日本のアルゴリズミック・ジェネラティブアートスキル

概要

日本の伝統的な紋様・技法をアルゴリズムで再現するジェネラティブアートスキルです。和柄パターン生成、書道シミュレーション、枯山水ジェネレーター、日本美術に由来する数理パターンをコードで表現します。出力は p5.js、Canvas API、SVG に対応します。

和柄パターン生成

市松模様（いちまつもよう）

function drawIchimatsu(ctx, cols, rows, cellSize, color1, color2) {
  for (let y = 0; y < rows; y++) {
    for (let x = 0; x < cols; x++) {
      ctx.fillStyle = (x + y) % 2 === 0 ? color1 : color2;
      ctx.fillRect(x * cellSize, y * cellSize, cellSize, cellSize);
    }
  }
}

麻の葉（あさのは）

function drawAsanoha(ctx, cx, cy, size) {
  /* 正六角形の中心から6本の線を放射し、各三角形内に菱形を描画 */
  const angles = [0, 60, 120, 180, 240, 300];
  const vertices = angles.map(a => ({
    x: cx + size * Math.cos(a * Math.PI / 180),
    y: cy + size * Math.sin(a * Math.PI / 180)
  }));
  /* 外枠の六角形 */
  drawPolygon(ctx, vertices);
  /* 中心から各頂点への放射線 */
  vertices.forEach(v => drawLine(ctx, cx, cy, v.x, v.y));
  /* 各三角形の中線を追加して麻の葉形状を完成 */
  for (let i = 0; i < 6; i++) {
    const mid = midpoint(vertices[i], vertices[(i + 1) % 6]);
    drawLine(ctx, cx, cy, mid.x, mid.y);
    drawLine(ctx, mid.x, mid.y, vertices[i].x, vertices[i].y);
    drawLine(ctx, mid.x, mid.y, vertices[(i + 1) % 6].x, vertices[(i + 1) % 6].y);
  }
}

青海波（せいがいは）

function drawSeigaiha(ctx, startX, startY, radius, rows, cols) {
  for (let row = 0; row < rows; row++) {
    for (let col = 0; col < cols; col++) {
      const offsetX = (row % 2 === 0) ? 0 : radius;
      const x = startX + col * radius * 2 + offsetX;
      const y = startY + row * radius * 0.7;
      /* 同心円の波紋を3〜4層描画 */
      for (let i = 4; i > 0; i--) {
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(x, y, radius * (i / 4), Math.PI, 0, false);
        ctx.strokeStyle = `rgba(0, 80, 150, ${0.2 + i * 0.15})`;
        ctx.stroke();
      }
    }
  }
}

その他の和柄

紋様名	説明	基本図形
七宝（しっぽう）	円を1/4ずつ重ねた連続模様	円の交差
亀甲（きっこう）	正六角形の連続配置	正六角形
鱗（うろこ）	正三角形の交互配置	正三角形
矢絣（やがすり）	矢羽根を交互に並べた模様	平行四辺形 + 三角形
紗綾形（さやがた）	卍を斜めに崩した連続模様	折れ線の反復

各パターンは drawPattern(ctx, type, x, y, size, options) のような統一インターフェースで呼び出す設計を推奨します。

書道シミュレーション

筆のダイナミクス

class BrushSimulator {
  constructor(options = {}) {
    this.pressure = options.pressure || 0.5;    /* 筆圧 (0-1) */
    this.speed = options.speed || 1.0;          /* 速度 */
    this.angle = options.angle || Math.PI / 4;  /* 筆の傾き */
    this.inkAmount = options.inkAmount || 1.0;  /* 墨量 (0-1) */
    this.bristleCount = options.bristleCount || 8;
  }

  /* 筆圧による線幅の変化 */
  getWidth() {
    return this.pressure * 20 + 2;
  }

  /* 墨量の減少（かすれの再現） */
  consumeInk(distance) {
    this.inkAmount = Math.max(0, this.inkAmount - distance * 0.001);
    return this.inkAmount;
  }
}

墨の流れシミュレーション

function simulateInkFlow(ctx, x, y, amount) {
  /* 紙のにじみ: 放射状に不均一に広がる */
  const particles = 50;
  for (let i = 0; i < particles; i++) {
    const angle = Math.random() * Math.PI * 2;
    const dist = Math.random() * amount * 10;
    const px = x + Math.cos(angle) * dist;
    const py = y + Math.sin(angle) * dist;
    const alpha = Math.max(0.02, amount * 0.3 - dist * 0.01);
    ctx.fillStyle = `rgba(10, 10, 10, ${alpha})`;
    ctx.fillRect(px, py, 1, 1);
  }
}

紙のにじみ効果

• 紙の繊維方向に沿った異方性拡散をシミュレート
• 湿度パラメータでにじみの度合いを制御
• 和紙・半紙・画仙紙など紙の種類でにじみ特性を変化

枯山水（かれさんすい）ジェネレーター

砂紋（さもん）パターン

function drawSandRipples(ctx, stones, width, height, lineSpacing = 8) {
  for (let y = 0; y < height; y += lineSpacing) {
    ctx.beginPath();
    for (let x = 0; x < width; x++) {
      let offsetY = 0;
      /* 各石からの影響を計算（距離に反比例する力場） */
      stones.forEach(stone => {
        const dx = x - stone.x;
        const dy = y - stone.y;
        const dist = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
        if (dist < stone.radius * 4) {
          /* 石の周囲で砂紋が同心円状に湾曲 */
          offsetY += (stone.radius * 2) / Math.max(dist, 1) *
                     Math.sin(dist / stone.radius * Math.PI);
        }
      });
      if (x === 0) ctx.moveTo(x, y + offsetY);
      else ctx.lineTo(x, y + offsetY);
    }
    ctx.strokeStyle = 'rgba(160, 150, 130, 0.5)';
    ctx.lineWidth = 1;
    ctx.stroke();
  }
}

石の配置アルゴリズム

function placeStones(count, width, height) {
  /* 奇数配置の原則（1, 3, 5, 7）*/
  /* 三角形構図を基本とし、不等辺三角形で自然さを出す */
  const stones = [];
  const goldenAngle = Math.PI * (3 - Math.sqrt(5));
  for (let i = 0; i < count; i++) {
    const r = Math.sqrt(i / count) * Math.min(width, height) * 0.35;
    const theta = i * goldenAngle;
    stones.push({
      x: width / 2 + r * Math.cos(theta),
      y: height / 2 + r * Math.sin(theta),
      radius: 15 + Math.random() * 25,
      type: ['tall', 'flat', 'round'][i % 3]
    });
  }
  return stones;
}

苔のパッチ

• パーリンノイズで不規則な領域を生成
• 石の根元付近に高い確率で配置
• 色相を微妙に変化させて自然な苔の色合いを表現

日本美術の数理パターン

組子（くみこ）幾何学的分割

function kumikoSubdivision(ctx, polygon, depth, pattern) {
  if (depth === 0) { drawFill(ctx, polygon); return; }
  const subPolygons = subdivide(polygon, pattern);
  /* pattern: 'asanoha', 'goma', 'sakura', 'izutsu' */
  subPolygons.forEach(sub =>
    kumikoSubdivision(ctx, sub, depth - 1, pattern));
}

折り紙の展開図（クリースパターン）

• 山折り・谷折りの線を色分けして描画
• 川崎の定理（頂点周りの角度条件）に基づく折り線の検証
• 折り畳み状態のアニメーション

浮世絵スタイルの波（神奈川沖浪裏風）

function drawUkiyoeWave(ctx, baseX, baseY, amplitude, wavelength) {
  ctx.beginPath();
  for (let x = 0; x < wavelength; x++) {
    const t = x / wavelength;
    /* 急峻な波頭と緩やかな谷の非対称波形 */
    const y = baseY - amplitude * (
      Math.pow(Math.sin(t * Math.PI), 0.6) *
      (1 + 0.3 * Math.sin(t * Math.PI * 6)) /* 波頭の飛沫 */
    );
    if (x === 0) ctx.moveTo(baseX + x, y);
    else ctx.lineTo(baseX + x, y);
  }
  ctx.strokeStyle = '#1B3F8B';
  ctx.lineWidth = 2;
  ctx.stroke();
  /* 波頭の白い飛沫をパーティクルで追加 */
}

コード出力フォーマット

フォーマット	用途	特徴
p5.js	インタラクティブ作品、プロトタイピング	setup() / draw() 構造、簡潔な記述
Canvas API	Webアプリ組み込み、パフォーマンス重視	ネイティブAPI、細かい制御が可能
SVG	印刷物、スケーラブル出力	ベクター形式、CSS アニメーション対応

生成時の確認事項

1. 紋様の種類: 和柄名またはカテゴリ（幾何学系 / 自然系 / 書道系）
2. 出力形式: p5.js / Canvas API / SVG
3. インタラクティブ性: 静的生成かリアルタイム操作か
4. カラーパレット: 伝統色指定 / モノクロ / カスタム
5. パラメータ: タイル数、再帰深度、アニメーション速度など