藏在東京奧運 logo 設計裡的數學彩蛋

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你對東京奧運的 logo 有什麼印象呢?有些人會覺得,看上去像是許多矩形湊在一塊,缺口有點多,邊緣凹凸不平。可神奇的是,視覺上卻顯得十分和諧。

關鍵大家多半已經知道我們要說什麼了,沒錯,數學,東奧 logo 是不折不扣的設計 × 數學跨域創作

和炭治郎一樣的「市松紋」

東奧 logo 是由擅長運用幾何圖形的設計師野老朝雄所操刀,使用了日本江戶時代傳統圖紋「市松紋」,上面的矩形花紋,如果變成綠與黑的配色,你腦海裡大概就會浮現《鬼滅之刃》主角炭治郎的身影。

《鬼滅之刃》主角炭治郎所穿的衣服,使用了日本江戶時代的「市松紋」。圖/IMDB

為了凸顯在奧運時,齊聚世界各地的運動員,野老朝雄在原始的市松紋以外,新增了 2 種不同長寬的矩形。3 種尺寸相異的藍色矩形,分別象徵國家、文化及思想的「多樣性」。矩形與矩形相接的頂點,則代表各國在奧運中「調和」差異,連結彼此的精神。

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120° 的旋轉對稱

那麼,明明 logo 有稜有角,為什麼看起來卻很和諧呢?仔細觀察一下 logo,可以看見所謂的「松葉」,是由 3 組細長矩形所組成。整個 logo 共計剛好也有 3 套松葉,而且呢,再仔細看看,整個 logo 其實正是以松葉做為分界線,由 3 塊一模一樣的弧形圖案組成。

換句話說,東奧 logo 是由一組弧形圖案重複 3 次,每次旋轉 120 度所組成。正是因為隱藏了這樣的旋轉對稱,我們在視覺上便會感到和諧、規律。

3 種矩形與菱形鑲嵌

除此之外,logo 中的 3 種藍色矩形也暗藏玄機。

要看出規律,我們可以在每個矩形外畫出一個對應的「菱形」。畫好後你會發現, logo 的環狀圖案變成了一個「正 12 邊形」。這個正 12 邊形是由正方形、60°-120°、30°-150°這三種不同菱形所組成。每個菱形邊長中點相連,就會形成一個矩形。將所有矩形塗上深藍色,再把菱形擦掉,就可以得到東奧 logo 了。

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有沒有很像以前作圖證明弄半天搞不懂,一畫輔助線就全破的熟悉感呢?(暴露年紀了!)

選擇正方形、60°-120°、30°-150° 菱形也有它的意義。因為,如果要運用這些菱形鑲嵌,拼起來的角度必須是 360°,這可以是 4 個正方形的 90 × 4 = 360,也可以是 150 × 2 + 60 = 360,或是 90+120×2+30 = 360。

你有興趣的話,應該還可以從 logo 中找出其它的組合。如果今天使用其它角度的菱形,或許就無法拼出這麼多元的組合,甚至會有些拼不起來的狀況。

攣生兄弟——帕拉林匹克運動會 logo

談完東奧 logo,當然也要聊聊它的攣生兄弟——帕拉林匹克運動會,簡稱帕奧。帕奧 logo 和東奧非常像,某種程度上只是甜甜圈變成牛角麵包的感覺。如同東奧 logo 有 120 度的旋轉對稱,帕奧 logo 也有明顯的左右對稱。

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不僅如此,有人發現只要重新移動東奧 logo 的矩形,連一點旋轉都不用,便能組出帕奧會的 logo。換句話說, 2 個 logo 的矩形數目和留白面積完全相同。

儘管,設計師野老朝雄沒有明確解釋帕奧 logo 的意涵,但兩者使用完全相同的元素,僅僅改變了位置,或許暗示著:雖然身有殘疾的選手與一般選手外在略有不同,在本質上,他們都是一模一樣、令人尊敬的運動家!

帕拉林匹克運動會的最新 logo,從 2019 年沿用至今。圖/Wikipedia

來設計你的同款 logo 吧!

既然東奧和帕奧的 logo 是由菱形鑲嵌而成。運用這些菱形,當然也有第三、第四種、甚至更多種排法。

有網友使用程式測試,如果使用同樣的菱形數量,去鑲嵌東奧甜甜圈 logo 和帕奧牛角麵包 logo(怎麼越寫越餓?),分別會有 539,968 和 3,357,270 種排法。還有網友貼心製作了線上版的菱形鑲嵌拼圖,讓你可以 DIY 一個專屬於你的東奧 logo。

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試試看,在不對照著原本 logo 圖片的前提下,你拼得出來原本 logo 的模樣嗎?

繼先前我們提到使用「超橢圓」繪製小米 logo 的大師原研哉,這次又有了「菱形鑲嵌」和「旋轉對稱」製作奧運 logo 的大師野老朝雄,二者都是將常人看來生硬的幾何圖形,賦予濃厚的人文象徵和藝術色彩。可見,只要有雙藝術的眼,數學也能變得浪漫而人性化

下次,如果有人跟你說學藝術不需要算數學,就拿這兩個例子來回覆他吧!

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數感實驗室

數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/