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Squircle


Squircle 有两个不兼容的定义。

Squircle

第一个定义将 squircle 定义为四次平面曲线,它是 超椭圆 的特殊情况,其中 a=br=4,即

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

如上图所示。这条曲线的 弧长

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 函数 (M. Trott, 私人通讯, 10 月 21 日, 2011 年),包围的面积为

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

并且具有 面积惯性矩 张量

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

squircle 的第二个定义由 Fernandez Guasti (1992) 给出,但显然直到后来 (Fernández Guasti 等人 2005) 才被命名为 "squircle"。 这条曲线具有四次笛卡尔方程

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

其中 squareness 参数为 ss=0 对应于半径为 k 的圆,而 s=1 对应于边长为 2k 的正方形。 这条曲线实际上是半代数的,因为它必须限制在 |x|,|y|<=k 以排除其他分支。 这个 squircle 包围的面积为

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

其中 E(x,k)第二类椭圆积分,可以验证对于 s->1 简化为 4k^2,对于 s->0 简化为 pik^2

两种版本都有些类似于 勒洛三角形 扫过的区域的形状。

将 squircle 推广到具有不相等的 xy 维度的情形可能被称为 rectellipse


另请参阅

, 椭圆, Rectellipse, 圆角矩形, 正方形, 超椭圆

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参考文献

Fernandez Guasti, M. "一些直线图形的解析几何。" 国际教育科学技术杂志 23, 895-901, 1992.Fernández Guasti, M.; Meléndez Cobarrubias, A.; Renero Carrillo, F. J.; 和 Cornejo Rodríguez, A. "LCD 像素形状和远场衍射图样。" Optik 116, 265-269, 2005. Sloane, N. J. A. 序列 A186642 在 "整数序列在线百科全书" 中。

引用为

埃里克·韦斯坦因 "Squircle。" 来自 MathWorld--Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/Squircle.html

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