🧱 Тесеракт
Про цю симуляцію
Тесеракт, або 8-комірка, — це чотиривимірний аналог куба. Так само як куб обмежений шістьма квадратними гранями, тесеракт обмежений вісьмома кубічними комірками. Він не може жорстко існувати в нашому 3D-світі, але його тінь може: обертаючи його 16 вершин у 4D і проєктуючи їх у три виміри, ми можемо спостерігати, як гіперкуб скручується й згортається так, як звичайний куб ніколи не міг би. Тесеракт — стандартний перший приклад, що використовується для формування інтуїції щодо геометрії вищих вимірів.
Як це працює
- 16 вершин розташовані в кожній комбінації ±1 у чотирьох координатах (x, y, z, w).
- 32 ребра з'єднують кожну пару вершин, що відрізняються рівно в одній координаті (відстань Гемінга 1).
- Щокадру вершини обертаються у площинах xw, yw і zw за незалежно накопичуваними кутами.
- Обернені 4D-точки перспективно проєктуються у 3D за координатою w перед відображенням.
Ключові рівняння
4D-обертання у площині (a,b) на кут θ: a' = a·cos(θ) - b·sin(θ), b' = a·sin(θ) + b·cos(θ), інші дві координати лишаються незмінними. Обертання xw, yw і zw складаються послідовно щокадру.
Перспективна проекція з 4D у 3D: scale = d / (d - w), потім (x, y, z) · scale, де d — відстань проекції, а w — четверта координата точки після обертання.
Керування
- Швидкість обертання XW / YW / ZW — задає швидкість обертання в кожній із трьох 4D-площин, що включають вісь w.
- Відстань проекції — керує силою ефекту перспективи, коли точки рухаються крізь вимір w.
- Сховати/показати вершини — перемикає маленькі сфери, що позначають кожну з 16 вершин.
- Пауза / Скинути — зупиняє 4D-обертання або відновлює всі кути й повзунки до значень за замовчуванням.
- Автообертання — перемикає автоматичне обертання камери навколо 3D-виду.
Чи знали ви?
Тесеракт має 16 вершин, 32 ребра, 24 квадратні грані та 8 кубічних комірок — за чотиривимірним узагальненням формули Ейлера. Обертаючись лише у площині, що включає вісь w, тесеракт виглядає так, ніби вивертається навиворіт — ефект, неможливий для будь-якого тіла, що обертається у звичайному 3D-просторі.