Tapetgruppe
En tapetgruppe (eller plansymmetrisk eller plankrystallografisk gruppe) er en matematisk symmetrigruppe, som kan beskrives som en klassifikation af to-dimensionelle gentagne mønstre. Sådanne mønstre forekommer hyppigt inden for arkitektur og dekorativ kunst, specielt i tekstiler, fliser og tapet.
Antallet af symmetrisæt afhænger af mønstrets dimension. Tapetgrupper bruges i det todimensionelle tilfælde, og de lægger sig dermed mellem de endimensionelle frisegrupper og de tredimensionelle rumgrupper.
Det var den russiske matematiker Evgraf Fedorov, der som den første i 1891 beviste, at der er netop 17 tapetgrupper,[1] idet hans ungarske kollega George Pólya i 1924 uafhængigt af Fedorov nåede samme resultat.[2] For Fedorov og hans kolleger kom beviset for de 17 tapetgrupper som del af arbejdet med at bevise, at der var netop 230 rumgrupper, hvilket Fedorov og den tyske matematiker Schönflies begge fandt frem til i 1892.[3]
De 17 tapetgrupper gennemgås nedenfor.
Symmetriske mønstre
Herunder er vist tre eksempler på tapetgrupper:
Eksempel A: Klæde fra Tahiti
Eksempel A og B hører til samme tapetgruppe, kaldet p4m i IUC notation og *442 i orbifold notation. Eksempel C hører til en anden tapetgruppe, kaldet hhv p4g og 4*2 . Når A og B tilhører samme tapetgruppe, betyder det, at begge har det samme sæt af symmetrier, uanset hvordan deres mønstre ellers er udformet, mens C har et afvigende symmetrisæt, på trods af eventuelle ligheder i mønstrene. Nogle gange hører næsten ens mønstre til hver sin gruppe, mens mønstre, der er meget forskellige mht stilart, farve, skala og orientering, godt kan høre til samme gruppe.
At et mønster er symmetrisk vil groft sagt sige, at mønstret kan ændres på en måde, så det ser ud på præcis samme måde efter ændringen. For tapetgrupper gælder disse symmetrier, kaldet euklidiske planisometrier:
- Hvis vi forskyder eksempel B en enhed mod højre, så at hvert kvadrat nu dækker det der tidligere var nabo-kvadratet, får vi et mønster, som er identisk med udgangsmønstret. Sådanne forskydninger kan også anvendes på eksempel A og C, både op og ned, til siden og diagonalt. Tapetgrupper har således forskydning i flere retninger, hvor frisegrupper kun har i én.
- Hvis vi drejer eksempel B 90° med uret, fx omkring centrum af et af kvadraterne, får vi igen præcis det samme mønster, ved en såkaldt rotation. Eksempel A og C har også 90°-rotationer, selv om det kræver lidt skarpsindighed at finde det rette rotationscentrum for C.
- Hvis vi spejler eksempel B langs en vandret akse midt gennem billedet, får vi igen præcis det samme mønster, og dette kaldes spejling. Eksempel B kan desuden spejles både langs en lodret akse og to diagonale akser. Det samme gælder eksempel A.
Men eksempel C er anderledes, for det kan kun spejles i vandret og lodret retning, ikke diagonalt. Hvis vi spejler diagonalt, får vi det samme mønster, men forskudt et stykke til siden, og derfor tilhører C en anden tapetgruppe end A og B.
Endelig kan mønstre ændres ved glidespejling, se figur, som er en kombination af spejling og forskydning.
Notation
I IUC notation (eller Hermann-Mauguin notation) begynder tapetgruppers navne enten med p eller c, for hhv primitiv eller centreret. I de primitive grupper gentages enhedscellen ved forskydning, hvilket ses hos 15 ud af de 17 grupper. De to øvrige grupper viser centrerede celler, der er større end den primitive celle, hvorved fås intern gentagelse. De centrerede cellesider vender ikke samme vej som den primitive celles forskydningsretning.
Herefter følger et ciffer n, som viser den højeste rotationsorden, enten 1 (dvs rotation 0°), 2 (180°), 3 (120°), 4 (90°) eller 6 (60°), idet gradtallet kan skrives som 360°/n. De næste to tegn angiver symmetrier i forhold til gruppens hovedforskydningsakse; er der en spejlingsakse vinkelret på forskydningsaksen, bliver denne forskydningsakse hovedforskydningsaksen (eller hvis der er to, én af dem). Tegnene er enten m, g eller 1, for hhv spejling (mirror), glidespejling, eller ingen. Spejlings- eller glidespejlingsaksen står vinkelret på hovedaksen for første tegn, og er enten parallel med eller drejet 180°/n (hvor n > 2) for andet tegn. I mange grupper følger der yderligere symmetrier af de eksplicit angivne, og i kort notation udelader man derfor et ciffer eller et m, som på denne måde giver sig selv, så længe gruppen ikke kan forveksles med en anden.
Eksempler
- p2: Primitiv celle, 2. ordens rotation, hverken spejlinger eller glidespejlinger
- p4gm: Primitiv celle, 4. ordens rotation, glidespejling vinkelret på hovedakse, spejlingsakse 45° herfra
- c2mm: Centreret celle, 2. ordens rotation, spejlingsakser både vinkelret og parallelt med hovedakse
- p31m: Primitiv celle, 3. ordens rotation, spejlingsakse 60° herfra.
Korte og lange betegnelser Kort pm pg cm pmm pmg pgg cmm p4m p4g p6m Lang p1m1 p1g1 c1m1 p2mm p2mg p2gg c2mm p4mm p4gm p6mm
De øvrige (lange) navne er p1, p2, p3, p3m1, p31m, p4 og p6.
Gruppe | Gittertype | Rotations- orden | Spejlings- akser | Glidespejlings- akser |
---|---|---|---|---|
p1 | parallelogram | (1) | ingen | ingen |
p2 | parallelogram | 2 | ingen | ingen |
pm | rektangel | (1) | parallelle | ingen |
pg | rektangel | (1) | ingen | parallelle |
cm | rhombe | (1) | parallelle | parallelle |
pmm | rektangel | 2 | 90° | ingen |
pmg | rektangel | 2 | parallelle | parallelle |
pgg | rektangel | 2 | ingen | 90° |
cmm | rhombe | 2 | 90° | ingen |
p4 | kvadrat | 4 | ingen | ingen |
p4m | kvadrat | 4* | 45° | 90° |
p4g | kvadrat | 4** | 90° | 45° |
p3 | sekskant | 3 | ingen | ingen |
p31m | sekskant | 3** | 60° | 60° |
p3m1 | sekskant | 3* | 60° | 60° |
p6 | sekskant | 6 | ingen | ingen |
p6m | sekskant | 6 | 60° | 30° |
*: alle rotationscentre ligger på spejlingsakser
**: ikke alle rotationscentre ligger på spejlingsakser
De sytten grupper
Til hver gruppe i nedenstående afsnit hører to diagrammer for cellestruktur, med disse signaturer for forskellige slags symmetrier (idet det er signaturens form og ikke farve, der er afgørende):
andenordens rotationscenter (180°) | |
tredjeordens rotationscenter (120°) | |
fjerdeordens rotationscenter (90°) | |
sjetteordens rotationscenter (60°) | |
spejlingsakse | |
glidespejlingsakse |
På diagrammer til venstre viser gule områder enhedscellen, dvs. den grundlæggende del af mønstret der gentages.
På diagrammer til højre er forskellige slags symmetrier vist med forskellig farve, på et mønster bestående af flere enhedsceller.
Gruppe p1 (o)
skæv | heksagonal | ||||
---|---|---|---|---|---|
rektangulær | rhombisk | kvadratisk |
- Orbifold notation: o
- Coxeter notation (rektangulær): [∞+,2,∞+] or [∞]+×[∞]+
- Gitter: skæv
- Punktgruppe: C1
- p1 indeholder kun forskydninger; her er hverken rotationer, spejlinger eller glidespejlinger
- Eksempler på gruppe p1
Computergenereret Middelalderlig vægdekoration
Enhedscellens sider kan have forskellig længde, og danne en vilkårlig vinkel med hinanden.
Gruppe p2 (2222)
skæv | heksagonal | ||||
---|---|---|---|---|---|
rektangulær | rhombisk | kvadratisk |
- Orbifold notation: 2222
- Coxeter notation (rektangulær): [∞,2,∞]+
- Gitter: skæv
- Punktgruppe: C2
- p2 indeholder fire andenordens rotationscentre (180°), men hverken spejlinger eller glidespejlinger.
- Eksempler på gruppe p2
Computergenereret Klæde fra Sandwich Islands (Hawaii) Måtte for ægyptisk konge Ægyptisk måtte (udsnit) Loft i ægyptisk gravkammer Amerikansk trådhegn
Gruppe pm (**)
Vandret spejling | Lodret spejling |
---|
- Orbifold notation: **
- Coxeter notation: [∞,2,∞+] or [∞+,2,∞]
- Gitter: rektangulær
- Punktgruppe: D1
- Gruppe pm har ikke rotationer, kun spejlingsakser, alle parallelle.
- Eksempler på gruppe pm
(De første tre med lodrette spejlingsakser, de sidste to med hver sin diagonale spejlingsakse.)
Computergenereret Stofmønster fra ægyptisk grav ved Biban el Moluk Fra ægyptisk grav ved Theben Fra loft i ægyptisk gravkammer Indisk metalarbejde fra verdensudstillingen i 1851
Ser man i metalarbejdet bort fra de korte skrålinjer, som forbinder de ovale motiver, er dette mønster pm; skrålinjerne gør det til p1.
Gruppe pg (××)
Vandret glid | Lodret glid |
---|---|
Rektangulær |
- Orbifold notation: ××
- Coxeter notation: [(∞,2)+,∞+] or [∞+,(2,∞)+]
- Gitter: rektangulær
- Punktgruppe: D1
- Gruppe pg har kun glidespejlinger, som alle er parallelle; der er hverken rotationer eller spejlinger.
- Eksempler på gruppe pg
Computergenereret Ægyptisk konges måtte med sildebensmønster Ægyptisk måtte (udsnit) Belægningssten med sildebensmønster fra Salzburg; glidespejlingsaksen vender nordøst-sydvest En udgave af såkaldt snub square-mønster; glidespejlingsaksen vender nordøst-sydvest
Uden detaljer i zigzag-båndene er måtten pmg; med detaljer, men uden skelnen mellem brun og sort er den pgg.
Ser man bort fra stenenes bølgede omrids, er belægningen pgg.
Ser man bort fra farverne i snub square-mønstret, er der meget mere symmetri end blot pg, for så er det p4g (Hvis man betragter kvadraterne som baggrund, ses et simpelt mønster med rhomber på række).
Gruppe cm (*×)
Vandret spejling | Lodret spejling |
---|---|
Rhombisk |
- Orbifold notation: *×
- Coxeter notation: [∞+,2+,∞] or [∞,2+,∞+]
- Gitter: rhombisk
- Punktgruppe: D1
- Gruppe cm har ikke rotationer, kun spejlingsakser, heraf mindst én glidespejlingsakse, som ikke er sammenfaldende med en spejlingsakse
- Denne gruppe er karakteriseret ved forskudte symmetrimønstre
- Eksempler på gruppe cm
Computergenereret Den ægyptiske gud Amons klædedragt, fra Abu Simbel Ægyptisk vægpanel (dado) fra Biban el Moluk Svikler i buer i Alhambra i Spanien Udhæng på bue i Alhambra i Spanien Indisk metalarbejde fra verdensudstillingen i 1851 Ægyptisk klædedragt fra Biban el Moluk
Gruppe pmm (*2222)
rektangulær | kvadratisk |
---|
- Orbifold notation: *2222
- Coxeter notation (rektangulær): [∞,2,∞] or [∞]×[∞]
- Coxeter notation (kvadratisk): [4,1+,4] or [1+,4,4,1+]
- Gitter: rektangulær
- Punktgruppe: D2
- Gruppe pmm har to spejlingsakser vinkelret på hinanden og fire andenordens rotationer (180°) med centrum i spejlingsaksernes skæringspunkter.
- Eksempler på gruppe pmm
Amerikansk hegn Mumie-sarkofag i Musée du Louvre Mumie-sarkofag i Musée du Louvre; ville uden farver være gruppe p4m
Gruppe pmg (22*)
Vandret spejling | Lodret spejling |
---|
- Orbifold notation: 22*
- Coxeter notation: [(∞,2)+,∞] or [∞,(2,∞)+]
- Gitter: rektangulær
- Punktgruppe: D2
- Gruppe pmg har to andenordens rotationer (180°) og én spejlingsakse, men dertil glidespejling med akse vinkelret på spejlingsaksen; rotationscentre ligger på glidespejlingsakser.
- Eksempler på gruppe pmg
Computergenereret Klæde fra Hawaii Loft i ægyptisk gravkammer Flisebelægning fra Prag Krukke fra Kerma-kulturen i Nubien Pakkede femkanter
Gruppe pgg (22×)
rektangulær | kvadratisk |
---|
- Orbifold notation: 22×
- Coxeter notation (rektangulær): [((∞,2)+,(∞,2)+)]
- Coxeter notation (kvadratisk): [4+,4+]
- Gitter: rektangulær
- Punktgruppe: D2
- Gruppe pgg har to andenordens rotationer (180°), ingen spejlinger, men to glidespejlinger vinkelret på hinanden; rotationscentre ligger ikke på glidespejlingsakser.
- Eksempler på gruppe pgg
Computergenereret
Gruppe cmm (2*22)
rhombisk | kvadratisk |
---|
- Orbifold notation: 2*22
- Coxeter notation (rhombisk): [∞,2+,∞]
- Coxeter notation (kvadratisk): [(4,4,2+)]
- Gitter: rhombisk
- Punktgruppe: D2
- Gruppe cmm har to vinkelrette spejlingsakser, samt én andenordens rotation (180°) med centrum uden for spejlingsakserne (de grønne rhomber på strukturdiagrammer) og to rotationer med centrum på spejlingsakserne (blå og røde rhomber på diagrammerne).
- Eksempler på gruppe cmm
Computergenereret Semi-regulær tessellation Murværk i skorstensforbandt Loft i ægyptisk gravkammer; uden farver ville det være p4g Ægyptisk Persisk gobelin Fra ægyptisk gravkammer Tyrkisk skål Tæt pakning af to størrelser cirkler Anden tæt pakning af to størrelser cirkler Tredje tæt pakning af to størrelser cirkler
Gruppe p4 (442)
- Orbifold notation: 442
- Coxeter notation: [4,4]+
- Gitter: kvadratisk
- Punktgruppe: C4
- Gruppe p4 har to fjerdeordens rotationer (90°) og en andenordens rotation (180°), men hverken spejlinger eller glidespejlinger.
- Eksempler på gruppe p4
I et p4 mønster gentages en kvadratisk celle i rækker og søjler med fjerdeordens rotationer.
Computergenereret Loft i ægyptisk gravkammer; bortset fra de gul/blå viklinger p4, men her p2 Loft i ægyptisk gravkammer Komplekst mønster Frise fra Alhambra; man skal se godt efter for at indse, der ikke er spejlinger Venetiansk kurveflet Keramik fra renæssancen Såkaldt pythagoræisk flisebelægning - © Nevit Dilmen, CC BY-SA 3.0
Ud fra et foto
Gruppe p4m (*442)
- Orbifold notation: *442
- Coxeter notation: [4,4]
- Gitter: kvadratisk
- Punktgruppe: D4
- Gruppe p4m har to fjerdeordens rotationer (90°) og en andenordens rotation (180°), fire spejlingsakser (vandret, lodret og to diagonale) og endelig to glidespejlinger uden for spejlingsakser. Andenordens rotationscentre falder sammen med hvor glidespejlingsakser krydser hinanden. Alle rotationscentre ligger på spejlingsakser.
Dette giver et overskueligt mønster af meget symmetriske kvadrater i rækker og kolonner.
- Eksempler på gruppe p4m
Eksempler med mindste forskydning vandret eller lodret (som i diagrammet):
Computergenereret En af de tre regulære tessellationer Trekantmønster; bortset fra farver er dette p4m, men her c2m En af de otte semi-regulære tessellationer Ornament fra Ninive Amerikansk afløbsrist Ægyptisk mumie-sarkofag Persiske kakler Tæt pakning af to størrelser cirkler
Eksempler med mindste forskydning diagonalt:
Gruppe p4g (4*2)
- Orbifold notation: 4*2
- Coxeter notation: [4+,4]
- Gitter: kvadratisk
- Punktgruppe: D4
- Gruppe p4g har to vinkelrette spejlingsakser og én fjerdeordens rotation (90°), hvis rotationscentrum ligger uden for spejlingsakserne; samt en andenordens rotation (180°) med centrum på spejlingsakser; og endelig fire glidespejlingsakser, to parallelle med spejlingsakser og to diagonale.
p4g kan opfattes som et ternet mønster bestående af fliser med fjerdeordens rotationssymmetri, og disses spejlbilleder; eller, hvis man rykker en halv flise, som et ternet mønster af vandret og lodret symmetriske fliser, som skiftevis er roteret 90°. Et almindeligt skakbrædtmønster hører dog ikke hjemme her, men i gruppe p4m.
- Eksempler på gruppe p4g
Linoleum fra amerikansk badeværelse Malet porcelæn fra Kina Amerikansk fluenet Kinesisk dekoration En udgave af såkaldt snub square-mønster (se også under pg)
Gruppe p3 (333)
- Orbifold notation: 333
- Coxeter notation: [(3,3,3)]+ or [3[3]]+
- Gitter: heksagonal
- Punktgruppe: C3
- Gruppe p3 har tre tredjeordens rotationer (120°), men hverken spejlinger eller glidespejlinger.
Forestiller man sig et plant mønster (en tessellation) af ligesidede trekanter med samme størrelse, vil halvdelen af trekanterne vende den ene vej, og halvdelen vende modsat. For gruppe p3 er alle trekanter den ene vej ens, mens dem der vender modsat er anderledes. De to slags trekanter har hver især tredjeordens rotationer, men er ikke hinandens spejlbilleder, ejheller symmetriske. (Var trekanterne ens i begge retninger, ville vi have p6, var de hinandens spejlbilleder, ville det være p31m, og hvis de var symmetriske, ville det være p3m1; hvis to af de tre betingelser var opfyldt, ville den tredje også være det, og vi ville have p6m.)
- Eksempler på gruppe p3
Computergenereret En af de 8 semi-regulære tessellationer (er p6, hvis man ser bort fra farverne) Fortov i Zakopane
Gruppe p3m1 (*333)
- Orbifold notation: *333
- Coxeter notation: [(3,3,3)] eller [3[3]]
- Gitter: heksagonal
- Punktgruppe: D3
- Gruppe p3m1 har tre tredjeordens rotationer (120°) og tre spejlingsakser, med rotationscentre liggende på spejlingsakser; desuden tre glidespejlingsakser, som ligger midt mellem spejlingsakser.
Forestiller man sig, som beskrevet under p3, et plant mønster med trekanter i modsatte retninger, vil denne gruppe svare til, de to slags trekanter ikke var ens, ikke var hinandens spejlbilleder, men blot symmetriske.
- Eksempler på gruppe p3m1
En af de 3 regulære tessellationer (er p6m, hvis man ser bort fra farverne) Endnu en regulær tessellation (er p6m, hvis man ser bort fra farverne) En af de 8 semi-regulære tessellationer (er p6m, hvis man ser bort fra farverne) Persiske fliser (er p6m, hvis man ser bort fra farverne) Persisk ornament Kinesisk ornament
Gruppe p31m (3*3)
- Orbifold notation: 3*3
- Coxeter notation: [6,3+]
- Gitter: heksagonal
- Punktgruppe: D3
- Gruppe p31m har tre tredjeordens rotationer (120°) (af hvilke de to er hinandens spejlbilleder) og tre spejlingsakser. Mindst ét rotationscentrum ligger ikke på en spejlingsakse. Der er desuden tre glidespejlingsakser, beliggende midt mellem spejlingsakser.
Forestiller man sig, som beskrevet under p3 og p3m1, et plant mønster med trekanter i modsatte retninger, vil denne gruppe svare til, de to slags trekanter ikke var ens, ikke var symmetriske, men blot var hinandens spejlbilleder.
- Eksempler på gruppe p31m
Persisk flise Malet porcelæn fra Kina Kinesisk ornament Tæt pakning af to slags cirkler
Gruppe p6 (632)
- Orbifold notation: 632
- Coxeter notation: [6,3]+
- Gitter: heksagonal
- Punktgruppe: C6
- Gruppe p6 har en sjetteordens rotation (60°), to tredjeordens rotationer (120°) og tre andenordens rotationer (180°), men hverken spejlinger eller glidespejlinger.
Dette mønster kan både betragtes som opbygget af ens trekanter og ens sekskanter.
- Eksempler på gruppe p6
Gruppe p6m (*632)
- Orbifold notation: *632
- Coxeter notation: [6,3]
- Gitter: heksagonal
- Punktgruppe: D6
- Gruppe p6 har en sjetteordens rotation (60°), to tredjeordens rotationer (120°) og tre andenordens rotationer (180°), foruden seks spejlingsakser og seks glidespejlingsakser, de sidste midtvejs mellem spejlingsakser.
Dette mønster kan både betragtes som opbygget af ens trekanter og ens sekskanter.
- Eksempler på gruppe p6m
Computergenereret En af de 8 semi-regulære tessellationer En anden semi-regulær tessellation En tredje semi-regulær tessellation Persisk flise Byzantinsk marmorbelægning i Rom Kinesisk malet porcelæn Kinesisk malet porcelæn Tæt pakning af to slags cirkler Tæt pakning af to slags cirkler
Tapetgrupper i fortidskunst
I det gamle Ægyptens kunst har man fundet tolv af de sytten tapetgrupper; de fem manglende grupper er dem med tredieordens og sjetteordens rotationer.[5] Alhambras udsmykninger regnes som højdepunktet af brugen af ornamentik inden for islamisk kunst. Man er ikke enige om, hvorvidt alle sytten tapetgrupper er at finde i Alhambra: nogle mener nej,[6][7] mens andre mener jo.[8][9]
Muligvis med undtagelse af grupperne pm, p3 og pg har man i kinesisk kunst fundet alle sytten grupper.[10]
Se også
Litteratur
- Owen Jones (1856): The Grammar of Ornament (1856); mange af eksemplerne under de enkelte grupper er fra denne bog - den indeholder mange flere.
- John H. Conway (1992): The Orbifold Notation for Surface Groups. I: M. W. Liebeck og J. Saxl (eds.), Groups, Combinatorics and Geometry, Proceedings of the L.M.S. Durham Symposium, July 5–15, Durham, UK, 1990; London Math. Soc. Lecture Notes Series 165. Cambridge University Press, Cambridge. pp. 438–447
- John H. Conway, Heidi Burgiel og Chaim Goodman-Strauss (2008): The Symmetries of Things. Worcester MA: A.K. Peters. ISBN 1-56881-220-5.
- Branko Grünbaum og G. C. Shephard (1987): Tilings and Patterns. New York: Freeman. ISBN 0-7167-1193-1.
- Pattern Design, Lewis F. Day
- Michael Klemm: Symmetrien von Ornamenten und Kristallen. Springer, Berlin u. a. 1982, ISBN 3-540-11644-3.
- Klaus Lamotke: Die Symmetriegruppen der ebenen Ornamente. In: Mathematische Semesterberichte. Bd. 52, nr. 2, august 2005, s. 153–174, .
Referencer
- ^ E. Fedorov (1891) "Симметрія на плоскости" (Simmetrija na ploskosti, Symmetry in the plane), Записки Императорского С.-Петербургского минералогического общества (Zapiski Imperatorskogo Sant-Petersburgskogo Mineralogicheskogo Obshchestva, Proceedings of the Imperial St. Petersburg Mineralogical Society), series 2, 28 : 345–390 (in Russian).
- ^ Pólya, George (november 1924). "Über die Analogie der Kristallsymmetrie in der Ebene" [On the analog of crystal symmetry in the plane]. Zeitschrift für Kristallographie (tysk). 60 (1-6): 278-282. doi:10.1524/zkri.1924.60.1.278. S2CID 102174323.
- ^ Fedorow, E. von (1892). "Zusammenstellung der kirstallographischen Resultate des Herrn Schoenflies und der meinigen" [Compilation of the crystallographic results of Mr. Schoenflies and of mine]. Zeitschrift für Krystallographie und Mineralogie (tysk). 20: 25-75.
- ^ Wallpaper Groups: the 17 plane symmetry groups
- ^ Branko Grünbaum: The Emperor's New Clothes: Full Regalia, G string, or Nothing? In: The Mathematical Intelligencer. Bd. 6, Nr. 4, 1984, S. 47–53, .
- ^ Edith Müller: Gruppentheoretische und strukturanalytische Untersuchungen der maurischen Ornamente aus der Alhambra in Granada. Baublatt, Rüschlikon 1944 (Zugleich: Zürich, Universität, Dissertation, 1944).
- ^ Branko Grünbaum: What Symmetry Groups Are Present in the Alhambra? In: Notices of the American Mathematical Society. Bd. 53, Nr. 6, 2006, ISSN 0002-9920, S. 670–673, Digitalisat (PDF; 1,97 MB).
- ^ José M. Montesinos: Classical Tesselations and Three-Manifolds. Springer, Berlin u. a. 1987, ISBN 3-540-15291-1.
- ^ Marcus du Sautoy: Finding Moonshine. A Mathematician's Journey through Symmetry. Fourth Estate, London 2008, ISBN 978-0-00-721461-7, Kapitel 3.
- ^ Doris Schattschneider: The Plane Symmetry Groups: Their Recognition and Notation. In: The American Mathematical Monthly. Bd. 85, Nr. 6, 1978, S. 439–450, .
Eksterne henvisninger
Tegne-apps
- Øvelser i tapetgruppers symmetri, fra Mathigon
- JavaScript app hvor man kan tegne tapetgruppe-mønstre, af David Eck
- Escher Web Sketch, interaktiv java applet til tegning i alle 17 tapetgrupper
Ældre hjemmesider
- International Tables for Crystallography Volume A: Space-group symmetry by the International Union of Crystallography
- The 17 plane symmetry groups David E. Joyce, Clark University, USA
- Introduction to wallpaper patterns Arkiveret 19. november 2018 hos Wayback Machine by Chaim Goodman-Strauss and Heidi Burgiel
- Description by Silvio Levy
- Example tiling for each group, with dynamic demos of properties Arkiveret 9. marts 2015 hos Wayback Machine
- Overview with example tiling for each group, by Brian Sanderson
- Circle-Pattern on Roman Mosaics in Greece
- Baloglou, George (2002). "An elementary, purely geometrical classification of the 17 planar crystallographic groups (wallpaper patterns)". Arkiveret fra originalen 7. august 2018. Hentet 2018-07-22.
Medier brugt på denne side
Forfatter/Opretter: Toby Hudson, Licens: CC BY-SA 3.0
A compact packing of the plane with non-overlapping binary discs (two sizes of circles) with a radius ratio of 0.3491981862. The area density of this structure is 0.92464891. This has a wallpaper group p6m. It has been shown that this structure achieves the densest possible packing at this ratio (possibly degenerately) (cited in Kennedy [1]).
Wallpaper group, p1, rhombic domain
Wallpaper group, squared
Wallpaper group, squared
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group cm.Wallpaper group, p2, hexagonal domain
Cell structure diagram symbol for lines of glide reflection
Cell structure diagram of the wallpaper group pm
Example of wallpaper group type p4m.
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p3.Forfatter/Opretter: Д.Ильин: vectorization, Licens: CC0
Snub square tiling, h01 symmetry
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p4.Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p4m.Forfatter/Opretter: Toby Hudson, Licens: CC BY-SA 3.0
The maximum density double-lattice packing of the plane with non-overlapping regular pentagons (following Kuperberg & Kuperberg [1]). The area density of this structure is (5-sqrt(5))/3 = 0.92131. This has a wallpaper group pmg.
(c) Arthur Baelde, CC BY-SA 3.0
All tiling elements of same shape are congruent. The side length of equilateral triangles is three times the one of sides of hexagons. Every triangle has one side 45° angled in a mathematical coordinate system ( ‑ 45° in SVG).
To study the SVG code of this image, first open it with a text editor to access its code (Wikipedia gives a list of text editors). And then type something that tempts you, save your changed file (Ctrl + S) and refresh the window (F5) that displays the SVG image. For example, you can replace "matrix(1 1 -1 1 9 -2)"
with "translate(9,-2) scale(1.414) rotate(45)"
, and see no noticeable change on the new image. Every triangle will have a vertical side if patternTransform="matrix(1 1 -1 1 9 -2)"
is removed. Other example, append the following element 'path' to the 'pattern' as its last child ( juste avant </pattern>
), and see notably the rectangular repeated pattern coded from M0 0
below:
<path d="m0 47 97-56v112zm0 112l291-168v336z M0 0H388V672H0z"
opacity=".36" fill="none" stroke="#00f" stroke-width="15"/>
Forfatter/Opretter: Toby Hudson, Licens: CC BY-SA 3.0
A compact packing of the plane with non-overlapping binary discs (two sizes of circles) with a radius ratio of 0.2807764064. The packing fraction (area density) is 0.93190133. This has a wallpaper group cmm. It has been shown that this structure achieves the densest possible packing at this ratio (possibly degenerately) (cited in Kennedy [1]).
Cell structure diagram symbol for centers of threefold rotation
Cell structure diagram of the wallpaper group pg
Cell structure diagram of the wallpaper group p4
Cell structure diagram of the wallpaper group p4m aka. p4mm
Example of en:wallpaper group type pgg.
From en:The Grammar of Ornament (1856), by Owen Jones.
Nineveh & Persia No 2 (plate 13), image #10.Example of en:wallpaper group type pm.
From en:The Grammar of Ornament (1856), by Owen Jones.
Indian No 1 (plate 49), image #4.Cell structure diagram of the wallpaper group p1
Forfatter/Opretter: Toby Hudson, Licens: CC BY-SA 3.0
A compact packing of the plane with non-overlapping binary discs (two sizes of circles) with a radius ratio of 0.4142135624. The packing fraction (area density) is 0.920151. This has a wallpaper group p4m. It has been shown that this structure achieves the densest possible packing at this ratio (possibly degenerately) (cited in Kennedy [1]).
Cell structure diagram of the wallpaper group pmg
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p6.Example of en:wallpaper group type pm.
From The Grammar of Ornament (1856), by Owen Jones.
Egyptian No 6 (plate 9), image #20.Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group pg.Forfatter/Opretter: Tomruen, Licens: CC BY-SA 4.0
uniform tiling of Euclidean tiling, faces colored by sides
Cell structure diagram of the wallpaper group pgg
Computer-enhanced photograph of pavement near the Nonnberg Abbey, Salzburg, Austria, illustrating wallpaper group "pg".
Example of en:wallpaper group type pgg. Computer-enhanced photograph of pavement in front of the Great Synagogue, Dohány Street, en:Budapest, en:Hungary.
Cell structure diagram of the wallpaper group pmm
Wallpaper group, squared
Cell structure diagram symbol for centers of fourfold rotation
Cell structure diagram symbol for centers of twofold rotation
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group pmm.Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p3m1.Wallpaper group, p2, rhombic domain
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p6m.Cell structure diagram of the wallpaper group cm
Forfatter/Opretter: Toby Hudson, Licens: CC BY-SA 3.0
A compact packing of the plane with non-overlapping binary discs (two sizes of circles) with a radius ratio of 0.5451510421. The packing fraction (area density) is 0.911627478. This is the largest possible density for plane packings of binary circles with this radius ratio.[1] This has a wallpaper group p31m.
Forfatter/Opretter: No machine-readable author provided. Fibonacci assumed (based on copyright claims)., Licens: CC BY-SA 3.0
Semiregular tiling with triangles, squares and hexagons. Created by Fibonacci.
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group pmg.Cell structure diagram symbol for lines of reflection
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p1.Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p31m.Cell structure diagram of the wallpaper group cmm
Wallpaper group
Forfatter/Opretter: Toby Hudson, Licens: CC BY-SA 3.0
A compact packing of the plane with non-overlapping binary discs (two sizes of circles) with a radius ratio of 0.3861061049. The packing fraction (area density) is 0.92006347. This has a wallpaper group p6m.
Forfatter/Opretter: Toby Hudson, Licens: CC BY-SA 3.0
A compact packing of the plane with non-overlapping binary discs (two sizes of circles) with a radius ratio of 0.6375559772. The packing fraction (area density) is 0.910683. This has a wallpaper group cmm. It has been shown that this structure achieves the densest possible packing at this ratio (possibly degenerately) (cited in Kennedy [1]).
Cell structure diagram of the wallpaper group p6
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group cmm.Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p4g.Forfatter/Opretter: No machine-readable author provided. Fibonacci assumed (based on copyright claims)., Licens: CC BY-SA 3.0
Semiregular tiling with triangles, hexagons, and dodecagons. Created by Fibonacci.
Cell structure diagram of the wallpaper group p6m aka. p6mm
(c) Arthur Baelde, CC BY-SA 3.0
Several analogous patterns are overlaid in this "wallpaper", four tiling patterns. An article calls "Pythagorean tiling" such a tiling covering entirely the Euclidean plane by squares of two different sizes, where any tile, by any edge, abuts against exactly one tile of another size. Such tilings have necessarily a property of "wallpaper": they are periodic.
Out of two small tiles with violet edges, a tile has an empty surface in bright blue, the other tile shows a central square bearing a tiny circle. Leaving aside the central ornaments and the surface colors, the tilings of which the lines are violet or brown remain unchanged under the same group of translations. This group is generated by two translations through equal distances in perpendicular directions, forming a 45 degrees angle with an edge of the image.
See other images for more informations:• "Academ Translations depicted on a wallpaper"
• "A pattern Two explanatory grids"
See also the article "Wallpaper group", about a classification of groups of isometries that leave unchanged a wallpaper.
Forfatter/Opretter: No machine-readable author provided. Fibonacci assumed (based on copyright claims)., Licens: CC BY-SA 3.0
Semiregular tiling with triangles and dodecagons. Created by Fibonacci.
Forfatter/Opretter: The original uploader was AnomalousArtemis at engelsk Wikipedia., Licens: CC BY-SA 3.0
Example of wallpaper plane class pgg
Cell structure diagram of the wallpaper group p2
(c) Arthur Baelde, CC BY-SA 3.0
It is possible to associate such tilings with some proofs of the Pythagorean theorem, as shown below.
This classical tiling is created from a given right triangle. An Euclidean plane is entirely covered with an infinity of squares, the sizes of which are a and b: the leg lengths of the given triangle. On this drawing, every square element of the tiling, any tile has a slope equal to the ratio of sizes: a / b = tan 30°. Thus a square pattern is indefinitely repeated horizontally and vertically: see <pattern id="pg" in the source code. How many methodical arrangements of colours for all tiles, it is a mathematical problem.
See another page for more informations.Example of wallpaper group type p3. Computer-enhanced photograph of a street pavement in Zakopane, Poland.
Forfatter/Opretter: The original uploader was AnomalousArtemis at engelsk Wikipedia., Licens: CC BY-SA 3.0
Example of wallpaper plane class pm
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group pm.Example of en:wallpaper group type pm.
From en:The Grammar of Ornament (1856), by Owen Jones.
Egyptian No 8 (plate 11), image #2.Forfatter/Opretter: No machine-readable author provided. Fibonacci assumed (based on copyright claims)., Licens: CC BY-SA 3.0
Semiregular tiling with squares and octagons. Created by Fibonacci.
Wallpaper group, squared
Cell structure diagram of the wallpaper group p3m1
Cell structure diagram of the wallpaper group p3
Cell structure diagram symbol for centers of sixfold rotation
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group pgg.Forfatter/Opretter: Tomruen, Licens: CC BY-SA 4.0
uniform tiling of Euclidean tiling, faces colored by sides
Forfatter/Opretter: Dmharvey, Licens: CC BY-SA 3.0
Digitally enhanced photograph of a wall tiling at the Alhambra, in Granada, Spain, illustrating wallpaper group "p3"
Cell structure diagram of the wallpaper group p4g aka. p4gg
Cell structure diagram of the wallpaper group p31m
Forfatter/Opretter: Д.Ильин: vectorization, Licens: CC0
A glide reflection will map a set of left and right footprints into each other
Forfatter/Opretter: Toby Hudson, Licens: CC BY-SA 3.0
A compact packing of the plane with non-overlapping binary discs (two sizes of circles) with a radius ratio of 0.5332964167. The packing fraction (area density) is 0.914179. This has a wallpaper group cmm. It has been shown that this structure achieves the densest possible packing at this ratio (possibly degenerately) (cited in Kennedy [1]).
Wallpaper group
From The Grammar of Ornament (1856), by Owen Jones. “Middle Ages Nº 3” (plate 68), image #19.
Forfatter/Opretter: Martin von Gagern, Licens: CC BY-SA 3.0
This is an image from a collection illustrating the symmetry groups of the Euclidean plane. Each symmetry group is explained using an example ornament from The Grammar of Ornament by Owen Jones and blending it into a symmetry diagram.
This is the en:Wallpaper group p2.