Origami modulare

Qualche mese fa, sono andato a una sessione di origami creativo all’ora di pranzo organizzata da alcune persone adorabili a $WORK. Avevo fatto un po’ di origami quando ero più giovane, ma per lo più solo rane e gru, che da allora mi hanno aiutato a passare le ore quando facevo da supervisore agli esami. Tuttavia, in questa sessione all’ora di pranzo mi è stato mostrato come fare origami modulari. Si tratta di fare un sacco di parti di origami (generalmente abbastanza semplici), e poi incastrarle insieme per fare strutture più grandi.

Sono tornato a casa con una semplice palla Sonobe di 12 unità quel pomeriggio ed ero molto soddisfatto di me stesso.

Origami modulare di livello base: la palla Sonobe di 12 unità. Matematicamente, è un ottaedro cumulativo; praticamente, sono 12 fogli di carta quadrata e circa 1 ora del vostro tempo.

Da lì in poi le cose si sono piuttosto intensificate.

Tra l’esecuzione di alcune di queste sessioni all’ora di pranzo io stesso ora, e il fatto che mi sia stato chiesto in diverse occasioni su Twitter come faccio le cose carine che continuo a twittare, ho pensato che sarebbe stato utile mettere insieme una guida rapida (o un link-farm, almeno)..

Le unità Sonobe sono molto facili da piegare, abbastanza indulgenti, e possono essere usate per fare un cubo (6 unità), un ottaedro cumulativo (12 unità), un icosaedro cumulativo (30), e una specie di icosaedro troncato (90, fondamentalmente un calcio a spillo). Sono una buona introduzione ai principi generali:

Famiglia Sonobe: 90, 30, 12, 6 e 3 unità. Quella da 3 unità è una bipiramide trigonale ma conta appena! Sono stati tutti realizzati con l’unità leggermente modificata menzionata qui sotto. Quella da 90 unità è la più grande Sonobe che vale davvero la pena di fare IMHO: circa 3 ore di lavoro

La palla da 30 unità ha le simmetrie di un icosaedro (o dodecaedro). Una volta che hai imparato come costruire quell’oggetto in moduli Sonobe, hai essenzialmente imparato come costruire qualsiasi palla origami modulare di 30 unità: per lo più si tratta di inserire 30 unità di bordo in gruppi di tre per formare le 12 facce pentagonali di un dodecaedro (o equivalentemente/alternativamente, inserirle in gruppi di cinque per formare le 20 facce triangolari di un icosaedro – la differenza è soprattutto una questione di prospettiva).

Icosaedro cumulativo fatto di unità Sonobe: 30 fogli di carta, e – se hai preso la mano con la palla da 12 unità – ancora solo 1 ora del tuo tempo

Ci sono un sacco di variazioni sull’unità Sonobe che puoi (ri)inventare, aggiungendo piegature all’indietro che espongono l’altro lato della carta, o che rendono le schede più strette delle tasche, dando un aspetto più intricato.

Icosaedro cumulativo fatto di unità Sonobe leggermente modificate

Anche se la struttura da 90 unità è abbastanza stabile, quella successiva (270 unità) tende a cedere sotto il suo stesso peso nel tempo, ma a quel punto mi sembrava un diritto di passaggio farne una.

9 ore di costruzione, più un po’ di pianificazione. Questo usa carta duo, che è colorata su entrambi i lati, e un’unità Sonobe modificata che ha una piega inversa per esporre l’altro lato della carta in ogni modulo.

Le unità Sonobe possono anche essere assemblate al rovescio per fare poliedri cumulativi verso l’interno…

Far entrare le ultime unità sulla palla rovesciata (a sinistra) è complicato.

…e possono anche essere assemblate a coppie e poi assemblate in un dodecaedro pentakis a punte…

Pentakis dodecaedro, con un’unità Sonobe piegata al contrario che mostra l’altro lato della carta.

…e altre strutture.

Il sito sopra descrive questo come un triacontaedro rombico, ma sono abbastanza sicuro che non lo sia. Non sono sicuro di cosa sia in realtà però. Ha sia il cambio di colore che le unità sono assemblate ‘al rovescio’ per renderlo cumulativo verso l’interno.

La prossima unità che ho provato è stata l’unità Penultimo bordo (attribuita a Robert Neal), che può essere usata per fare un dodecaedro wireframe, come dimostrato da Matt Parker, il matematico stand-up. Altre variazioni di questa sottounità possono essere usate per fare praticamente qualsiasi altro poliedro wireframe.

Dodecahedron. Stavo cercando di usare la noiosa carta colorata su questo, ma alla fine il risultato mi è piaciuto abbastanza!

L’unità di bordo PhiZZ di Thomas Hull fa strutture wireframe simili, ma i moduli si incastrano più strettamente e le strutture risultanti sono molto più robuste di quelle che si ottengono con i penultimi moduli.

Icosaedro troncato – questa è fondamentalmente la forma di un pallone da calcio (12 pentagoni, circondati da esagoni) e anche di alcuni capidi virali.

Si possono anche fare varianti di cambio colore usando la tecnica mostrata nelle scatole di decorazione di Lewis Simon.

Dodecaedro fatto da unità PHiZZ con un cambio di colore.

Per le strutture basate su dodecaedri/icosaedri e fatte da unità di bordo, puoi sempre cavartela usando solo tre colori e non avere mai due pezzi dello stesso colore che si toccano. Questo perché si può disegnare un circuito hamiltoniano su un dodecaedro: cioè un percorso da vertice a vertice che visita ogni vertice solo una volta, e che torna al punto di partenza. Lo si può rappresentare in 2D su un diagramma di Schlegel.

Circuito hamiltoniano attraverso il diagramma di Schlegel di un dodecaedro. I bordi rossi e viola formano il circuito hamiltoniano; i bordi grigi sono ciò che rimane. Noterete che ogni vertice ha uno di ciascuno dei tre bordi colorati. Il diagramma è una proiezione di un dodecaedro: immagina di prendere un wireframe del dodecaedro e di illuminarlo con una torcia: il diagramma di Schlegel è l’ombra 2D che questo poliedro 3D proietta sul muro. È abbastanza facile capire quale spigolo nel diagramma 2D corrisponde a quale spigolo nella cosa che stai costruendo.

Se colori gli spigoli alternati del circuito hamiltoniano in due dei colori che hai scelto, e il resto degli spigoli nel terzo, allora eviterai di avere contrasti di colore. L’ho imparato solo dopo aver iniziato a fare queste strutture, quindi non tutte hanno questa colorazione ottimale! La stessa regola dei 3 colori vale per gli altri solidi platonici, e anche per l’icosaedro troncato.

Il kusudama star-holes di Francesco Mancini usa un modulo simile al PHiZZ, ma con una piccola curva all’indietro che dà un bell’effetto stella 3D. Questo è a forma di dodecaedro (30 unità), ma dovrebbe essere possibile anche un icosaedro troncato di 90 unità.

Star-holes dodecaedro.

AGGIORNAMENTO: sì, è possibile 🙂

Icosaedro troncato a fori stellari

L’unità di bordo triangolo di Lewis Simon e Bennett Arnstein può essere usata per fare tetraedri, ottaedri e icosaedri molto belli.

Icosaedro.

Sono un po’ complicati da mettere insieme ma sono molto robusti una volta costruiti. Un simile effetto patchwork per il dodecaedro può essere ottenuto con il modulo ombrello di M. Mukhopadhyay; le unità Sonobe possono essere usate per fare cubi analoghi in stile Battenberg-cake.

Solidi platonici di Battenberg-cake. Il dodecaedro è fatto da unità ombrello; il cubo da Sonobe. Il tetraedro, l’ottaedro e l’icosaedro sono tutti fatti da moduli di spigoli di triangolo.

L’unità di triangolo isoscele semplice (attribuita variamente a M. Mukhopadhyay, Jeannine Mosely e Roberto Morassi) può essere usata per fare piccoli e grandi dodecaedri stellati.

Grande (a sinistra) e piccolo (a destra) dodecaedro stellato.

Il piccolo dodocaedro stellato è particolarmente piacevole e fa una decorazione abbastanza robusta se fatto di carta con supporto di lamina.

Decorazioni natalizie

Il grande dodecaedro stellato può essere fatto dalla stessa subunità, ma è più difficile da costruire perché una linguetta deve arricciarsi in una tasca che è parzialmente dentro la linguetta successiva. Ho usato una pinza ad ago per costruirlo, e non sono ancora molto contento del risultato.

Il contrario è vero per il modulo stella di Paolo Bascetta, che fa un grande dodecaedro stellato, ma una stellazione piuttosto *eh* piccola. Questo modulo ha bisogno di carta duo (cioè carta colorata su entrambi i lati) per un effetto migliore.

Grande (a sinistra) e piccolo (a destra) dodecaedro stellato.

Il modulo Electra di Dave Mitchell può essere usato per fare un icosidodecaedro: è insolito in quanto ogni modulo corrisponde a un vertice della struttura: le unità di bordo descritte fino a questo punto si combinano insieme per fare ogni vertice.

Icosidodecaedro fatto con moduli Electra

Non sono molto contento del mio Void kusudama (Tadashi Mori): Avrei dovuto usare la carta duo, ma è stato davvero difficile da mettere insieme. Forse un giorno. È una delle poche strutture qui che è tornata alla struttura originale ottaedrica/cubica a 12 unità. Non sono sicuro che la versione a 30 unità sarebbe stabile.

Vuoto ottaedrico

Aggiornamento: Sì, non credo che la versione a 30 unità sia fattibile. Penso che le unità siano troppo larghe per entrare effettivamente in un icosaedro: Non sono riuscito a farlo nemmeno con la colla, quindi non credo che sia solo un problema di stabilità. Tuttavia, ho fatto una versione migliore da 12 unità, con carta duo e una piccola piega al contrario sul bordo esterno per esporre correttamente il secondo colore, di cui sono abbastanza soddisfatto:

Vuoto ottaedrico (modificato)

I moduli tartaruga di Tomoko Fusè sono estremamente flessibili: possono essere usati per fare praticamente qualsiasi poliedro che sia fatto di poligoni regolari. Tuttavia, poiché i lembi sono spessi solo uno strato di carta, non si incastrano terribilmente bene, quindi li ho trovati abbastanza robusti solo per fare strutture più piccole senza l’aiuto della colla. Tuttavia, con la colla, ho fatto un rombicosidodecaedro, che è forte perché è costruito con pentagoni, triangoli e quadrati (tutti i poligoni che si trovano nei solidi platonici)…

Il rombicosidodecaedro impossibile da scrivere.

…e anche una coppia di snub-cube, che sono ancora più interessanti perché lo snub-cube ha due immagini speculari non sovrapponibili, come le mani, gli aminoacidi e le anfetamine.

Snubcubes: enatiomorfi destri e sinistri.

Ho trovato il kusudama Etna di Maria Sinayskaya nel libro Exquisite Modular Origami di Meenakshi Mukerji. È un modello davvero carino, e robusto una volta che è assemblato, ma può essere un po ‘fally-aparty durante la costruzione: Ho usato piccolissime mollette da bucato per tenerlo insieme mentre lo costruivo.

Etna kusudama.

Il composto di cinque ottaedri di Meenakshi Mukerji (ispirato da Dennis Walker) è anch’esso un po’ fally-aparty, ma mi piace perché – a differenza di molti di questi modelli – è veramente il poliedro così chiamato, piuttosto che qualcosa dove devi strizzare gli occhi ai buchi nella wire-frame e immaginare le facce.

Composto di cinque ottaedri. Puoi vedere facilmente l’ottaedro giallo qui: la sesta punta è sotto il modello; gli altri quattro colori sono intrecciati in modo simile.

I cinque tetraedri che si intersecano sono in realtà molto più facili da realizzare di quanto sembri. Gli stessi moduli di 6 gradi di Francis Ow sono facili da piegare, e i vertici sono molto più robusti di quanto possano sembrare. La parte più difficile è riuscire a collegare i moduli nel modo giusto. Ci sono riuscito due volte, ma solo mentre fissavo il video di YouTube e facevo ginnastica assortita “viola = verde” nella mia testa.

Composto di cinque tetraedri – pezzo da festa.

La pagina di Michał Kosmulski ha molte belle illustrazioni, istruzioni e ispirazioni. Ho trovato l’icosadodecaedro blintz di Tung Ken Lam (accreditato anche come modello di piani intersecanti UVWXYZ di Francesco Mancini) lì. Ha la stessa simmetria dell’icosadodecaedro Electra di cui sopra, ma si possono vedere più chiaramente i sei pentagoni intersecanti. Entrambi hanno la stessa struttura di base della sfera di Hoberman – quel modello di plastica che si espande/contrae amato nelle fiere scientifiche.

UVWXYZ icosadodecaedro piano intersecante

Quest’ultimo è un po’ un imbroglio poiché (in teoria, e per lo più anche in pratica) le strutture di cui sopra sono tenute insieme da nient’altro che l’attrito. Il kusudama di Valentina Gonchar, che ha rivelato la stella di fiori, deve essere incollato, il che è un po’ un imbroglio, ma non ho potuto resistere perché sono due strutture in una:

La stella di fiori rivelata – chiusa (a sinistra) e aperta (a destra).

Cose che vorrei ancora fare:

  • Costruire una palla PhiZZ molto più grande (270 unità): sarebbe utile per dimostrare le strutture dei capidi virali. AGGIORNAMENTO: Fatto!

Prima…

…Dopo

  • Non ho ancora trovato un buon modello di dodecaedro grande: esistono su Pintrest, ma non ho ancora trovato istruzioni per uno. AGGIORNAMENTO: Fatto! (Non sono riuscito a capire come fare la tricromia, ma il modulo è di Saku B, raccomandato da Nick nei commenti qui sotto)

Grande dodecaedro

  • Ho perso dove ho trovato le istruzioni per questo triacontaedro rombico cumulato internamente: Mi piacerebbe riscoprirle per poter dare credito all’inventore! AGGIORNAMENTO: non è qui che l’ho visto originariamente, ma AresMares di Gewre ha un video tutorial, e un gentile commentatore mi ha fatto sapere che la designer è Silvana Betti Mamino – grazie!

Triacontaedro rombico di fonte sconosciuta.

  • Inventare il mio modulo 🙂

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