Raspberry Piでドーナツをつくる

ドーナツをつくるきっかけ

 きっかけは妻とのたわいの無いツイッター上でのやりとり。

 これが地獄の始まりとはこのときは知る由もなかった。

MuPadで作るミスタードーナツ

 私がリンクしたこのサイト。

NoneMuPadで作るミスタードーナツ

 数式でミスタードーナツをつくるというマジキチ(褒め言葉)サイト。最初は単に同じソフト使ってコピペすればできるだろうと高をくくっていたのですが、このMuPadというソフト昔はフリー版があったらしいのですが、今はなんとPro版しかなく1万2千円とのこと。ドーナツ作るだけに1万2千円は高い!でも妻と約束してしまったし、どうしたものか…

MuPadが無いならMathematicaがあるじゃない!

 なんか他にないかなーと思ったとき、真っ先に思いついたのがMathematicaというソフト。Stephen Wolfram(スティーブン・ウルフラム)という天才の作った数式処理システムです。理系の人なら一度は聞いたことがあるのではないでしょうか。でもお高いんですよね、現時点でもホームエディションが6万7千円とかします。
 ただ、このMathematicaがRaspberry Piにバンドルされている(無料でプリインストールされている)という記事を読んだようなと思っていたらやっぱりそうでした。

ASCII.jp:Raspberry Pi、数式処理ソフト「Mathematica」を無料でバンドルASCII.jp:Raspberry Pi、数式処理ソフト「Mathematica」を無料でバンドル

 奇しくも、ちょうど昨日Raspberry Pi最新版を再セットアップしたばかり、こりゃ使うっきゃ無いというわけで早速トライ!

Raspberry PiでMathematica

 起動は簡単で、 startx コマンドで X window立ち上げたら Mathematicaという怪しげなアイコンをダブルクリックするだけ!

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 こいつね

 あとはMuPadの数式をMathematica形式に直すだけ。似たようなソフトなので簡単だと思いきや、MuPadもMathematicaも使ったこと無いので大苦戦。とりあえず最初はどうやって実行するかもわからなかったけど、以下3つくらいがわかればグラフをかけるようになりました。

  • Shift + Return で実行
  • cos(x), sin(x)はCos[x], Sin[x]
  • πの入力は ESC + pi + ESC

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 適当にやってみるも変なものができるの図

 やっぱ適当じゃダメだと思い、ちゃんと調べて考えることに。どうもMuPadの方は円柱座標で書かれているらしい。Mathematicaで円柱座標を扱う方法調べてみたけど、よくわからなかったので自分で x,y,z座標に変換してやればよさそう。
 変換どうやるのかもう忘れた!そもそも円柱座標って何だっけ!助けてgoogle先生!ってわけでWikipediaさんを見てみると普通にcosとsinの掛け算で変換できそう。
 数式をちょこちょこっと直して、どうだー!

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 できたー!フレンチクルーラー!

3Dデータ出力

 データ上に再現できたので、次は実世界に再現できたら面白そうですね。妻もドーナツなら3DプリントしてもOKということなので3Dプリントとかできないかなと調べてみる。
 すると一応Mathematicaでstl形式の3Dデータをエクスポートできるみたいですね。ただ、ネットでみると3Dプリントサービスに出してもデータ不備で断られる人も多いみたいです。うーむ。またそのうちチャレンジしてみようかと思います。

感想

 ちなみにRaspberry PiのMathematicaは激しく重いので本格的に使うにはオススメできません、ドーナツ作るくらいが精一杯です。でも無料で使えるというのは凄いと思います。教育用を想定しているみたいなので、子供にの数学の宿題の式をMathematicaで可視化させて、3Dプリントすれば理解もぐっと深まるのじゃないでしょうか。