メンガーのスポンジwebシミュレーション-三次元空間で描画できる!

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フラクタル図形として知られるメンガーのスポンジを、ブラウザ上で描画することができるサイトツールです。

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メンガーのスポンジとは?

メンガーのスポンジ(Menger Sponge)は、フラクタル構造を持つ立方体の一種です。

もとは数学者 カール・メンガー によって考案された図形で、立方体を再帰的に分割・削除して作られます。

その形は、まるでスポンジのように無数の穴があいた立体。しかもその穴の配置は、自己相似(どこを拡大しても同じ構造が現れる)という、フラクタル特有の美しさを持ちます。


📐 どのように作られている?

メンガーのスポンジは、以下のような手順で構成されます。

  1. 立方体を3×3×3に分割して、全部で27個の小立方体にします
  2. 中央の立方体と、各面の中心にある立方体を取り除きます(7個を削除)
  3. 残った20個の小立方体それぞれに、同じ操作を繰り返します(再帰)

この操作を繰り返すごとに、ますます複雑で美しい構造が現れます。


🛠 このツールの使い方

このページでは、p5.js を使った3D描画ツールを使って、Webブラウザ上でメンガーのスポンジを描くことができます。

📋 操作方法

  1. 画面上部にある 「再帰回数」スライダーで、メンガーのスポンジの深さ(0〜4)を選びます
  2. 数値を変えると、即座に描画が更新されます
  3. マウスで ドラッグして回転、ホイールで ズームイン/アウト も可能です

🔁 再帰レベルについて

再帰回数描画される立方体の数(概算)
01 個(大きな立方体)
120 個
2400 個
38,000 個
4160,000 個(非常に重い)

⚠ 注意点:再帰レベル4はPC推奨!

再帰回数を増やすと、描画される立方体の数は指数関数的に増加します。

特に「4」に設定した場合、描画する立方体が約16万個に達するため、処理が非常に重くなります。

描画ができても回転がしにくかったりします。

📌 スマホやスペックの低いPCでは固まる可能性があります。
→ 再帰回数「3」までの利用をおすすめします。


✅ まとめ

このページのツールは、Webブラウザで動作する3Dメンガーのスポンジ描画ツールです。
数学的にも美しいフラクタル構造を、視覚的に楽しむことができます。

  • メンガーのスポンジとは、立方体を再帰的に分割・削除して構成する3次元フラクタル
  • 本ツールでは、再帰回数を選んで描画を体験できる
  • マウスで回転やズームが可能
  • 再帰回数4は非常に重くなるため、基本はPC利用を推奨
  • 視覚的にも直感的にもフラクタルの学習や観察に最適なツール

フラクタルの中でも3次元のものはさらに奥が深いです、読膿を持ったら他の図形にも触れてみてください。

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