Теорія та математика
Теорема Декарта про кола
Кривина кола — це k = 1/r. Для чотирьох взаємно дотичних
кіл кривини задовольняють
(k₁+k₂+k₃+k₄)² = 2(k₁²+k₂²+k₃²+k₄²). Маючи три дотичні
кола, два розв'язки для четвертого:
k₄ = k₁+k₂+k₃ ± 2√(k₁k₂+k₂k₃+k₃k₁) — одне коло
вписане у криволінійний трикутник, інше охоплює решту.
Комплексна теорема Декарта (центри)
Розглядаючи центри як комплексні числа z = x + iy, та
сама тотожність виконується для добутків kz:
k₄z₄ = k₁z₁+k₂z₂+k₃z₃ ± 2√(k₁k₂z₁z₂ + k₂k₃z₂z₃ +
k₃k₁z₃z₁). Це точно визначає положення кожного нового дотичного кола, тож ми
можемо рекурсивно входити в кожну трійку взаємно дотичних кіл.
Цілочисельні (аполлонієві) сітки
Якщо перші чотири кривини цілі, то кожна кривина в сітці теж ціла —
знамениті аполлонієві цілочисельні упаковки, як-от
(−1, 2, 2, 3). Від'ємна кривина позначає зовнішнє
обмежувальне коло, що містить решту.
Фрактальна розмірність
Сітка — справжній фрактал: розмірність Гаусдорфа множини її точок
дотику ≈ 1.3057 незалежно від початкової конфігурації.
Рекурсія тут зупиняється на заданій глибині чи мінімальному радіусі,
щоб рендеринг лишався скінченним.