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Genelleştirilmiş öteleme yüzeyi · 已验证可平折
FOLD Nº 1 · 2026年7月27日当周
FSO-0001Foldsong 原创设计档案卡

The Broad Hinge

一扇记得如何转动的门
3:00
观看折叠过程0%
山折 谷折 拖动旋转
可打印模板 — 实际尺寸A4 · 按100%打印,不缩放

如何折叠

  1. 将图纸按100%比例打印,沿6×5网格的外边框整齐裁剪
  2. 用直尺和没水的圆珠笔,在折叠前压出全部49条线,心中区分好24条山折线和25条谷折线
  3. 沿网格将第一组折痕做风琴式折叠,橙色线朝向自己,蓝色线向外折
  4. 沿第二组折痕折叠闭合的纸条,从一角到另一角始终交替方向
  5. 将纸张展平,修正与印刷颜色不符的折痕,注意38°和24°角附近折叠范围收紧的地方
  6. 将整个图案在其完整的90.0°范围内开合几次,让纸张记住这些折痕。

在合拢之前把每条线都预先折一遍——诀窍就在这里。纸会记住。

聆听故事4:33

下方的故事,由合成人声逐字朗读,配以这次折叠自己的音乐。

The Broad Hinge,在此编号为 FSO-0001,正是那一周的产物。这是我们自己的折纸图案:于 2026 年在 Foldsong 设计,由我们的软件生成并检验,测量数据列于下方的说明中,供你查看哪些经过了测试,哪些没有。

老房子里的门与其说是摆动,不如说是在做决定。你推它,行程的前四分之一什么也不会发生,只有空气的一丝晃动;然后重量找到了它的轴心,整块门板便如同一体般运动起来。我在一间租来的房间里,用一周的时间对着这样一扇门开开合合,本该工作的时候却在琢磨自己究竟喜欢它的哪一点。是铰链的宽度——那种转动并非集中在一根小小的轴钉上,而是分布在整块木板的宽度之中的感觉。

The Broad Hinge,在此编号为 FSO-0001,正是那一周的产物。这是我们自己的折纸图案:于 2026 年在 Foldsong 设计,由我们的软件生成并检验,测量数据列于下方的说明中,供你查看哪些经过了测试,哪些没有。

难点所在

可平折的折纸镶嵌图案,受制于一些早已被理解的条件。川崎给出了顶点处的角度条件:围绕顶点的角度交替求和必须相等。前川给出了数量条件:在一个可平折的内部顶点上,山折与谷折的数量相差二。这些都不是审美上的偏好,而是算术,一个图案要么满足它们,要么不满足。

更难的问题出现在其后。一张纸可以满足平折条件,却依然拒绝作为一个机构运动——它可能需要纸面拉伸,或使某块面板弯曲,又或者需要经过一个不可能的中间形态。经典的三浦折叠,由三浦描述,正是万事协调的情形:单一族的平行四边形,单一而干净的自由度,处处表现一致的折叠。大多数偏离它的图案,都在悄悄地失去这种协调。

The Broad Hinge 属于广义平移曲面族。它并非三浦折叠。任务在于离开那个舒适的情形,同时不失去其运动性。

这张纸做了什么

在一个 6×5 的网格上,该图案共有 42 个顶点与 71 条折痕,其中 20 个顶点位于内部。折叠分配结果为 24 条山折、25 条谷折与 22 条边界边。四个角的角度分别为 135°、38°、45° 和 142°——那一对浅角正是使铰链线变宽、并防止转动集中于一点的原因。

折叠范围为 90.0°。我们在该范围内采样了 21 个中间状态,并在每一个状态下测量刚性折叠偏差;最差情形为 1.2e-15,远在我们 1e-9 的阈值之内。两组折痕族都会发生弯曲,因此这张纸并非仅沿一个方向铰接,而另一方向保持刚性。

每单元的起伏为 0.62。作为参照,60° 的三浦折叠为 0.87。The Broad Hinge 是更扁平的物体,这就是其权衡所在:以较低的高度换取更长、更宽的转动。上手时,它感觉不太像风箱,而更像一块决定要运动的面板。

有些铰链是一根轴钉;这一个是一块木板。

来源 Kawasaki, T. — 平坦可折叠性条件。Maekawa, J. — 山谷折痕计数。Miura, K. — 经典特例。