Development of methods for computational origami based on geometric algebra

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K00008
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Theory of informatics
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: IDA Tetsuo 筑波大学, システム情報系(名誉教授), 名誉教授 (70100047)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Ghourabi Fadoua お茶の水女子大学, 理学部, 学部教育研究協力員 (30709324)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 記号計算 / Geometric Algebra / 折紙計算論 / 折紙プログラミング / 計算折紙システム / 自動定理証明 / 計算幾何学

Outline of Final Research Achievements

In this research, we aimed to abstract traditional origami and extend it to three and more dimensions. In particular, we focused on a computer implementation of geometric algebra, allowing it to be used as part of an algebraic model of our computational origami system Eos. We also presented the idea of cutting and gluing the edges of the folding faces. We showed that traditional folding could be realized by combining it with the Huzita-Justin folding method.
We received the Wolfram Innovator Award 2022 and are leading the research and development of symbolic computation systems for computational origami.

Free Research Field

コンピュータサイエンス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

折紙は我が国で独自に発展した工芸であるとともに、幾何学における幾何オブジェクトの構成の基本手順を与える重要な学問である。折紙の手法を深く研究することにより、複雑な物体を構築する上での工学的な手法の開発に導くことができる。これを可能にするには、折紙の数学的なモデル化が不可欠である。本研究では、我々がすでに開発してきた、折紙の代数モデルをgeometric algebra (幾何代数)で拡張し、実用につながる強力な折紙手法の提示ができた。