一歩一歩 単純トリック
組立006 リアルな動きと 投影された動き
日付: June 15, 2026
1. 導入:共存する3つの座標系
1つのシミュレーション空間で、以下の3つの座標系が共存している。
| 座標系 | 概要と設定 |
|---|---|
| グローバル座標系 | 原点(0,0,0)がどこにあるのか貴殿は知らない。シミュレーション全体の剛体空間。 |
| ローカル座標系 | 原点(0,0,0)に貴殿の代理でダミー人形を描く。床面と、床面に立つダミー人形。 |
| 枠窓面な座標系 | ダミー人形の視線方向(仰角60度)が法線ベクトルで直交で貫く正方形の面。 |
イラスト空間の構築
イラストにして、天井も壁面もない。
もっとダミー人形を画面に対し小さく描き、夜空に満点の星空。星をいくつかボールとして描き、バラバラの方向に。
今のイラストに追加する。夜空に正方形の枠窓面を描く。
枠窓面の水平方向を x軸(薄赤) が貫く。違う、枠窓面に沿って、枠窓面の中央を x軸(赤) と z軸(明るい青) が枠窓面の中央で直交している。書き直して、窓枠の色とは別、合計2本だけ描く。
いまの枠窓面を動かさず、枠窓面にとっての左右と上下だ。
今度はダミー人形の位置を中心に、床面に沿って点線で x軸(赤) と y軸(Green) を描く。
文字変換のリターンボタンが実行ボタンになってしまった。AI Studioだけが改行受け入れてくれる。
2. 相対的な動きとローカル空間
ここで途中ではあるけど、1つの完成だ。
ダミー人形の靴位置を原点(0,0,0)とするローカル座標系。「床面」基準の3次元シミュレーション世界。床面がxy平面。
t=0のいま、ダミー人形は床面に立ち、シリウスやベテルギウスの恒星存在をイメージしている。シリウスと地球は相対速度の運動・移動?をしてるだろう。この朝4時に天文オタクでもいますぐにはイメージできないだろう。
地球表面の東京の部屋空間で、早朝4時にシリウスがどっち方向にあるか。
地球の自転と Milkyway Galaxy 内の地球とシリウス恒星の位置関係。
銀河の中心点をローカル座標の原点として、ダミー人形のローカル座標の無限大の大きさをイメージし、その中でシリウス恒星や地球がどっちの方向へ動いているか考える。
地球中心点から東京を貫く方向を、z軸プラス方向とする。ダミー人形が立っている東京の床面(地球表面の1点)を床面とし、地球球体に1点で接する接平面が、ダミー人形の「サブサブ基準点」にとっての原点(0,0,0)ローカル座標系となる。
半径6000kmの透明球体(球殻)をイメージしておく。面倒なんで半径1単位、光線が1秒間に30万km進むのを1単位とする。
回転と慣性の概念
(0,0,0)は東京の1点だが、(0,0,-1)の地球中心点から東京の1点をz軸プラス方向に伸びてて、ダミー人形の背骨がz軸と重なっていて回転軸にもなる。
戦車が2つのキャタピラを反対方向に動かし、位置を変えずに左・右回転するような、ダミー人形の背骨を基準とした回転軸。
相対性だから、ダミー人形が床面を蹴ってパタパタ靴音しての自転を、地球球体表面各点の「原子たくさん」の動きとして、ダミー人形の背骨z軸を回転軸にした動きをイメージしよう。
物理的には、ダミー人形がフィギュアスケート選手のように回転したところで地球に影響はほぼないが、座標系の取り方で、ダミー人形を回転しないように描き、相対回転での地球原子がたくさんこの座標空間で動いているとする。
数学空間では、ダミー人形の背骨z軸回転軸基準と、地球の地軸回転軸基準は等価である。
しかしそんなことは、Milkyway Galaxy中心点にとってどうでも良いことである。地球原子1つ1つが、Milkyway Galaxy中心点をサブ基準にしたローカル座標系(剛体空間内)で動いてる。ダミー人形構成原子も同様に回転や螺旋運動をしている。
3. 座標系と基準点の階層構造
シミュレーション座標空間そのもの(グローバル座標系の原点)をメイン基準点とし、宇宙の様々な要素を階層的な基準点として設定する。
(メイン基準点: シミュレーション空間原点 0,0,0)"] Sun["サブ基準点
(太陽中心点)"] Earth["サブ基準点
(地球中心点)"] Sat["サブ基準点
(衛星中心点)"] Milkyway["サブ基準点
(Milkyway Galaxy中心点)"] Andromeda["サブ基準点
(アンドロメダ銀河中心点)"] DummyBase["サブ基準点
(ダミー人形の靴)"] Global --> Sun Global --> Earth Global --> Sat Global --> Milkyway Global --> Andromeda Global --> DummyBase DummySub["サブサブ基準点
(ダミー人形の靴位置: ローカル原点)"] ProtonSub["サブサブ基準点
(陽子の中心位置)"] DummyBase --> DummySub Earth --> ProtonSub Sub4["(サブ)⁴ 基準点
(陽子, 中性子, 電子)"] ProtonSub --> Sub4 Sub5["(サブ)⁵ 基準点
(クォーク: 3つ組)"] Sub4 --> Sub5