数学和纤维艺术

数学思想已经被用来作为纤维艺术的灵感,包括被子,针织,十字绣,钩针,刺绣和编织。广泛的数学概念已被用作灵感,包括拓扑学,图论,数论和代数。计数线刺绣等一些技术自然是几何的;其他类型的纺织品为数学概念丰富多彩的物理表现提供了一个现成的手段。

计数线刺绣是在将针插入织物之前,由绣花计数织物线的任何绣花。平纹织物通常使用;由于经纱和纬纱织物均匀间隔,所以它产生对称的图像。计数线刺绣的对面是自由刺绣。

搁浅的数学对象包括柏拉图固体,克莱因瓶和孩子的脸。洛伦兹是用多方面的双曲平面爪子创造出来的。双曲面钩针编织的作品被人们喜欢的图案装饰设计院所绣制。许多墙壁图案和楣组被用于交叉缝合。

IEEE Spectrum组织了一些关于被子块设计的竞赛,并且已经出版了几本书。值得注意的quiltmakers包括黛安娜venters和伊莱恩·埃里森,谁写了关于这个问题的数学棉被:不需要缝纫的书。本书中作为被子使用的数学思想的例子包括金色长方形,圆锥形部分,达芬奇的爪,科赫曲线,克利福德圆环,三觉,马斯法罗尼的心形,毕达哥拉斯三角形,spidrons和六角三角形功能。

阿达·迪茨(Ada Dietz,1882 – 1950)是美国的编织者,他在1949年描述的“手织纺织品中的代数表达式”(Algebraic Expressions in Handwoven Textiles)中最为人所知,这个术语主要基于多项式的可扩展性。

针织的数学对象包括柏拉图式的固体,克莱恩瓶和男孩的表面。洛伦兹流形和双曲线飞机已经使用钩针编织。针织和钩编的圆环也被构造成描绘完整图形K7和Heawood图形的环形嵌入。双曲面飞机的编织已经由Figuring研究所推广,由戴纳·塔米纳(Daina Taimina)撰写的关于这个主题的书籍“双钩飞机编织历险记”获得了2009年度“最臭名”书商/图表奖。

刺绣技术包括十字绣的计数线刺绣和一些帆布工作方法,例如Bargello(刺绣工艺),利用织物的自然像素,适用于几何图案。

Ada Dietz(1882 – 1950)是一位美国织布工,以1949年的手织纺织品专着Algebraic Expressions而闻名,它定义了基于多元多项式展开的织造模式。

玛格丽特·格雷格(Margaret Greig)是一位数学家,他阐述了精纺纺纱的数学。

短切技术也可以从粗梳罗拉上完成,但是这不会产生严格的精纺纱线。纱线纺出的纱线不会有与纱线平行的所有纤维,采用简单的拉伸技术将会有很多。然而,鼓粗梳纤维确实具有彼此平行的纤维,因此可用于制造严格精纺的纱线。

原来的纺纱机器是基于短暂的技术。而不是主动和被动的手,牵伸是由两组以不同速度移动的滚筒完成的。然而,短暂的拉伸特性仍然存在:所得纱线中的纤维全部平行,并且在牵伸区域没有扭曲。即使在现代,许多纺纱机都是基于这个原理。

DMCK Designs 2013系列的丝巾都是基于Douglas McKenna的空间填充曲线。这些设计要么是广义的Peano曲线,要么是基于新的空间填充施工技术。

三维流形2010年至2011年的成衣系列包括时装设计师Dai Fujiwara和数学家William Thurston的合作设计。这些设计的灵感来源于瑟斯顿的几何化猜想,即每一个三维流形都可以用八种不同的几何形状中的一种分解成几块,其证明已经在2003年由格里戈里·佩雷尔曼(Grigori Perelman)勾画出来,作为他对庞加莱猜想证明的一部分。

1890年,皮诺发现了一条连续的曲线,现在称为皮亚诺曲线,穿过单位广场的每个点(Peano(1890))。他的目的是构建一个从单位区间到单位广场的连续映射。皮奥诺的动机是乔治康托尔早先的违反直觉的结果,即单位区间内的无限多个点与任意有限维流形中的无穷多个点(如单位平方)具有相同的基数。 Peano解决的问题是,这种映射是否可以持续下去。即填充空间的曲线。 Peano的解决方案并没有在单位区间和单位正方形之间建立一个连续的一对一的对应关系,实际上这种对应关系并不存在(见下文)。

皮亚诺的破土动工的文章没有包含他的建筑,这是根据三元扩张和镜像操作员的定义。但是他的图形结构非常清晰 – 他在都灵的家里做了一个装饰性的瓦片,显示出曲线的图像。皮亚诺的文章最后也指出,这一技术显然可以扩展到基础3以外的其他奇怪的基础。他的选择避免任何对图形可视化的吸引力,无疑是出于对完全有根据的完全严格证明的渴望照片。当时(一般拓扑的基础开始),图形论证仍被包含在证明中,但却成为了解常常违反直觉的结果的障碍。

一年之后,大卫·希尔伯特(David Hilbert)在同一刊物上发表了皮亚诺建筑的变体(Hilbert 1891)。希尔伯特的文章是第一个包括帮助可视化施工技术的图片,基本上与此处所示相同。然而,希尔伯特曲线的分析形式比皮诺更复杂。