משוואות החוזות כיצד תתקפל יריעת בד עשויות להביא ברכה לאנימטורים ומעצבי אופנה

תיאוריה מתמטית של בדים עשויה סייע למעצבי אופנה לעצב בגדים, ש"ישבו" בדיוק איך שצריך על הגוף

פיליפ בול , נייצ'ר (תרגום: דיקלה אורן)

ל. מהאה מאהדבן מאוניברסיטת הרווארד בקיימברידג', מסצ'וסטס, ועמיתיו פיתחו משוואות, המתארות את מספר וצורת הקפלים שיווצרו ביריעה תלויה. ניתן ליישם את המשוואות על כל דבר החל בחצאיות וכלה בוילונות.

הקפלים באריגים תלויים שבו את ליבם של אומנים ומעצבים מזה מאות שנים, אך רק לאחרונה מדענים החלו להבין מה מכתיב את התנהגותם של כל הקפלים והקמטים האלה.

המשוואות של מאהדבן גם טומנות בחובן אפשרות מבטיחה לחברות הביגוד, שתוכלנה להעניק לקונים ברשת האינטרנט תמונה וירטואלית אישית כיצד יראה פריט לבוש עליהם – משהו שהן נלהבות מאוד לעשותו עם התפתחות המכירות המקוונות. "אין לנו נוסחה לזה," אומר מעצב הבדים דייויד ברין מאוניברסיטת דרקסל בפילדלפיה. מודל מתמטי של בדים "יכול להקל על העניין," הוא אומר.

חלק מהבעיה, אומר ברין, הוא שהבגדים קשיחים מאוד מבחינה דו ממדית, אך הם מאוד רפויים כאשר הם מתחילים להתקפל בשלושה ממדים. כמו כן המתמטיקה המתארת את העניין אינה פשוטה, כיוון שכאשר גיליון של בד דק מתקמט, כמעט כל עיוותי הצורה מתרחשים באזור נקודה אחת או לאורך קו אחד, שם הבד מתעקל בחדות. קביעת מיקום הנקודה הזאת או הקו הזה היא עניין לא קל כלל ועיקר.

יתרה מזאת, העניינים מסתבכים עוד יותר, ברגע שלובש הבגדים מתחיל לנוע. תנועותיו יוצרות רצף מסובך של קיפולים ומתיחות. עד כה נשענו האנשים בדרך כלל על ניסוי וטעייה וקיצורי דרך לחיזוי אופן ההתקפלות. "ברמה המדעית, הידע שלנו על בגדים הוא די מצומצם," אומר ברין.

אותה בעיה מבלבלת גם אנימטורים. יצירת תמונות של בגדים באופן ממוחשב גורמת להם להיראות דמויי גומי מפאת הקושי הכרוך בהדמייה מציאותית של אופן התנפנפות הבגדים. "כדי לעשות כן עלינו לערוך הדמיות מרובות," אומר ברין. ההדמיות האלה אינן מעשיות, כאשר מדובר על אנימציות מהירות בסרטים או במשחקי מחשב.

צורת יריעה כזאת תלויה באיזון בין שני גורמים. הכבידה מושכת את הבד מטה, כך שאם הקצה העליון של הבד מכווץ, הוא יתעקם לצורת גלים בניסיון ליפול ישר מטה. ואולם, מחיר הקיפול מבחינה אנרגטית נמוך, וההתנגדות לקיפול גורמת לסדין להתפרש במקום פשוט להיתלות ישר.

החוקרים יכולים לחשב כעת את צורתו המדויקת של קפל יחיד, שהוא חרוט מתנדנד של בד בעל התעקמות אחת המתעקמת בעצמה לשני חלקים, בעבור בדים בעלי קשיחות ומשקלים שונים.

בעבור קפלים מורכבים יותר, מאהדבן ועמיתיו פיתחו נוסחאות מקורבות, החוזות את מספרם וצורתם של הקפלים. הם גילו שבדרך כלל לבד מסוים יש כמה מצבים מקופלים יציבים שונים. בנוסף הם גילו, שהנעה קלה של הבד יכולה להסיט אותו ממצב אחד לאחר.

ההיבט הדינמי הזה של הבדים הוא חיוני למראה פריט לבוש על אדם נע. המשוואות של מאהדבן עשויות לסייע בחיזוי אילו תנועות תפקנה אילו קפלים.

קישור לכתבה המקורית ב-Nature

ידען המתמטיקה
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~748885109~~~30&SiteName=hayadan

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן