home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The Datafile PD-CD 4 / DATAFILE_PDCD4.iso / education / escher / !!Tilings / !Help next >
Encoding:
Text File  |  1996-04-16  |  15.1 KB  |  287 lines

  1.                                    TILINGS
  2.                                                                
  3.  PURPOSE OF THE PROGRAM
  4.  
  5.   The familiar tiling of a kitchen or bathroom wall is usually produced by
  6.  placing square or rectangular tiles edge-to-edge and corner-to-corner over
  7.  the wall. Many more interesting tilings can be formed by tiles of more 
  8.  complex shapes. Such tilings are produced by placing a shaped tile in a
  9.  number of orientations, repetitively over a plane. For the tiles to fit
  10.  together, only certain orientations of the tiles can be used, and they in
  11.  turn constrain the allowed shapes. In spite of these restrictions, there are
  12.  vast numbers of possible tilings which are really limited only by one's
  13.  imagination. The Dutch artist M C Escher was the great pioneer and exploiter
  14.  of this idea.
  15.  
  16.   This program allows appropriate shapes to be generated and the associated
  17.  tilings to be produced.
  18.  
  19.  
  20.  GENERAL FORM OF THE PROGRAM
  21.  
  22.   The master program is the application !!Tilings, and double clicking on its
  23.  icon in the Tilings Directory viewer will install it on the iconbar. All
  24.  available facilities - designing a new tile shape, redesigning a previously
  25.  saved design, and displaying saved tilings - can be initiated by dragging an
  26.  appropriate file on to this icon. 
  27.  
  28.   Possible tile shapes are generated from a number of basic tile motifs,
  29.  which can be triangles or quadrilaterals. There are five triangle-based 
  30.  systems and eleven based on quadrilaterals, each with a separate application
  31.  directory. Dragging one of these applications to the iconbar icon will allow a 
  32.  tile shape to be designed and an associated coloured tiling to be displayed.
  33.  Both the tile design and tiling can be saved.  
  34.  
  35.   Opening a particular system application directory by double clicking on it
  36.  while holding down Shift will reveal, amongst other things, two directories
  37.  - Designs and Tilings - where designs and tilings are automatically put when
  38.  saved. Dragging files or directories from either of these directories to the
  39.  iconbar icon will either allow further operations on a previous design or
  40.  display a saved tiling and its component parts; some designs and tilings can
  41.  be found in the application directories for the systems !Q-02, !Q-08, !Q-09,
  42.  !Q-10, !T-01, and !T-02. How to operate these two options is described further
  43.  below.
  44.    
  45.   Detailed information on each tiling system is obtained by running it in 
  46.  the usual way by double clicking on its application icon. This shows,
  47.  using the  basic motif, how shapes which can be generated are constrained
  48.  by the geometry of the particular system, how the shape will be placed in
  49.  different orientations to form a cluster, and how the tiling is formed.
  50.  The  design program for the system can be run by clicking SELECT whilst this
  51.  information screen is shown; clicking with ADJUST returns you to the Desktop.
  52.  The application directory icon associated with a particular system is a
  53.  simplified form of its basic motif, showing how it can be deformed.
  54.  
  55.   It is important for the running of the program that the main master
  56.  application !!Tilings and the associated systems applications directories
  57.  are kept within the same directory. Also and unusually, no actions are
  58.  initiated by clicking with SELECT or ADJUST on the iconbar icon; its main 
  59.  response is to dragging actions. Clicking on it with the MENU button displays
  60.  a menu with, in addition to the usual Info and Quit items, a Set Mode item.
  61.  The program is designed to operate most effectively with the resolution
  62.  provided in mode 27 and is set up for that mode. If mode 27 is not
  63.  available, Set Mode allows the less satisfactory mode 12 to be used. The
  64.  setting chosen is remembered from one running to another.    
  65.  
  66.  
  67.  DESIGN PROGRAM DETAILS
  68.                                                             
  69.  First Screen
  70.  
  71.   On running the design program, in one of the two ways described, a screen
  72.  is displayed showing an outline of the appropriate basic motif for the
  73.  chosen system. Its form, proportions and position can be altered within the 
  74.  constraints of the system by dragging the yellow squares with the mouse 
  75.  pointer and holding down ADJUST. The dimensions of the motif as it is being
  76.  altered are shown in graphic units; this can be useful in creating the 
  77.  correct proportions when reproducing a design from a drawing. When the 
  78.  desired motif is set up, it is fixed by clicking SELECT, and the second
  79.  screen is shown.
  80.   
  81.  
  82.  Second Screen
  83.  
  84.   This displays the main design screen. The chosen motif is reproduced,
  85.  showing its fixed points. A small replica shows with coloured, half
  86.  arrowheads the related pairs of sides or segments; these can be shaped only
  87.  in corresponding ways as indicated by the arrowheads.
  88.  
  89.   In designing a tile, three modes of operation are available - Shape, 
  90.  Decorate, and Erase. These are chosen from the menu which is always shown
  91.  in one of its two states - active, dark red, or passive, light grey. When 
  92.  passive, the current mode is shown in black. The menu can be activated 
  93.  virtually at any time by clicking the MENU button, and a new mode or other
  94.  option chosen using the SELECT button. The grid and basic motif outline can 
  95.  be toggled on and off, and for convenience this can also be done with
  96.  ADJUST which will leave the menu active. The design can be saved at any
  97.  time as a datafile in the Designs Directory; if no name is entered for the
  98.  design and RETURN is simply pressed, the design will not be saved and the
  99.  program will return to the active menu. The Show Cluster option moves the
  100.  program to its third screen, described below.
  101.  
  102.   Of the three modes, Shape is used to produce the shaped tile outline,
  103.  Decorate allows internal decoration of the shape, and Erase allows curves
  104.  to be deleted.
  105.   
  106.  Shaping
  107.   When shaping, the program must know which segment is being worked on, so
  108.  that the corresponding segment to be shaped simultaneously is defined. The
  109.  segment is chosen by clicking SELECT with the mouse pointer on the
  110.  appropriate arrowhead on the replica motif. Any shape can then be drawn 
  111.  between the extremities of the chosen segment of the basic motif; at the
  112.  same time the corresponding shape will be drawn by the program between the
  113.  extremities of the corresponding segment. 
  114.  
  115.   Drawing the shape is done through a number of Bezier curves joining the
  116.  two extremities of the segment. The endpoints of these joined Bezier curves
  117.  are created by clicking SELECT with the mouse pointer approximately where 
  118.  you wish  each one to be; the first must be at one segment extremity, the
  119.  last at the other. On SELECTing the last, the control points for all the
  120.  curves appear. These, as well as the endpoints - except those at the
  121.  segment extremities - can then be be dragged around using the ADJUST button
  122.  to produce the desired shape, which is fixed by clicking SELECT. The shape
  123.  can be edited at any later time simply by SELECTing the segment or its
  124.  corresponding partner in the replica motif when in the Shape mode.
  125.  
  126.  Decorating
  127.   Decoration is carried out in a similar way. But only one curve is drawn 
  128.  at a time, and there is no need to choose segments. In this case the start
  129.  of the whole curve, defined by the first click on SELECT, can be anywhere;
  130.  the finish can likewise be anywhere and is defined by clicking ADJUST after
  131.  the finish point has been SELECTed. This reveals the control points and
  132.  allows curve shaping to be carried out as before, except that in this case
  133.  the start and finish points are also moveable. Clicking on ADJUST outside
  134.  this routine, as long as you are in Decorate mode, toggles startpoint
  135.  markers of the various decoration curves on and off. When on, clicking
  136.  SELECT on one of them allows the associated curve to be edited. New curves
  137.  can still be drawn whilst the editing option is on.
  138.   
  139.  Erasing
  140.   If editing segment or decoration shapes is insufficient, as a final resort 
  141.  any segment pair or decoration curve can be erased. To avoid this being
  142.  done inadvertently, the separate Erase mode must be entered. Then, on 
  143.  SELECTing any segment in the replica motif, the current shape of it and 
  144.  its partner will be erased. SELECTing the "D" which appears in the centre
  145.  of the replica motif in this mode, reveals the startpoint markers on each
  146.  decoration curve; clicking SELECT on any of these will erase the associated
  147.  curve.                      
  148.  
  149.   On completion of the design, or at any other stage, Show Cluster can be 
  150.  selected from the menu. This produces the third screen.
  151.  
  152.  
  153.  Third Screen
  154.  
  155.   In any of the tiling systems, a number of tiles, each in a different 
  156.  orientation, form a cluster. This cluster is such that the tiling is
  157.  generated by placing the cluster repetitively over the whole plane in a
  158.  single orientation. The appropriate cluster for the system being worked on
  159.  is drawn on the third screen. In some systems, this is larger than is
  160.  required geometrically, so that colourings can be achieved in which adjacent
  161.  tiles are of different colours.
  162.  
  163.   A menu with characteristics similar to that on the second screen is also
  164.  present. It provides colouring and tiling options as well as repositioning
  165.  of the cluster and return to the previous screen for redesign of the tile.
  166.  
  167.   To colour the tiles in the cluster before forming the tiling, the colour
  168.  option should be chosen. In this case a colouring palette is revealed, from
  169.  which colours can SELECTed and each tile flood-filled with SELECT. Filling
  170.  can also be done with ADJUST; this leaves the mouse pointer in the cluster,
  171.  which is convenient if the same colour is to be used on another tile.
  172.  
  173.   On selecting the tiling option, a scale bar reveals itself with the cursor
  174.  on the number one. The cluster size to be used in the tiling can be scaled by
  175.  moving this cursor with the ADJUST button. The tiling can then be generated by 
  176.  clicking SELECT.                 
  177.  
  178.   On occasions it may be found that the cluster as drawn on the screen will
  179.  go off-screen at the top, bottom or left, or extend beyond the white work
  180.  area to the right. To avoid the imperfect tiling which will result from 
  181.  such an occurrence, the reposition option should be used. This allows a 
  182.  vector to be set up with the ADJUST button from the origin of the small 
  183.  set of axes which is displayed. When the vector is SELECTed, the cluster
  184.  will be redrawn, displaced by the length, and in the direction of the
  185.  vector. In the unlikely event that the cluster cannot be moved far enough
  186.  in one displacement, the process can be repeated as many times as required.
  187.  To avoid wasted effort, repositioning be should done before any colouring is 
  188.  carried out.
  189.  
  190.  
  191.  Fourth Screen
  192.  
  193.   This screen is completely filled with the tiling. No menu is shown unless
  194.  called for by clicking on the MENU button. Options for changing the colours
  195.  in the tiling, saving the tiling, returning to the cluster screen for 
  196.  recolouring or rescaling, making a hardcopy of the tiling, killing the
  197.  menu, or quitting are available.  
  198.                              
  199.   When Recolour is selected, a colour editor appears, in which a copy of
  200.  the colour of the tiling at the mouse pointer is shown. SELECTing the
  201.  colour to be changed allows it to be altered using the ADJUST button on the
  202.  red, green, and blue slider bars. The modified colour is fixed by clicking
  203.  SELECT on the OK box; clicking SELECT on the Cancel box cancels the 
  204.  adjustment and returns you to the original colour. Clicking MENU when no
  205.  colour is selected returns you to the Tiling Menu.
  206.  
  207.   The Save Tiling option operates similarly to that for a design save, with
  208.  the tiling saved as a compressed data file, called Array, in the Tilings
  209.  Directory. The associated cluster and basic tile shape are also saved in 
  210.  the same way; before the latter is saved, it can be coloured.
  211.  
  212.   When Hardcopy is selected, the tiling is saved to the Escherplus file as a
  213.  sprite-file which can then be printed out as hardcopy in any appropriate way.
  214.                
  215.  
  216.  DESIGNS AND TILINGS
  217.  
  218.   As mentioned before, within each system application directory are two
  219.  directories - Designs and Tilings - containing previously saved designs and 
  220.  tilings. Designs are present as data files and can be displayed in the main 
  221.  design screen of the program by dragging the appropriate file to the 
  222.  Tilings icon.
  223.  
  224.   The Tilings directory holds a number of other directories, each of which
  225.  contains three compressed data files from which can be shown a tiling
  226.  (array), the associated cluster and basic tile. Dragging a directory to
  227.  the Tilings icon allows the basic tile, cluster and tiling to be displayed
  228.  in turn. SELECT moves the display on and ADJUST moves it back. Moving on 
  229.  from the tiling or back from the basic tile returns you to the Desktop.
  230.   
  231.   Any one of these three displays can also be shown simply by opening the 
  232.  directory and dragging the appropriate data file to the Tilngs icon. In 
  233.  this case, clicking any mouse button returns you to the Desktop. If MENU is
  234.  used, you will be given the opportunity to make a hardcopy if you wish,
  235.  before returning to the Desktop.
  236.  
  237.   Some already saved Designs and Tilings can be found in the application
  238.  directories for the systems !Q-02, !Q-08, !Q-09, !Q-10,!T-01, and !T-02.
  239.  
  240.  
  241.  TILING SYSTEM DETAILS
  242.  
  243.   Detailed information on any tiling system is obtained by running it, ie by
  244.  double clicking on its icon. This produces a screen showing the basic tile
  245.  motif, with its sides marked by coloured half-arrows. A valid tile for the
  246.  system can be formed only if sides with the same colour of arrow are shaped
  247.  in similar ways, indicated by the direction and handedness of the
  248.  half-arrows; the program ensures that this takes place. Related sides can
  249.  be formed from one another either by a simple translation, in which case
  250.  they are labelled with a T, by a rotation, when the labelling is in
  251.  degrees - eg 60 - or by a reflection in one of two orthogonal axes, always
  252.  arranged to be vertical or horizontal, with the labelling Rv or Rh.
  253.  
  254.   Also shown is how the tiles fit together by rotations and reflections to
  255.  form a cluster which can be used to form the tiling simply by repetitively
  256.  fitting it to itself over the plane with no rotations or reflections. In 
  257.  some cases the cluster is larger than required simply on geometrical
  258.  grounds; this is done to allow tilings to be generated with no adjacent 
  259.  tiles having the same colour.
  260.  
  261.   Finally, an array is shown which indicates how the final tiling is 
  262.  obtained.
  263.  
  264.  
  265.  PATTERNS
  266.  
  267.   If the tile edges are blanked out from an array of decorated tiles, what
  268.  is left is often referred to as a pattern, as opposed to a tiling. This
  269.  pattern consists of an array formed by the original tile decorations 
  270.  regularly placed over the plane in a number of different orientations. For
  271.  example, the tile decorations in the array just referred to in the previous
  272.  paragraph would form a pattern of dogs.
  273.  
  274.   Such patterns can be generated by appropriately decorating the basic motif
  275.  of a tiling system and leaving the edges untouched.
  276.  
  277.   
  278.  
  279.                                                   
  280.  
  281.  
  282.  Happy tiling!                                   Tom P McLean,
  283.                                                  Kinlochard,
  284.                                                  Purlieu Wood,
  285.                                                  MALVERN WR14 4DJ
  286.                               
  287.