circle_packing_apollonian — MATH construct op

• 데이터 종류: 없음 → table(인자만으로 정해지는 연산자 —— 이미지나 데이터 입력을 받지 않습니다)

• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.circle_packing_apollonian(curvatures=(-1.0, 2.0, 2.0, 3.0), depth=4, min_curvature=0.0)(구현을 직접 호출하려면 import mathops; mathops.circle_packing_apollonian(curvatures=(-1.0, 2.0, 2.0, 3.0), depth=4, min_curvature=0.0), 원장에서 가져오려면 opsmath.get("circle_packing_apollonian"))

사용법

데카르트 사원수 조합에서 만드는 아폴로니우스 원 채우기 —— 모든 원이 정리를 지고 있다.

> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.

Four mutually tangent circles satisfy the Descartes circle theorem

(k1 + k2 + k3 + k4)**2 == 2 * (k1**2 + k2**2 + k3**2 + k4**2)

where k = 1/r is the curvature (negative for the enclosing circle). The theorem is quadratic in k4, so a triple of mutually tangent circles has two solutions and the second is k4' = 2*(k1+k2+k3) - k4; recursing on that reflection fills the gasket. The centres follow the complex form k4*z4 = k1*z1 + k2*z2 + k3*z3 +- 2*sqrt(k1*k2*z1*z2 + ...), so no geometry is fitted — every circle is produced by an exact algebraic step.

★Why this earns its place: the drawing carries its own proof. Each circle can be checked against Descartes to machine precision, tangency is |z_i - z_j| == |r_i +- r_j| exactly, and an integral quadruple stays integral for ever — start from (-1, 2, 2, 3) and every curvature in the infinite packing is an integer (Lagarias-Mallows-Wilks). A drawing routine that is slightly wrong cannot keep integers integral.

Parameters

curvatures : 4 floats

A Descartes quadruple. The default (-1, 2, 2, 3) is the smallest

integral gasket. Must satisfy the theorem to 1e-9 relative.

depth : int >= 0

Reflection levels. Level 0 is the four seed circles; each further level

adds 4 * 3**(level-1), so the total is 2 * 3**depth + 2.

min_curvature : float

Drop circles smaller than 1/min_curvature (0 = keep all).

Returns a table: x, y, radius, curvature, depth (the enclosing circle has negative curvature and positive radius).

Raises ValueError: not four curvatures; the quadruple does not satisfy Descartes; every curvature negative or zero (no packing); depth negative or so large the packing exceeds the cap; non-finite input.

HALCON: no operator.

패밀리 공통 입력 계약(fail-closed)

mathops 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):

• complex 입력은 ValueError —— float64 로의 강제 변환은 허수부를 조용히 버립니다(numpy 는 ComplexWarning 만 내고 「그럴듯하게 틀린」 실수를 돌려줍니다). .real/.imag/abs() 를 명시하거나 복소수를 다루는 complexops 를 쓰세요.

• masked 요소가 있는 masked array 는 ValueError —— 마스크를 벗겨 아래 원값을 쓰는 암묵 변환을 거부합니다. 채울지 버릴지를 명시하세요.

• NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError(개수를 명시하고 거부 —— 결과 전체로 전파되므로).

• 형상은 엄격: 1-D 와 2-D 를 암묵적으로 승격·브로드캐스트하지 않습니다(vector 슬롯에 matrix, matrix 슬롯에 vector 는 ValueError. reshape 를 명시하세요).

• 크기 상한: 행렬을 받는 연산자와 stat_histogram 의 bins 는 mathops.MAX_ELEMENTS(2^26 ≈ 6700 만 요소)를 넘으면 ValueError.

자세한 사용 가이드

• math_metrology 패밀리 가이드

참고(샘플 데이터·문헌)

• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.

• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.

• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• poc_theorems_as_pictures — py -3.11 examples/poc_theorems_as_pictures.py

타입이 이어지는 다음 연산자(table 를 입력으로 받는 것)

dynsys_poincare_section · dwt_inverse · chebyshev_eval_nd

같은 카테고리(construct)

ford_circles · phyllotaxis_pattern · neighbour_index_gaps · ifs_fractal · ifs_similarity_dimension · space_filling_curve · curve_locality


*Provenance: mathops.py — MATH 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

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