にいずれも境界輪郭が設けられ、前記タイル基体の対応する境界輪郭において、正六角形から突出する部分とそれに凹む部分との面積は、等しく、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、特定形状の輪郭辺を形成し、複数の前記タイル基体の特定形状の輪郭辺は、互いに嵌合して周期平面充填システムまたは非周期平面充填システムを構成し、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、共に動物、植物または人像の特定形状を形成し、前記タイル基体には、特定形状の境界輪郭に対応して対応するテクスチャパターンが設けられ、
前記第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の内部にある境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第2のコーナー点と第3のコーナー点との間に第1の境界輪郭の状態と同じ第2の境界輪郭が設けられ、前記第1のコーナー点と第6のコーナー点との間に第1の境界輪郭の状態と同じ第6の境界輪郭が設けられ、前記第2の境界輪郭は、第3のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が得られ、前記第4のコーナー点と第5のコーナー点との間に第3の境界輪郭の状態と同じ第4の境界輪郭が設けられ、前記第5のコーナー点と第6のコーナー点との間に第4の境界輪郭の状態と同じ第5の境界輪郭が設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システム。
【請求項4】
いずれも正六角形構造を基礎とし、かつ正六角形構造に対応して、第1のコーナー点、第2のコーナー点、第3のコーナー点、第4のコーナー点、第5のコーナー点および第6のコーナー点を有する複数のタイル基体を含み、任意の隣接する2つのコーナー点の間にいずれも境界輪郭が設けられ、前記タイル基体の対応する境界輪郭において、正六角形から突出する部分とそれに凹む部分との面積は、等しく、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、特定形状の輪郭辺を形成し、複数の前記タイル基体の特定形状の輪郭辺は、互いに嵌合して周期平面充填システムまたは非周期平面充填システムを構成し、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、共に動物、植物または人像の特定形状を形成し、前記タイル基体には、特定形状の境界輪郭に対応して対応するテクスチャパターンが設けられ、
前記第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の外部にある境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、前記第2の境界輪郭は、第3のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、前記第3の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第4の境界輪郭が得られ、前記第3の境界輪郭は、第2のコーナー点と第5のコーナー点との連結線に対して鏡像対称を行って第6の境界輪郭が形成され、前記第6の境界輪郭は、第6のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が形成される、ことを特徴とする請求項1に記載の正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、平面充填構造の技術分野に属し、具体的には、正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システムに関する。
【背景技術】
【0002】
平面充填とは、複数種のパターンで重なりがなく、隙間なしに平面全体を敷き詰めることを指し、平面図形の平面充填は、タイルの平面充填に広く応用される以外、数学教育においても応用され、例えば、多角形平面充填条件を探索する過程により、生徒の推理能力および審美力をさらに発展させることができ、現実生活における平面図形の応用、例えば、ジグソーパズルの応用を体験し、子供の思惟をよりよく啓発する。
【0003】
平面充填(tiling)は、周期平面充填、非周期平面充填および逆周期平面充填に分けられる。まずタイル基体(prototile)を使用して1つの基本パターンを構成し、次に、基本パターンを2つの異なる方向に沿って平行移動させて平面全体を隙間なく重ならなく被覆することができれば、このようなタイル基体は、周期タイル(periodic prototile)と呼ばれ、対応する平面充填は、周期平面充填と呼ばれる。逆周期タイル(aperiodic prototile)とは、周期平面充填形を形成できないタイル基体を指す。非周期タイル(nonperiodic prototile)とは、周期平面充填形を形成できるものだけでなく、非周期平面充填形も形成できるものを指す。
【0004】
人々は、平面充填の知育および装飾機能について深く研究し、例えば、ノーベル賞を受けたRoger Penroseは、遠方まで評判となるペンローズ・タイル(Patent Number:4133152)を発明し、John A.L. Osbornは、エッシャースタイルのアートタイル(Patent Number:5481841,5520388,5619830)を発明した。しかしながら、現在発見されている平面充填には、以下の欠陥が存在する。まず、ほとんどの周期、非周期または逆周期平面充填パズルは、そのスライスブロックの種類がいずれも1種以上であり、多すぎるスライスブロック種類により、パズルの統一と調和の芸術的な美しさが乏しく、かつ製造コストが高い。次に、周期平面充填の幾何構造は、簡単すぎ、挑戦の難しさが不足であり、魅力的ではない。第3に、周期平面充填と比較して、非周期または逆周期平面充填の構造は、比較的に困難であるが、このような平面充填の解の数は、少なく、変化に乏しく、プレイヤーは、平面充填の規則を了解した後、すぐに興味を失う。
【0005】
したがって、構造が簡単で、製造コストが低く、同一種類のタイル基体の組み合わせにより平面充填効果の多様を実現できる非周期平面充填形システムを提供することは、当業者が解決しようとする課題である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
これに鑑みて、本発明は、正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システムを提供し、輪郭が様々で、スタイルが美しく豊かな平面充填形態を提供でき、広範囲な研究開発の潜在力を有し、本発明が提供するタイル基体は、エッシャーススタイルの芸術に適し、子供に対して良好な親和力と知育啓発機能を有し、タイルは、周期と非周期平面充填を可能にするだけでなく、平面充填構造方式が豊富で、知育類玩具ゲームおよび芸術装飾分野に広く応用でき、良好な美学と経済応用の潜在力を有する。
【課題を解決しようとする手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の技術的解決手段を採用する。いずれも正六角形構造を基礎とし、かつ正六角形構造に対応して、第1のコーナー点、第2のコーナー点、第3のコーナー点、第4のコーナー点、第5のコーナー点および第6のコーナー点を有する複数のタイル基体を含み、任意の隣接する2つのコーナー点の間にいずれも境界輪郭が設けられ、前記タイル基体の対応する境界輪郭において、正六角形から突出する部分とそれに凹む部分との面積は、等しく、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、特定形状の輪郭辺を形成し、複数の前記タイル基体の特定形状の輪郭辺は、互いに嵌合して周期平面充填システムまたは非周期平面充填システムを構成し、前記タイル基体における複数の境界輪郭は、共に動物、植物または人像の特定形状を形成し、前記タイル基体には、特定形状の境界輪郭に対応して対応するテクスチャパターンが設けられ、前記タイル基体は、7種類である、正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システム。
【0008】
本発明の有益な効果は、以下のとおりである。正六角形のタイル基体を基礎として特定形状の図形に変換し、6つの境界輪郭によって動物、植物または人像などの特定形状の境界を形成し、6つの境界輪郭によって囲まれた面積は、元の正六角形と同じである。従来の平面充填と比較して、本発明における単一タイプのタイル基体を使用すると、複雑な平面充填を実現することができ、製造プロセスを大幅に簡略化し製造コストを大幅に削減する。前記タイル基体の鏡像、平行移動および回転変換を組み合わせて、種類が豊富な平面充填を構成することができる。アーティストの加工設計を組み合わせて、本発明は、輪郭が様々で、スタイルが美しく豊かな芸術パターンを提供することができ、子供に対して良好な親和性と知育啓発機能を有し、広範囲な研究開発の潜在力を有し、前記タイル基体は、周期と非周期平面充填を可能にするだけでなく、構成された平面充填は、解の難度が高く、解の数が多いという特性を兼備し、従来の平面充填の重大な欠陥を補う。本発明は、知育類玩具ゲーム、芸術デザイン装飾などの分野に広く応用することができ、優れた美学と経済応用の潜在力を有する。
【0009】
好ましくは、第1種類のタイル基体の第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の外部に位置し第1のコーナー点と第2のコーナー点との連結線の垂直二等分線に位置する境界位置決め点を有する第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第1のコーナー点と第2のコーナー点との連結線の垂直二等分線に対して対称であり、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、前記第3のコーナー点と第6のコーナー点との連結線は、中心線を構成し、前記第1の境界輪郭は、前記中心線に対して鏡像対称を行って第4の境界輪郭が形成され、第4の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、前記第1のコーナー点と第6のコーナー点との間に第6の境界輪郭が設けられ、前記第6の境界輪郭は、第6のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が形成される。
【0010】
好ましくは、第2種類のタイル基体の第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の内部にある境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、第3のコーナー点と第6のコーナー点との連結線に対して鏡像対称を行って第4の境界輪郭が形成され、第4の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、前記第1のコーナー点と第6のコーナー点の外側には、第6の境界輪郭が設けられ、前記第6の境界輪郭は、第6のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が形成される。
【0011】
好ましくは、第3種類のタイル基体の第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の内部にある境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、前記第2の境界輪郭は、第3のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、第3の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第4の境界輪郭が形成され、前記第1のコーナー点と第6のコーナー点との間に第6の境界輪郭が設けられ、前記第6の境界輪郭は、第6のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が形成される。
【0012】
好ましくは、第4種類のタイル基体の第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の外部にある境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、前記第2の境界輪郭は、第3のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、第3の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第4の境界輪郭が形成され、前記第1のコーナー点と第6のコーナー点との間に第6の境界輪郭が設けられ、前記第6の境界輪郭は、第6のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が形成される。
【0013】
好ましくは、第5種類のタイル基体の第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の内部にある境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第2のコーナー点と第3のコーナー点との間に第1の境界輪郭の状態と同じ第2の境界輪郭が設けられ、前記第1のコーナー点と第6のコーナー点との間に第1の境界輪郭の状態と同じ第6の境界輪郭が設けられ、前記第2の境界輪郭は、第3のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が得られ、前記第4のコーナー点と第5のコーナー点との間に第3の境界輪郭の状態と同じ第4の境界輪郭が設けられ、前記第5のコーナー点と第6のコーナー点との間に第4の境界輪郭の状態と同じ第5の境界輪郭が設けられる。
【0014】
好ましくは、第6種類のタイル基体の第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の外部にある境界位置決め点を有し、第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線の垂直二等分線に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、前記第2の境界輪郭は、第3のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、前記第3の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第4の境界輪郭が得られ、前記第3の境界輪郭は、第2のコーナー点と第5のコーナー点との連結線に対して鏡像対称を行って第6の境界輪郭が形成され、前記第6の境界輪郭は、第6のコーナー点を中心として時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が形成される。
【0015】
好ましくは、第7の種類のタイル基体の第1のコーナー点と第2のコーナー点との間には、正六角形の外部にある境界位置決め点を有する第1の境界輪郭が設けられ、前記第1の境界輪郭は、第2のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第2の境界輪郭が形成され、前記第2の境界輪郭は、第3のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第3の境界輪郭が形成され、前記第3の境界輪郭は、第4のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第4の境界輪郭が得られ、前記第4の境界輪郭は、第5のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第5の境界輪郭が得られ、前記第5の境界輪郭は、第5のコーナー点を中心として反時計回りに120°回転して第6の境界輪郭が形成される。
【0016】
好ましくは、前記境界位置決め点から第1のコーナー点と第2のコーナー点との間の連結線までの距離は、正六角形の内接円の半径の寸法より小さい。
【0017】
好ましくは、タイル基体の6つの境界輪郭は、動物、植物または人像の形状のタイル基体として囲み、前記タイル基体には、動物、植物または人像の形状に対応して動物、植物または人像のテクスチャパターンが設けられる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】本発明の第1実施例の構造模式図である。
図2】本発明の第1実施例の設計フローチャートである。
図3】本発明の第1実施例の平面充填図である。
図4】本発明の第1実施例の応用図である。
図5】本発明の第2実施例の構造図である。
図6】本発明の第2実施例の応用図である。
図7】本発明の第3実施例の構造図である。
図8】本発明の第3実施例の応用図である。
図9】本発明の第3実施例のシーン装飾図である。
図10】本発明の第4実施例の構造図である。
図11】本発明の第4実施例の応用図である。
図12】本発明の第5実施例の構造図である。
図13】本発明の第5実施例の変形方式に基づいて成形する特定形状図である。
図14】本発明の第5実施例の応用図である。
図15】本発明の第5実施例のシーン装飾図である。
図16】本発明の第6実施例の構造図である。
図17】本発明の第6実施形態の変形方式に基づいて成形する特定形状図である。
図18】本発明の第6実施例の応用図である。
図19】本発明の第6の実施例により構成された豊富な平面充填ケースの模式図である。
図20】本発明の第7実施例の構造図である。
図21】本発明の第7実施例の変形方式に基づいて成形する特定形状図である。
図22】本発明の第7実施例の応用図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施例の図面を参照しながら、本発明の実施例の技術的解決手段を明確かつ完全に説明し、明らかに、説明した実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をせずに取得した他の全ての実施例は、本発明の保護範囲に属する。
【実施例1】
【0020】
実施例1
本発明の図1図5に示すように、本発明の実施例によれば、正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システムは、特殊なタイル基体を構成し、前記各タイル基体は、正六角形構造を基礎とし、その外輪郭は、6つの境界輪郭で構成され、必要に応じて、境界輪郭は、正六角形の外部または内部に位置してもよいが、正六角形から突出する部分とそれに凹む部分との面積は、対応して等しく、従って、タイル基体の面積は、元の正六角形と等しい。前記6つの境界輪郭は、動物、植物または人像の特定形状として囲み、6つの境界輪郭によって囲まれた特定形状は、互いに嵌合して平面充填形を構成し、前記タイル基体には、特定形状の境界輪郭に対応して対応するテクスチャパターンが設けられる。
【0021】
具体的には、第1種類のタイル基体は、正六角形構造に対応して、第1のコーナー点A1、第2のコーナー点A2、第3のコーナー点A3、第4のコーナー点A4、第5のコーナー点A5および第6のコーナー点A6を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間には、正六角形A1A2A3A4A5A6の外部に位置する境界位置決め点B1を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間の連結線の垂直二等分線BB1に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、第1の境界輪郭は、第2のコーナー点A2を中心として反時計回りに120°回転して第2のコーナー点A2と第3のコーナー点A3との間の第2の境界輪郭が形成され、第3のコーナー点A3と第6のコーナー点A6との連結線に対して鏡像対称を行って、第3のコーナー点A4と第5のコーナー点A5との間の第4の境界輪郭が形成され、第4の境界輪郭は、第4のコーナー点A4を中心として時計回りに120°回転して第3のコーナー点A3と第4のコーナー点A4との間の第3の境界輪郭が形成され、第1のコーナー点A1と第6のコーナー点A6との間に第6の境界輪郭が設けられ、第6の境界輪郭は、第6のコーナー点A6を中心として時計回りに120°回転して第5のコーナー点A5と第6のコーナー点A6との間の第5の境界輪郭が形成される。本方法により6つの境界輪郭を構成する過程は、図1に示すとおりである。
【0022】
より具体的には、境界位置決め点B1から第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間の連結線までの距離は、正六角形の内接円の半径の寸法より小さく、6本の輪郭線が端点のみで交差できることを保証し、1つの図形輪郭として順調に囲み、当該方法によって構成されたタイル基体(図2)は、重ならなく隙間なしの平面充填形(図3)を構成することができる。タイル基体を美術画から人間の頭部の形状に改造し、かつ適切な頭部画像のテクスチャパターンを設計すると、頭部画像の芸術平面充填形の構成に使用することができ、図4に示すとおりである。
【実施例2】
【0023】
実施例2
図5図6に示すように、実施例1との相違点としては、境界位置決め点B1を正六角形の内部に設けることにより、境界輪郭の一部が正六角形から突出しそれに凹むレイアウトを変更する。具体的には、第2種類のタイル基体は、正六角形構造に対応して、第1のコーナー点A1、第2のコーナー点A2、第3のコーナー点A3、第4のコーナー点A4、第5のコーナー点A5および第6のコーナー点A6を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間には、正六角形A1A2A3A4A5A6の内部に位置する境界位置決め点B1を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間の連結線の垂直二等分線BB1に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、第1の境界輪郭は、第2のコーナー点A2を中心として反時計回りに120°回転して第2のコーナー点A2と第3のコーナー点A3との間の第2の境界輪郭が形成され、第3のコーナー点A3と第6のコーナー点A6との連結線に対して鏡像対称を行って、第3のコーナー点A4と第5のコーナー点A5との間の第4の境界輪郭が形成され、第4の境界輪郭は、第4のコーナー点A4を中心として時計回りに120°回転して第3のコーナー点A3と第4のコーナー点A4との間の第3の境界輪郭が形成され、第1のコーナー点A1と第6のコーナー点A6との間に第6の境界輪郭が設けられ、第6の境界輪郭は、第6のコーナー点A6を中心として時計回りに120°回転して第5のコーナー点A5と第6のコーナー点A6との間の第5の境界輪郭が形成される。本方法により構成されたタイル基体のケースは、図5に示すとおりである。本方法によれば、キツネの形状を有するタイル基体の輪郭図を設計し、かつ適切なキツネのテクスチャパターンを設計して、キツネパターンの芸術平面充填形を構成することができ、図6に示すとおりである。
【実施例3】
【0024】
実施例3
図7図8に示すとおりである。具体的には、第3種類のタイル基体は、正六角形構造に対応して、第1のコーナー点A1、第2のコーナー点A2、第3のコーナー点A3、第4のコーナー点A4、第5のコーナー点A5および第6のコーナー点A6を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間には、境界位置決め点B1が正六角形A1A2A3A4A5A6の内部に位置し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間の連結線の垂直二等分線BB1に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、第1の境界輪郭は、第2のコーナー点A2を中心として反時計回りに120°回転して第2のコーナー点A2と第3のコーナー点A3との間の第2の境界輪郭が形成され、第2の境界輪郭は、第3のコーナー点A3を中心として反時計回りに120°回転して第3のコーナー点A3と第4のコーナー点A4との間の第3の境界輪郭が形成され、第3の境界輪郭は、第4のコーナー点A4を中心として反時計回りに120°回転して第4のコーナー点A4と第5のコーナー点A5との間の第4の境界輪郭が形成され、第1のコーナー点A1と第6のコーナー点A6との間に第6の境界輪郭が設けられ、第6の境界輪郭は、第6のコーナー点A6を中心として時計回りに120°回転して第5のコーナー点A5と第6のコーナー点A6との間の第5の境界輪郭が形成される。本方法により構成されたタイル基体のケースは、図7に示すとおりである。本方法によれば、飛鳥状の芸術タイル基体の輪郭を設計し、かつ飛鳥パターンの芸術平面充填形を構成することができ、図8に示すとおりである。構成された飛鳥平面充填形で住宅を装飾することができ、図9に示すとおりである。
【実施例4】
【0025】
実施例4
図10図11に示すとおり、実施例3との相違点としては、境界位置決め点B1を正六角形の外部に設けることにより、境界輪郭の一部が正六角形から突出しそれに凹むレイアウトを変更する。具体的には、第4種類のタイル基体は、正六角形構造に対応して、第1のコーナー点A1、第2のコーナー点A2、第3のコーナー点A3、第4のコーナー点A4、第5のコーナー点A5および第6のコーナー点A6を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間には、境界位置決め点B1が正六角形A1A2A3A4A5A6の外部に位置し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間の連結線の垂直二等分線BB1に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、第1の境界輪郭は、第2のコーナー点A2を中心として反時計回りに120°回転して第2のコーナー点A2と第3のコーナー点A3との間の第2の境界輪郭が形成され、第2の境界輪郭は、第3のコーナー点A3を中心として反時計回りに120°回転して第3のコーナー点A3と第4のコーナー点A4との間の第3の境界輪郭が形成され、第3の境界輪郭は、第4のコーナー点A4を中心として反時計回りに120°回転して第4のコーナー点A4と第5のコーナー点A5との間の第4の境界輪郭が形成され、第1のコーナー点A1と第6のコーナー点A6との間に第6の境界輪郭が設けられ、第6の境界輪郭は、第6のコーナー点A6を中心として時計回りに120°回転して第5のコーナー点A5と第6のコーナー点A6との間の第5の境界輪郭が形成される。本方法により構成されたタイル基体のケースとは、図10に示すとおりである。本方法によれば、バラ状の芸術タイル基体の輪郭およびそのテクスチャパターンを設計し、かつバラパターン芸術平面充填形を構成することができ、図11に示すとおりである。
【実施例5】
【0026】
実施例5
図12図13に示すとおりである。具体的には、第5種類のタイル基体は、正六角形構造に対応して、第1のコーナー点A1、第2のコーナー点A2、第3のコーナー点A3、第4のコーナー点A4、第5のコーナー点A5および第6のコーナー点A6を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間には、境界位置決め点B1が正六角形A1A2A3A4A5A6の内部に位置し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間の連結線の垂直二等分線BB1に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、第2のコーナー点A2と第3のコーナー点A3との間に第1の境界輪郭の状態と同じ第2の境界輪郭が設けられ、第1のコーナー点A1と第6のコーナー点A6との間に第1の境界輪郭の状態と同じ第6の境界輪郭が設けられ、第2の境界輪郭は、第3のコーナー点A3を中心として反時計回りに120°回転して第3のコーナー点A3と第4のコーナー点A4との間の第3の境界輪郭が形成され、第6の境界輪郭は、第6のコーナー点A6を中心として時計回りに120°回転して第5のコーナー点A5と第6のコーナー点A6との間の第5境界輪郭が形成され、第4のコーナー点A4と第5のコーナー点A5との間に第3の境界輪郭の状態と同じ第4の境界輪郭が設けられる。本方法により構成されたタイル基体のケースは、図12に示すとおりである。本方法によれば、複数種のタイル基体の輪郭を設計することができ、図13に示す動物と植物の輪郭ケースに示すとおりである。魚形のタイル基体の輪郭にテクスチャパターンを設計し、かつ魚パターンの芸術平面充填形を構成することができ、図14に示すとおりである。魚平面充填形で家庭を装飾することができ、図15に示すとおりである。
【実施例6】
【0027】
実施例6
図16~19に示すとおりである。具体的には、タイル基体は、正六角形構造に対応して、第1のコーナー点A1、第2のコーナー点A2、第3のコーナー点A3、第4のコーナー点A4、第5のコーナー点A5および第6のコーナー点A6を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間には、境界位置決め点B1が正六角形A1A2A3A4A5A6の外部に位置し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間の連結線の垂直二等分線BB1に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、第1の境界輪郭は、第2のコーナー点A2を中心として反時計回りに120°回転して第2のコーナー点A2と第3のコーナー点A3との間の第2の境界輪郭が形成され、第2の境界輪郭は、第3のコーナー点A3を中心として反時計回りに120°回転して第3のコーナー点A3と第4のコーナー点A4との間の第3の境界輪郭が形成され、第3の境界輪郭は、第4のコーナー点A4を中心として反時計回りに120°回転して第4のコーナー点A4と第5のコーナー点A5との間の第4の境界輪郭が形成され、第2のコーナーA2と第5のコーナー点A5との連結線に対して鏡像対称を行って、第1のコーナー点A1と第6のコーナー点A6との間の第6の境界輪郭が形成され、第6の境界輪郭は、第6のコーナー点A6を中心として時計回りに120°回転して第5のコーナー点A5と第6のコーナー点A6との間の第5の境界輪郭が形成される。
【0028】
本方法により構成されたタイル基体のケースは、図16に示すとおりである。本方法によれば、動物、植物および人像形状のタイル基体の輪郭を設計することができ、図17に示す4つのケースのとおりである。特に、ライオン形状のタイル基体の輪郭にテクスチャパターンを設計することにより、ライオンパターン芸術平面充填形を構成することができ、図18に示すとおりである。本方法によって設計されたタイル基体の輪郭は、豊富な平面充填タイプを構成することができ、図19に示す16個の局所的な平面充填形のケースのとおりである。
【実施例7】
【0029】
実施例7
図20図22に示すとおりである。具体的には、タイル基体は、正六角形構造に対応して、第1のコーナー点A1、第2のコーナー点A2、第3のコーナー点A3、第4のコーナー点A4、第5のコーナー点A5および第6のコーナー点A6を有し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間には、境界位置決め点B1が正六角形A1A2A3A4A5A6の外部に位置し、第1のコーナー点A1と第2のコーナー点A2との間の連結線の垂直二等分線BB1に対して対称である第1の境界輪郭が設けられ、第1の境界輪郭は、第2のコーナー点A2を中心として反時計回りに120°回転して第2のコーナー点A2と第3のコーナー点A3との間の第2の境界輪郭が形成され、第2の境界輪郭は、第3のコーナー点A3を中心として反時計回りに120°回転して第3のコーナー点A3と第4のコーナー点A4との間の第3の境界輪郭が形成され、第3の境界輪郭は、第4のコーナー点A4を中心として反時計回りに120°回転して第4のコーナー点A4と第5のコーナー点A5との間の第4の境界輪郭が形成され、第4の境界輪郭は、第5のコーナー点A5を中心として反時計回りに120°回転して第5のコーナー点A5と第6のコーナー点A6との間に第5の境界輪郭が形成され、第5の境界輪郭は、第6のコーナー点A6を中心として反時計回りに120°回転して第6のコーナー点A6と第1のコーナー点A1との間の第6の境界輪郭が形成される。上記方法により構成されたタイル基体のケースは、図18に示すとおりである。本方法によれば、形態の異なるタイル基体の輪郭を設計することができ、図21に示す花と象のタイル基体の輪郭のケースのとおりである。特に、象のタイル基体の輪郭に適切なテクスチャパターンを設けることにより、象パターンの芸術平面充填形を構成することができ、図22に示すとおりである。
【0030】
実施例1~7の正六角形の境界輪郭の変換は、いずれも面積が変わらないことを保証する必要があり、周期平面充填または非周期平面充填を実現できる。具体的な必要に応じて、設計者は、ある動物、植物または人像に合うタイル基体の輪郭を意図的に設計することができ、即ち、タイル基体1~7の構造フローが同じである状況で、依然として異なる境界輪郭を設計することにより、輪郭が異なるタイル基体を構造することができ、図13図17および図21に示すケースのとおりである。本発明のもう一つの突出した利点は、1種類のタイル基体のタイプで、いずれも非常に豊富な平面充填形を構成できることであり、図19に示すとおりである。
【0031】
以上をまとめると、本発明は、従来の平面充填に対して、以下の5つの突出した利点を有する。第1、従来の平面充填は、複雑で豊富な平面充填形を形成するために、複数のタイル基体を組み合わせる必要があることに対して、本発明に開示されているタイル基体は、1つのタイプだけで、複雑な平面充填を実現することができ、これは、製造プロセスを大幅に簡略化し生産コストを大幅に削減し、第2、従来の平面充填のタイル基体は、構造が相対的に簡単であり、ほとんどが周期平面充填のみを可能にすることに対して、本発明に開示されているタイル基体は、周期平面充填形を構成できるだけでなく、非周期平面充填形も構成でき、第3、従来のタイル基体は、大部分が数量が限られた平面充填構造の構成のみを可能にすることに対して、本発明に開示されているタイル基体は、複数種の接合方式を可能にし、構造が異なるおびただしい数の種類の平面充填形を構成することができ、平面充填構造の種類が従来の平面充填形に比べて非常に多く、特に複雑さが高いシステムの構成に適し、第4、従来のタイル基体が可能にする接合方式が決定されるため、接合難度が低い。しかしながら、本発明に開示されているタイル基体は、複数のつながり方式を可能にし、これにより、多くの局所的な平面充填を満たすが、全体平面充填を満たさい多くの誤った接合方式を派生することができ、平面充填の規模が大きくなるにつれて、接合難度が急激に高くなり、第5、従来の平面充填のタイル基体は、変形できず、その境界が固定の形状であることに対して、本発明に開示されているタイル基体の境界は、構造基準フレーム内で自由に変換することができ、これにより、それが芸術式の設計の突出した潜在力を有し、市場における応用の広い見込みを有する。
【0032】
実施例に開示されている装置および使用方法については、実施例に開示されている方法に対応するため、説明が比較的に簡単であり、関連箇所について方法部分の説明を参照すればよい。
【0033】
開示されている実施例に対する上記説明により、当業者が本発明を実現するかまたは使用することができる。これらの実施例に対する様々な修正は、当業者にとって明らかであり、本明細書で定義される一般的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱せずに、他の実施例において実現することができる。したがって、本発明は、本明細書に示されるこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される原理および新規特徴と一致する最も広い範囲に合う。
【要約】      (修正有)
【課題】構造が簡単で、製造コストが低く、同一種類のタイル基体の組み合わせにより平面充填効果の多様を実現できる非周期平面充填形システムを提供する。
【解決手段】本発明は、正六角形に基づく周期と非周期平面充填形システムを開示し、7つの異なるタイル基体タイプを含み、各種類の前記タイル基体は、正六角形構造を基礎とし、各種類のタイル基体の外輪郭は、6つの境界輪郭で構成され、前記6つの境界輪郭によって囲まれた連通図形において、正六角形から突出する部分とそれに凹む部分との面積は、対応して等しく、前記6つの境界輪郭は、動物、植物または人像の特定形状として囲み、6つの境界輪郭によって囲まれた特定形状は、互いに嵌合して平面充填形を構成し、前記タイル基体には、特定形状の境界輪郭に対応して対応する図形が設けられ、本発明は、構造が簡単で、平面充填効果が多様で、広範な応用の将来性を有する。
【選択図】図1
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