等角螺線

幾何微積分

參數方程

等角螺線(對數螺線)可寫為:

r=aebθr = ae^{b\theta}

對應笛卡兒座標:

x=aebθcosθ,y=aebθsinθx = ae^{b\theta}\cos\theta,\quad y = ae^{b\theta}\sin\theta

其中 a>0a>0bRb\in\mathbb{R},且曲線切線與過原點射線夾角為常數 arctan(1/b)\arctan(1/b)

實作要點

  • 數學與動畫分離:幾何層只算 r=aebθr=a e^{b\theta} 的笛卡兒點列;旋轉由渲染層 rotate(time) 疊加,不污染參數方程
  • 對數式取景:依終點半徑 max(x,y)\max(|x|,|y|) 自適應 zoom(約 34% 畫布),調 bbθmax\theta_{\max} 時外圍螺距視覺密度大致穩定
  • Reveal 域:主線 θθreveal\theta \le \theta_{\mathrm{reveal}},其中 θreveal=min(θmax0.72+sin(0.7t)0.08θmax,θmax)\theta_{\mathrm{reveal}}=\min(\theta_{\max}\cdot 0.72 + \sin(0.7t)\cdot 0.08\theta_{\max},\,\theta_{\max});ghost 繪製至 θmax\theta_{\max}
  • 參數平滑bbθmax\theta_{\max} 以 lerp 跟隨滑桿;路徑僅在平滑值變更時重建
  • Glow 層次:ghost 弱光全貌 + active 雙層主線 + 螺頭雙節點標記

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延伸閱讀

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