同じ大きさの正六角形のタイルで、模様が合う様に敷き詰めるパズル。
写真の様な 12 枚のタイルを線がつながる様に、かつ線の種類も合う様に、写真の様な形に敷き詰める。裏面は利用しない。
6角形の3組の対辺を2種類の線3本で各線を辺の中心から一定方向に一定距離だけずらして結ぶとき、全部で12通りの組み合せが可能になり、タイルのパターンはそれらを網羅している。
上の Hexa-Match (lines) とロジック的に同じパズル。デザインを変えて色分けを不要にしたもの(波の位相が白黒の色分けに対応する)。
写真の様な 12 枚のタイルを線がつながる様に、かつ線の種類も合う様に、写真の様な形に敷き詰める。裏面は利用しない。
上の Hexa-Match (lines) から、今度は中心からずらされた直線のかわりに、波線にしたデザイン。波線が通る2辺の中点に波の節が位置する。パターンとしては線の中心からのずれ方向と波の腹の位置とが対応するので、この場合も組み合せは 12 通りになり、タイルのパターンはそれらを網羅する。
写真の様な 12 枚のタイルを線がつながる様に、かつ線の種類も合う様に、写真の様な形に敷き詰める。裏面は鏡像。
Hexa-Match (waves) の波線の位相を 1/4 波長ずらしたデザイン。どのタイルも 180 度回転対称であり、この場合、全部で 24 通りのパターンになる。タイルの裏表でそれらを網羅する。裏表両面を使える自由度があるかわりに線のつなぎ目の位置がぶれるので、上2つのパズルより難しいようだ。
下の図は、物理的形状による同値なロジックを持つデザインの一例:
Hexa-Match (waves #2) で波長を半分にしたデザイン。ただし、裏面は鏡像ではなく、色だけを反転させたもの。それぞれのタイルを個別に裏返した図を下に掲げる(全体として裏返した場合と比べるとタイルの配置が左右が逆になっている事に注意)。
裏表を鏡像にした場合、解は存在しない。鏡像+色反転のペア(あるいは鏡像+色を変えずに1/2波長ずらす)でも同様に不可で、それはどちらのモデルも波線にする代わりに ABCD 4色で色分けした直線にして、 A → B、 C → D の対応で表裏のペアを組むモデルと同値になるからだ(表側の線の配置が時計回りに ABC の順ならば、その鏡像は CBA 、そこからペア対応をとって裏側での配置は DAB になる。このパズルをこのモデルで解釈した場合、鏡像をとらないので ABC → ABC → BAD になる)。
ちなみに、裏表ペアを作らずに 24 パターン全部を使って上の 12 枚で組む形を2つ作る問題も考えられる。条件的にはずっと緩くなる筈なのだが、置換/鏡像/回転などで同値になるものを除けば驚く事に解は一つしか存在しない(必然的に超難問になる)。当然、このパズルも本質的な解は一つしか存在しない。
鏡像ではないので物理的形状による同値なロジックを持つデザインは作れない。
Hexa-Match (waves #1) の変種。線の色を2色にするかわりに Hexa-Match (lines) 同様にタイルの辺を通る位置をずらしたデザイン。
今度は波長を倍にしてみた。線の一方の端点が波の節にあたり、辺の中点に位置する。もう一方の端点が波の腹になる。かなり難しい。
Hexa-Match (lines) と Hexa-Match (waves #1) を合体したデザイン。マッチングのロジックは異なるものになる。裏面は利用しない。
今度は Hexa-Match (#2) と Hexa-Match (waves #3) の波をミックスさせたデザイン。裏面は鏡像。
写真の様な 12 枚のタイルを辺の色を合わせて敷き詰める。裏面も利用するが鏡像ではない。下の写真が上の配置の上下をひっくり返して裏返した状態になる。 パターンは次のようなものになる: 正六角形のタイルの面積のちょうど1/3の大きさの小さな正六角形を6枚用意する。この6枚によりタイルの裏表を隙間無く覆うことができる。タイルの6辺のそれぞれに対し、小正六角形が辺をまたがってタイルの裏表に貼り付いていると考えてもらいたい。その小正六角形による6領域を異なる4色で同じ色が互いに隣り合わないように塗り分けるとき、全部で12通りのパターンが可能になる(3色でも塗り分けは可能だが必ず4色使う)。
写真の様な 12 枚のタイルを同色の円弧がつながるように写真の様な形に敷き詰める。裏面は利用しない。 パターンは次のような規則に従った配置を網羅したものになる: (1) タイルには頂点を中心とする白黒2色の円弧が存在する。 (2) 円弧の大きさは大小2種類。大小の2つの円弧の半径の和がタイルの1辺の長さに等しい。 (3) タイルの各辺を通る円弧は1本まで。
写真の様な 12 枚のタイルを同色の円弧がつながるように写真の様な形に敷き詰める。裏面は利用しない。 パターンは次のような規則に従った配置を網羅したものになる: (1) タイルには白黒2色の、辺と垂直な直線または頂点を中心とする円弧が存在。 (2) 円弧の大きさは大小2種類。大小2つの円弧の半径の和がタイルの1辺の長さに等しい。 (3) タイルの6頂点のうち、隣り合わない(正3角形をなす)3頂点を選ぶ。このとき、これらの各頂点から頂点を端点とする辺と円弧/直線との交点までの距離が小円の半径に等しい。 (4) タイルの辺を通る円弧または直線は1本まで。
円弧/直線と交差しないタイルの2辺を透明な円弧/直線が通っているものと見なせば (1) を次に置き換えて出来上がるパターンによるモデルと等価になる: (1') タイルには異なる3色の辺と垂直な直線または頂点を中心とする円弧が存在。
写真の様な 12 枚のタイルを色を合わせて三角形が出来上がるように写真の様な形に敷き詰める。裏面は利用しない。 パターンは次の規則に従った配置を網羅したものになる: (1) タイルの周上には三角形の頭部と底部が交互に並ぶ。 (2) 三角形の頭部と底部のペアが3つできる。それらを3色で塗り分ける。
見かけは全く異なるが、このパズルのロジックは上の Hexa-Match (arcs and lins) と等価である((1')のモデルを加味して透明な線も描かれていると見なす)。タイル上の同色の三角形の頭部/底部ペアをタイルの辺を結ぶ線と見なし、後者のタイルの辺と線の交点の中点からのずれの左/右と頭部/底部を対応させてやれば、両者のタイルが1対1に対応してマッチングも一致することがわかる。
写真の様な 12 枚のタイルを領域の境界線が滑らかにつながるように写真の様な形に敷き詰める。裏面は鏡像。境界線は次の規則に従うものを網羅する: 領域の境界線はタイルの頂点を始点/終点とし、始点からのベクトルは隣接するいずれかの頂点、終点からのベクトルは中心方向になる。始点と終点が一致してもよい。 このパズルは辺に接するベクトルがあるので辺に対するマッチング対象のタイル位置が2つあるのが通常のものと異なる。
写真のような形に敷き詰める場合、タイル全部を使って境界線のループを完成させることは不可能(*)だが、1本につなげることは可能。写真は一見すると解けているように見えるが上端右のタイルの境界線の端点が白い領域にぶつかっていて滑らかに延伸できないので不完全になる。 (*)黒い領域を右側に見て境界線を辿ることを考えるとき、各タイルの曲がり角度を総計すると0度になるので、ループにするためには境界線も8の字を描くように奇数回交差させる必要がある。
写真の様な 12 枚のタイルを色を合わせながら各頂点に3角形が出来るように写真の様な形に敷き詰める。裏面も利用する:右側の写真は左側の写真をそのまま左右裏返したものになる。タイルの裏表のパターンは次のように定められる。 タイルの各頂点には Bb, Bw, Wb, Ww の4種類の(頂点を中心に 120 度回転対称な)パターンがあり得るとし、各頂点のパターンは周上に沿って B* (Bb または Bw :以下同様)と W* が交互に並ぶものとする。写真のタイルでは B* と W* はそれぞれ頂点を中心とする黒/白の大3角形のパターンに対応し、 *b / *w がそれぞれ大3角形の内側の小3角形の黒/白に対応する( Bb と Ww では大小の3角形の色が同じになるので内側の小3角形は見えなくなっている)。これを満たすパターンは 24 種あり、どのパターンに対しても、その鏡像をとった上で *b と *w を入れ替えて出来上がるパターン(写真のタイルでは各頂点において頂点の裏側のパターンを表側のパターンの小3角形の白黒を入れ替えたもの)は必ず元のパターンと異なり、この2つを裏表ペアにすると 12 種のタイルが得られる。
Hexa-Match (triangles) と等価なモデルの別デザイン。こちらの裏面は鏡像になる。
図の様な 12 枚のタイルを内部のどの辺でも1本の線が真っすぐに繋がるかまたは反射するように、図のような形に敷き詰める。図では緑枠のタイル1枚が合っていない。 タイルの2辺の中点をタイルの辺と平行になるように2色の線で結ぶとき(図では一方の線の色は透明)、全部で14種類のパターンができ上がるが、それらのうち1色のみの線で構成されたパターン2枚を除いたすべてになる。 11 枚まで合わせるのは易しいが最後の1枚を合わせるのが容易でない。 尚、すべての線を真っすぐにする(2本の線が来ている辺では線が交差する)パズルも考えられるが解は見つかっていない。
図の様な 12 枚のタイルを内部のどの辺でも円弧が繋がるように図のような形に敷き詰める。図では緑枠のタイル1枚が合っていない。 タイルのセレクションは上の Hexa-Match (reflections) と本質的に同じで 線の形状を変えることで合わせ方を変えたもの。 こちらは reflections よりは易しいようだ。
図の様な 12 枚のタイルを内部のどの辺でも線が繋がるように図のような形に敷き詰める。 図では緑枠のタイル1枚が合っていない。 裏面も利用するが鏡像ではなく、一定の規則に従った裏表の組み合わせになっていて左図を全体として裏返すと右図の状態になる。 図の下段中央のタイルが全部の線を描いた状態の基本パターンで線の色を2種類与えると(図のデザインでは黒でない方の色は透明または地の色と同じと考える)全部で24パターンでき上がる。 裏表のパターンは、表側に線が描かれている部分の裏側には線は無く、線が描かれていない部分の裏側には線が描かれているような形で組になっている(透明なタイル上に裏表で色を違えた線が描かれていると考えればわかり易い)。