[發明專利]球的四維空間的靜態與動態劃分方法

在審

• 申請號: 201710801573.8
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107564104A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 許昆明;馬凌宇;李春錦
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙)35200
• 代理人: 馬應森

1.球的四維空間的靜態與動態劃分方法，其特征在于其具體方法步驟如下：

1)四維球在坐標系中的靜態維度劃分方法：在笛卡爾坐標系統中，以球心作為觀察點，置于XYZ坐標原點，則一半徑為R的球面與X軸的交點A和B對應該一維軸上的兩點P₁和P₂，所述兩點P₁和P₂即構成第一維空間，不包括AB兩點的半圓圈ACB和BDA對應第二維的平行直線L₁和L₂，不包括圓圈ACBD的半球面ACBDE和ACBDF對應第三維的平行平面S₁和S₂，即該球面可以以投影的方式分解成兩點、兩直線和兩平面這三維空間；球心O是零維的，球體OACBDEF是四維的，其第四維是半徑，半徑在各方向上均垂直于球面，因為球面含三維空間，球體比球面還多出一維半徑，所以球體是四維的；

2)四維球的動態維度劃分方法：

因為站在圓周上的一點觀察到的該圓周可對應于一條實數軸，所以勻速圓周運動或者簡諧振蕩的一個循環往復規定空間上的一個維度；

在一個球中，第一維是粒子在OA和OB線上的簡諧振蕩，在某一時刻，一個粒子從O向A點移動至M，對應于沿著OGA半圓弧作勻速圓周運動，M點是G點在半徑OA的投影；另一個粒子從O向B點簡諧振蕩位移至N，對應于沿著OHB半圓弧作勻速圓周運動，N點是H點在半徑OB的投影，兩個粒子最終分別到達點A和B；

第二維空間是兩個粒子A和B分別沿著兩半圓弧ACB和BDA勻速伸長，最終連成一個完整二維圓圈；第三維空間是圓圈ACBD繞軸AB勻速旋轉π弧度，半圓弧ACB延展成半球面ACBDE，另一半球面與ACBDE半球面關于AB軸對稱，兩半球面連接最終形成一個完整的三維球面；第四維空間涉及兩個半球面AEB和BFA向內彌漫填充形成一個完整的球體，填充的過程遵守勻速圓周運動原理，即點S沿著半圓圈ESO勻速前進，同時點T沿著半圓圈FTO同步勻速前進，它們同步規定了該空心球在任意時刻的厚度，最終形成一個四維實心球；以上四維空間運動從零維的點O到四維的球體之間維度互相連接，通過簡諧振蕩構成一個完整的連續的四維球空間。

2.如權利要求1所述球的四維空間的靜態與動態劃分方法，其特征在于在步驟1)中，在球坐標P(ρ,φ,θ)系統中,ρ為P點到原點O的距離，φ是有向線段OP與Z軸正向的夾角，θ是在OP在XY平面上的方位角，即從正Z軸來看自X軸按逆時針方向轉到OP在XY平面的投影OQ所轉過的角，方程ρ＝R并且φ＝π/2并且(θ＝0或θ＝π)規定了第一維線上的兩點，R即是球的半徑；方程ρ＝R并且φ＝π/2并且(0<θ<π或π<θ<2π)確定了第二維的兩半圓弧； 方程ρ＝R并且(0≤φ<π/2或π/2<φ≤π)是第三維的兩半球面；原點ρ＝0是零維的，開區間球體半徑0<ρ<R規定球體的第四維空間；以上兩點、兩半圓弧、兩半球面和球體構成球的四維空間，它們相鄰但互相獨立；第一、第二、第三和第四維空間分別命名為元量、亨量、利量和貞量四個空間維度。

3.如權利要求1所述球的四維空間的靜態與動態劃分方法，其特征在于在步驟2)中，所述二維圓圈含元量和亨量二維。

4.如權利要求1所述球的四維空間的靜態與動態劃分方法，其特征在于在步驟2)中，所述三維球面含元量、亨量和利量三維。

5.如權利要求1所述球的四維空間的靜態與動態劃分方法，其特征在于在步驟2)中，所述四維球空間的維度關系如下：

假設各幾何要素均包含零維的球心于原點，時間維度并非游離于或獨立于空間維度，空間的動態變化有先后次序，這種順序即表現為時間，所以時間維度寓于動態空間維度之中。