Grupo del papel pintado

Las isometrías del plano euclídeo se dividen en cuatro categorías (consúltese el artículo isometría del plano euclídeo para obtener más información).

• Traslaciones, denotadas por T_v, donde v es un vector en R². Esto tiene el efecto de mover el plano aplicando el vector de desplazamiento v.
• Rotaciones, denotadas por R_c,θ, donde c es un punto en el plano (el centro de rotación) y θ es el ángulo de rotación.
• Reflexiones, o isometrías especulares, denotadas por F_L, donde L es una recta en R² (la letra F procede de la palabra inglesa flip, "voltear"). Esto tiene el efecto de reflejar el plano respecto a la recta L, llamada eje de reflexión o espejo asociado.
• Reflexiones de deslizamiento, denotadas por G_L,d, donde L es una recta en R² y d es una distancia. Esta es una combinación de una reflexión respecto a la recta L y una traslación a lo largo de L en una distancia d.

La condición de las traslaciones linealmente independientes significa que existen vectores linealmente independientes v y w (en R²) de modo que el grupo contiene T_v y T_w.

El propósito de esta condición es distinguir los grupos del papel pintado de los grupos del friso, que poseen una traslación (pero no dos) linealmente independientes, y de los grupos de puntos discretos bidimensionales, que no poseen ninguna simetría traslacional. En otras palabras, los grupos del papel pintado representan patrones que se repiten en dos direcciones distintas, en contraste con los grupos del friso, que solo se repiten en un solo eje.

Es posible generalizar esta situación. Se podría, por ejemplo, estudiar grupos discretos de isometrías de Rⁿ con m traslaciones linealmente independientes, donde m es cualquier número entero en el rango 0 ≤ m ≤ n.

La condición de discreción significa que hay un número real positivo ε, de modo que para cada traslación T_v en el grupo, el vector v tiene una longitud de al menos ε (excepto, por supuesto, en el caso de que v sea el vector cero).

El propósito de esta condición es asegurar que el grupo tenga un dominio fundamental compacto, o en otras palabras, una "celda" de área finita distinta de cero, que se repite a través del plano. Sin esta condición, se podría tener, por ejemplo, un grupo que contenga la traslación T_x para cada número racional x, que no correspondería a ningún patrón del papel pintado razonable.

Una consecuencia importante y no trivial de la condición de discreción en combinación con la condición de traslación independiente es que el grupo solo puede contener rotaciones de orden 2, 3, 4 o 6; es decir, cada rotación en el grupo debe ser una rotación de 180°, 120°, 90° o 60°. Este hecho se conoce como el teorema de restricción cristalográfica y puede generalizarse a casos de dimensiones superiores.

La cristalografía dispone de 230 grupos espaciales distintos, muchos más que los 17 grupos del papel pintado, pero muchas de las simetrías en los grupos son las mismas. Por lo tanto, se puede usar una notación similar para ambos tipos de grupos, la de Carl Hermann y Charles-Victor Mauguin. Un ejemplo del nombre completo de un elemento del grupo del papel pintado en estilo Hermann-Mauguin (también llamado notación IUC) es p31m, con cuatro letras o dígitos, aunque lo más habitual es utilizar un nombre abreviado como cmm o pg.

Para los grupos del papel pintado, la notación completa comienza con p o c, según disponga de una celda primitiva o de una celda centrada en la cara (conceptos que se explican a continuación). La letra es seguida por un dígito, n, que indica el orden más alto de simetría rotacional: 1 (ninguno vez), 2 veces, 3 veces, 4 veces o 6 veces. Los siguientes dos símbolos indican simetrías relativas a un eje de traslación del patrón, denominado "principal"; si existe una simetría especular con su eje perpendicular a un eje de traslación, se elige ese eje como el principal (o si hay dos, uno de ellos). Los símbolos son m, g o 1, para la simetría especular (m de "mirror", espejo en inglés), reflexión deslizada, o ninguno. El eje del espejo o la reflexión de deslizamiento es perpendicular al eje principal de la primera letra, y puede ser paralelo o inclinado 180°/n (cuando n > 2) para la segunda letra. Muchos grupos incluyen otras simetrías relacionadas con las ya descritas. La notación corta elimina dígitos o una m que se pueden deducir, siempre que no se cree confusión con otro elemento.

Una celda primitiva es una región mínima repetida por traslaciones reticulares. Todos menos dos grupos de simetría del papel pintado se articulan con respecto a los ejes celulares primitivos, una base de coordenadas que utiliza los vectores de traslación de la red. En los dos casos restantes, la descripción de simetría es con respecto a las celdas centradas que son más grandes que la celda primitiva y, por lo tanto, tienen repetición interna; las direcciones de sus lados son diferentes de las de los vectores de traslación que abarcan una celda primitiva. La notación cristalográfica de Hermann-Mauguin para los grupos espaciales utiliza tipos de celdas adicionales.

Ejemplos

• p2 (p2): celda primitiva, simetría de rotación doble, sin simetrías especulares ni reflexiones de deslizamiento.
• p4gm (p4mm): celda primitiva, rotación 4 veces, reflexión de deslizamiento perpendicular al eje principal, eje de simetría especular a 45°.
• c2mm (c2mm): celda centrada, rotación doble, ejes de simetrías especulares tanto perpendiculares como paralelas al eje principal.
• p31m (p31m): celda primitiva, rotación 3 veces, eje de simetría especular a 60°.

Aquí están todos los nombres que difieren en notación corta y completa.

Nombres cristalográficos cortos y completos

Cortos	pm	pg	cm	pmm	pmg	pgg	cmm	p4m	p4g	p6m
Completos	p1m1	p1g1	c1m1	p2mm	p2mg	p2gg	c2mm	p4mm	p4gm	p6mm

Los nombres restantes son p1, p2, p3, p3m1, p31m, p4, y p6.

La notación orbifold para grupos del papel pintado, ideada por John Horton Conway (Conway, 1992) (Conway 2008), no se basa en la cristalografía, sino en la topología. Se reduce el mosaico periódico infinito del plano a su esencia, un orbifold, que se describe mediante algunos símbolos.

• Un dígito, n, indica un centro de rotación de n pliegues correspondiente a un punto de un orbifold con forma de cono. Según el teorema de restricción cristalográfica, n debe ser 2, 3, 4 o 6.
• Un asterisco, *, indica una simetría especular correspondiente a un límite del orbifold. Interactúa con los dígitos de la siguiente manera:
  1. Los dígitos antes del asterisco * denotan centros de rotación pura (grupo cíclico).
  2. Los dígitos después de * denotan centros de rotación con simetrías especulares a través de ellos, correspondientes a "esquinas" en el límite del orbifold (grupo diedral).
• Un aspa, ×, se usa cuando hay una reflexión de deslizamiento, e indica un solapamiento en el orbifold. Los espejos puros se combinan con la traslación en celosía para producir reflexiones deslizadas, pero estas ya se tienen en cuenta, por lo que no se remarcan aquí.
• El símbolo "sin simetría", o, está solo e indica que solo se dispone de traslaciones de red sin otra simetría. El orbifold con este símbolo es un toro; en general, el símbolo o denota un asa en el orbifold.

Considérese el grupo denotado en notación cristalográfica por cmm; en la notación de Conway, tomaría la forma 2*22. El 2 antes del * indica que existe un centro de rotación de 2 veces sin reflexión a través de él. El * en sí mismo indica que se tiene una reflexión especular. Los primeros 2 después del * indican que se tiene un centro de rotación de 2 veces en un espejo. El 2 final indica que se tiene un segundo centro de rotación doble independiente en una simetría especular, uno que no es un duplicado del primero bajo simetrías.

El grupo denotado por pgg será 22×. Se tienen dos centros de rotación pura de 2 lóbulos y un eje de reflexión de deslizamiento. Compárese esto con pmg, según Conway 22*, donde la notación cristalográfica menciona un deslizamiento, pero uno que está implícito en las otras simetrías del orbifold.

También se incluye la notación de corchetes de Coxeter, basada en grupos de Coxeter reflexivos, y modificada con superíndices que representan rotaciones, rotaciones impropias y traslaciones.

Un orbifold se puede ver como un polígono con cara, lados y vértices, que se pueden desplegar para formar un conjunto que puede ser infinito de polígonos que enlosan la esfera, el plano o el plano hiperbólico. Cuando enlosa el plano, dará un grupo del papel pintado y cuando enlosa la esfera o el plano hiperbólico, da un grupo de simetría esférica o un grupo de simetría hiperbólica. El tipo de espacio del mosaico de polígonos se puede encontrar calculando la característica de Euler, χ = V - E + F, donde V es el número de esquinas (vértices), E es el número de aristas y F es el número de caras. Si la característica de Euler es positiva, entonces el orbifold tiene una estructura elíptica (esférica); si es cero, entonces tiene una estructura parabólica, es decir, un grupo del papel pintado; y si es negativo tendrá una estructura hiperbólica. Si se enumera el conjunto completo de orbifolds posibles, se descubre que solo 17 tienen la característica de Euler 0.

Cuando un orbifold se replica por simetría para llenar el plano, sus características crean una estructura de vértices, aristas y caras poligonales, que deben ser consistentes con la característica de Euler. Al invertir el proceso, se pueden asignar números a las características del orbifold, pero usando fracciones en lugar de números enteros. Debido a que el orbifold mismo es un cociente de la superficie completa del grupo de simetría, la característica de Euler del orbifold es un cociente de la característica de Euler de la superficie por el orden del grupo de simetría.

La característica de Euler del orbifold es 2 menos la suma de los valores de las características, asignados de la siguiente manera:

• Un dígito n sin o antes de * cuenta como (n -1)/n.
• Un dígito n después de a * cuenta como (n -1)/2n.
• Tanto * como × cuentan como 1.
• La "sin simetría" ° cuenta como 2.

Para un grupo del papel pintado, la suma de la característica debe ser cero; por lo tanto, la suma de características debe ser 2)

Ejemplos

• 632: 5/6 + 2/3 + 1/2 = 2
• 3*3: 2/3 + 1 + 1/3 = 2
• 4*2: 3/4 + 1 + 1/4 = 2
• 22×: 1/2 + 1/2 + 1 = 2

Ahora la enumeración de todos los grupos del papel pintado se convierte en una cuestión de aritmética, de enumerar todas las cadenas de características con valores que suman 2.

Las cadenas de características con otras sumas no tienen sentido; implican teselados no planos, no discutidos aquí. Cuando la característica orbifold de Euler es negativa, el mosaico es hiperbólico; cuando es positiva, se denomina esférica o mala.

Ejemplo y diagrama para p1

Estructuras celulares para p1 por tipo de red

Oblicua			Hexagonal
Rectangular		Rómbica		Cuadrada

• Firma orbifold: o
• Notación Coxeter (rectangular): [∞⁺, 2, ∞⁺] o [∞]⁺×[∞]⁺
• Retícula: oblicua
• Grupo de puntos: C₁
• El grupo p1 contiene solo translaciones; no hay rotaciones, reflexiones ni reflexiones de deslizamiento.

Ejemplos del grupo p1

• 
  Generado por computadora
• 
  Tapiz medieval

Ejemplo y diagrama para p2

Estructuras celulares para p2 por tipo de red

Oblicua			Hexagonal
Rectangular		Rómbica		Cuadrada

• Firma Orbifold: 2222
• Notación Coxeter (rectangular): [∞, 2, ∞]⁺
• Retícula: oblicua
• Grupo de puntos: C₂
• El grupo p2 contiene cuatro centros de rotación de orden dos (180°), pero no tiene reflexiones ni reflexiones de deslizamiento.

Ejemplos del grupo p2

• 
  Generado por computadora
• 
  Paño, Islas Sandwich (Hawái)
• 
  Esterilla del ajuar de un rey egipcio
• 
  Alfombra egipcia (detalle)
• 
  Techo de una tumba egipcia
• 
  Cerca de alambre, EE.UU.

Ejemplo y diagrama para pm

Estructura celular para pm

Reflexión horizontal	Reflexión Vertical

• Firma orbifold: **
• Notación Coxeter: [∞, 2, ∞⁺] o [∞⁺, 2, ∞]
• Enrejado: rectangular
• Grupo de puntos: D₁
• El grupo pm no tiene rotaciones. Tiene ejes de reflexión, todos paralelos.

Ejemplos del grupo pm

(Los primeros tres tienen un eje de simetría vertical, y los dos últimos tienen uno diagonal diferente)

• 
  Generado por computadora
• 
  Vestido de una figura en una tumba en [Biban el Moluk, Egipto
• 
  Tumba egipcia, Tebas
• 
  Techo de una tumba en Gourna, Egipto. El eje de reflexión es diagonal
• 
  Metalistería india en la Gran Exposición de 1851. Esto es casi pm (ignorando las líneas diagonales cortas entre motivos ovales, que lo hacen p1)

Ejemplo y diagrama para pg

Estructuras celulares para pg

Reflexiones deslizadas horizontales	Reflexiones deslizadas verticales
Rectangular

• Firma Orbifold: ××
• Notación Coxeter: [(∞, 2)⁺, ∞⁺] o [∞⁺, (2, ∞)⁺]
• Retícula: rectangular
• Grupo de puntos: D₁
• El grupo pg contiene solo reflejos de deslizamiento, y sus ejes son todos paralelos. No hay rotaciones ni reflexiones.

Ejemplos del grupo pg

• 
  Generado por computadora
• 
  Alfombrilla con diseño de espiga de una esterilla del ajuar de un rey del antiguo Egipto
• 
  Alfombra egipcia (detalle)
• 
  Pavimento con diseño en espina de pez (Salzburgo). El eje de reflexión de deslizamiento discurre de noreste a suroeste
• 
  Uno de los coloreados del teselado cuadrado achaflanado; las líneas de reflexión de deslizamiento están en la dirección superior izquierda/inferior derecha; ignorando los colores, aparece mucha más simetrías que solo pg, pasando a ser p4g (véase allí esta imagen con triángulos de igual color)

Sin los detalles dentro de las bandas en zigzag, el tapete es pmg con los detalles pero sin la distinción entre marrón y negro es pgg.

Ignorando los bordes ondulados de las baldosas, el pavimento es pgg.

Ejemplo y diagrama para cm

Estructura celular para cm

Reflexiones horizontales	Reflexiones verticales
Rómbica

• Firma Orbifold: *×
• Notación Coxeter: [∞⁺, 2⁺, ∞] o [∞, 2⁺, ∞⁺]
• Retícula: rómbica
• Grupo de puntos: D ₁
• El grupo cm no contiene rotaciones. Tiene ejes de reflexión, todos paralelos. Hay al menos una reflexión de deslizamiento cuyo eje no es un eje de reflexión. Está a medio camino entre dos ejes de reflexión paralelos adyacentes.
• Este grupo se aplica para filas escalonadas simétricamente (es decir, hay un desplazamiento por fila de la mitad de la distancia de traslación dentro de las filas) de objetos idénticos, que tienen un eje de simetría perpendicular a las filas.

Ejemplos del grupo cm

• 
  Generado por computadora
• 
  Vestido de Amón, de Abu Simbel, antiguo Egipto
• 
  Dado de Biban el Moluk, Egipto
• 
  Nave de bronce en Nimrod, Asiria
• 
  Detalle de la enjuta de un arco, de la Alhambra, España
• 
  Interior de un arco de la Alhambra
• 
  Tejido persa
• 
  Trabajo sobre metal realizado en la India (Gran Exhibición de 1851)
• 
  Imagen de del estido de una figura en una tumba de Biban el Moluk, Egipto

Ejemplo y diagrama para pmm

Estructuras celulares para pmm

Rectangular	Cuadrada

• Firma Orbifold: *2222
• Notación Coxeter (rectangular): [∞, 2, ∞] o [∞]×[∞]
• Notación Coxeter (cuadrado): [4,1⁺, 4] o [1⁺, 4, 4, 1⁺]
• Retícula: rectangular
• Grupo de puntos: D₂
• El grupo pmm tiene reflexiones en dos direcciones perpendiculares y cuatro centros de rotación de orden dos (180°) ubicados en las intersecciones de los ejes de reflexión.

Ejemplos del grupo pmm

• 
  Imagen 2D de un cerramiento de celosía, EE. UU. (en 3D presenta simetrías adicionales)
• 
  Cofre de una momia (Museo del Louvre)
• 
  Otro cofre de una momia del Louvre. Sería del tipo p4m, excepto por la coloración no coincidente

Ejemplo y diagrama para pmg

Estructuras celulares para pmg

Reflexiones horizontales	Reflexiones verticales

• Firma Orbifold: 22*
• Notación Coxeter: [(∞, 2)⁺, ∞] o [∞, (2, ∞)⁺]
• Retícula: rectangular
• Grupo de puntos: D₂
• El grupo pmg tiene dos centros de rotación de orden dos (180°) y reflexiones en una sola dirección. Tiene reflexiones de deslizamiento cuyos ejes son perpendiculares a los ejes de reflexión. Los centros de rotación se encuentran en los ejes de reflexión de deslizamiento.

Ejemplos del grupo pmg

• 
  Generado por computadora
• 
  Paño, Islas Sandwich (Hawái)
• 
  Techo de una tumba egipcia
• 
  Pavimento de Praga, República Checa
• 
  Vasija del Reino de Kerma (Sudán)
• 
  Empaquetado pentagonal

Ejemplo y diagrama para pgg

Estructuras celulares para pgg por tipo de retícula

Rectangular	Cuadrada

• Firma Orbifold: 22×
• Notación Coxeter (rectangular): [((∞, 2)⁺, (∞, 2)⁺)]
• Notación Coxeter (cuadrado): [4⁺, 4⁺]
• Retícula: rectangular
• Grupo de puntos: D ₂
• El grupo pgg contiene dos centros de rotación de orden dos (180°) y reflexiones de deslizamiento en dos direcciones perpendiculares. Los centros de rotación no están ubicados en los ejes de reflexión de deslizamiento. No hay reflexiones.

Ejemplos del grupo pgg

• 
  Generado por computadora
• 
  Nave de bronce de Nimrod, Asiria
• 
  Pavimento de Budapest, Hungría. Los ejes de reflexión de deslizamiento son diagonales

Ejemplo y diagrama para cmm

Estructuras celulares para cmm por tipo de retícula

Rómbica	Cuadrada

• Firma Orbifold: 2*22
• Notación Coxeter (rómbica): [∞, 2⁺, ∞]
• Notación Coxeter (cuadrada): [(4,4,2⁺)]
• Retícula: rómbica
• Grupo de puntos: D ₂
• El grupo cmm tiene reflexiones en dos direcciones perpendiculares, y una rotación de orden dos (180°) cuyo centro no está en un eje de reflexión. También tiene dos rotaciones cuyos centros están en un eje de reflexión.
• Este grupo se ve con frecuencia en la vida cotidiana, ya que es la disposición más común de ladrillos en muros y fachadas (aparejado) utiliza este grupo (véase ejemplo a continuación).

La simetría rotacional de orden 2 con centros de rotación en los centros de los lados del rombo es una consecuencia de las otras propiedades.

El patrón corresponde a cada uno de los siguientes:

• filas simétricamente escalonadas de idénticos objetos doblemente simétricos
• un patrón de tablero de ajedrez de dos mosaicos rectangulares alternos, de los cuales cada uno, por sí mismo, es doblemente simétrico
• un patrón de tablero de ajedrez de forma alterna con un mosaico rectangular simétrico rotacional de 2 pliegues y su imagen especular

Ejemplos del grupo cmm

• 
  Generado por computadora
• 
  Una de las 8 teselaciones semi-regulares
• 
  Muro de ladrillos suburbano con aparejo a sogas, EE.UU.
• 
  Techo de una tumba egipcia. Ignorando los colores, pertenecería a p 4 g
• 
  Ejemplo procedente del antiguo Egipto
• 
  Tapiz persa
• 
  Tumba egipcia
• 
  Plato turco
• 
  Empaquetado compacto de dos tamaños de círculos
• 
  Otro empaquetado compacto de dos tamaños de círculos
• 
  Otro empaquetado compacto de dos tamaños de círculos

Ejemplo y diagrama para p 4

Estructura celular para p4

• Firma Orbifold: 442
• Notación Coxeter: [4,4]⁺
• Retícula: cuadrado
• Grupo de puntos: C₄
• El grupo p4 tiene dos centros de rotación de orden cuatro (90°) y un centro de rotación de orden dos (180°). No tiene reflexiones ni reflexiones de deslizamiento.

Ejemplos del grupo p4

Un patrón p4 puede considerarse como una repetición en filas y columnas de mosaicos cuadrados iguales con simetría rotacional de 4 pliegues. También se puede considerar como un patrón de tablero de ajedrez de dos de estos mosaicos, un factor ${\displaystyle {\sqrt {2}}}$ más pequeño y girado 45°.

• 
  Generado por computadora
• 
  Techo de una tumba egipcia; ignorando los colores, es un patrón del tipo p4, de lo contrario sería p2
• 
  Techo de una tumba del antiguo Egipto
• 
  Patrones superpuestos
• 
  Friso de la Alhambra, España. Requiere una inspección minuciosa para ver por qué no posee reflexiones
• 
  Arpillera vienesa
• 
  Loza renacentista
• 
  Teselado pitagórico
• 
  Generado a partir de una fotografía

Ejemplo y diagrama para p4m

Estructura celular para p4m

• Firma Orbifold: *442
• Notación Coxeter: [4,4]
• Retícula: cuadrada
• Grupo de puntos: D₄
• El grupo p4m tiene dos centros de rotación de orden cuatro (90°) y reflexiones en cuatro direcciones distintas (horizontal, vertical y diagonales). Posee reflexiones deslizadas adicionales, cuyos ejes no son ejes de reflexión. Las rotaciones de orden dos (180°) se centran en la intersección de los ejes de reflexión de deslizamiento. Todos los centros de rotación se encuentran en los ejes de reflexión.

Esto corresponde a una cuadrícula sencilla de filas y columnas de cuadrados iguales, con los cuatro ejes de reflexión. También corresponde a un patrón de tablero de ajedrez de dos de tales cuadrados.

Ejemplos del grupo p4m

Ejemplos mostrados con las traslaciones más pequeñas horizontales y verticales (como en el diagrama):

• 
  Generado por computadora
• 
  Una de las 3 teselaciones regulares
• 
  Revestimiento demirregular con triángulos; ignorando los colores, pertenece a p4m, de lo contrario sería c2m
• 
  Una de las 8 teselaciones semi-regulares (ignorando también el color, con traslaciones más pequeñas)
• 
  Pintura ornamental, Nínive, Asiria
• 
  Drenaje pluvial, EE. UU.
• 
  Cofre de una momia egipcia
• 
  Azulejo esmaltado persa
• 
  Empaquetado compacto de dos tamaños de círculos

Ejemplos mostrados con la diagonal de traslación más pequeña:

• 
  Tablero de damas
• 
  Paño (Tahití)
• 
  Tumba egipcia
• 
  Catedral de Bourges
• 
  Plato procedente de Turquía, período otomano

Ejemplo y diagrama para p4g

Estructura celular para p4g

• Firma orbifold: 4*2
• Notación de Coxeter: [4⁺,4]
• Retícula: cuadrada
• Grupo puntual: D₄
• El grupo p4g tiene dos centros de rotación de orden cuatro (90°), que son la imagen especular del otro, pero tiene reflejos en solo dos direcciones, que son perpendiculares. Posee rotaciones de orden dos (180°) cuyos centros están ubicados en las intersecciones de los ejes de reflexión. Tiene ejes de reflexión de deslizamiento paralelos a los ejes de reflexión, entre ellos, y también en un ángulo de 45° con estos. Un patrón p4g puede verse como un patrón de tablero de ajedrez de copias de un mosaico cuadrado con simetría cuádruple rotacional, y su imagen especular. Alternativamente, puede considerarse (cambiando la mitad de un mosaico) como un patrón de tablero de ajedrez de copias de un mosaico simétrico horizontal y verticalmente y su versión girada a 90°. Téngase en cuenta que ninguno de los dos se aplica a un patrón de tablero de ajedrez en blanco y negro, que pertenece al grupo p4m (con celdas de traslación diagonal).

Ejemplos del grupo p4g

• 
  Linóleo de un baño, EE. UU.
• 
  Porcelana pintada, China
• 
  Mosquitera, EE.UU.
• 
  Pintura china
• 
  Uno de los coloreados del teselado cuadrado achaflanado (véase también en pg)

Ejemplo y diagrama para p3

Estructura celular para p3

• Firma orbifold: 333
• Notación Coxeter: [(3,3,3)]⁺ o [3^[3]]⁺
• Retícula: hexagonal
• Grupo de puntos: C₃
• El grupo p3 tiene tres centros de rotación diferentes de orden tres (120°), pero no tiene reflexiones ni reflexiones de deslizamiento.

Imagínese una teselación del plano con triángulos equiláteros de igual tamaño, con los lados correspondientes a las traslaciones más pequeñas. Luego, la mitad de los triángulos aparecen en una orientación y la otra mitad al revés. Este grupo de fondo de pantalla corresponde al caso de que todos los triángulos de la misma orientación son iguales, mientras que ambos tipos tienen simetría rotacional de orden tres, pero los dos no son iguales, ni la imagen especular del otro, ni ambos simétricos (si los dos son iguales) tenemos p6, si son la imagen especular del otro se tiene p31m, si ambos son simétricos se tiene p3m1; si dos de los tres se aplican, el tercero también, y se tiene p6m). Para una imagen dada, son posibles tres de estas teselaciones, cada una con centros de rotación como vértices, es decir, para cualquier teselación son posibles dos cambios. En términos de la imagen: los vértices pueden ser los triángulos rojo, azul o verde.

De manera equivalente, imagínese una teselación del plano con hexágonos regulares, con lados iguales a la distancia de traslación más pequeña dividida por √3. Entonces este grupo del papel pintado corresponde al caso de que todos los hexágonos son iguales (y con la misma orientación) y tienen simetría rotacional de orden tres, mientras que no poseen simetría de imagen especular (si tienen simetría rotacional de orden seis se trata de p6, si son simétricos con respecto a las diagonales principales corresponde a p31m, si son simétricos con respecto a las líneas perpendiculares a los lados se tiene p3m1; si dos de los tres se aplican, el tercero también, y se tiene p6m). Para una imagen dada, son posibles tres de estas teselaciones, cada una con un tercio de los centros de rotación como centros de los hexágonos. En términos de la imagen: los centros de los hexágonos pueden ser los triángulos rojo, azul o verde.

Ejemplos del grupo p3

• 
  Generado por computadora
• 
  Una de las 8 teselaciones semi-regulares (ignorando los colores: p6). Los vectores de traslación se giran un poco hacia la derecha en comparación con las direcciones en la red hexagonal subyacente de la imagen
• 
  Pavimento de Zakopane, Polonia
• 
  Revestimiento de paredes en la Alhambra, España (y toda la pared); ignorando todos los colores, pertenece al tipo p3 (ignorando solo los colores de las estrellas, pertenece al p1)

Ejemplo y diagrama para p3m1

Estructura celular para p3m1

• Firma Orbifold: *333
• Notación Coxeter: [(3,3,3)] o [3^[3]]
• Retícula: hexagonal
• Grupo de puntos: D₃
• El grupo p3m1 tiene tres centros de rotación diferentes de orden tres (120°). Posee reflexiones en los tres lados de un triángulo equilátero. El centro de cada rotación se encuentra en un eje de reflexión. Presenta reflexiones de deslizamiento adicionales en tres direcciones distintas, cuyos ejes se encuentran a medio camino entre los ejes de reflexión paralelos adyacentes.

Al igual que para p3, imagínese una teselación del plano con triángulos equiláteros de igual tamaño, con los lados correspondientes a las traslaciones más pequeñas. Luego, la mitad de los triángulos están en una orientación y la otra mitad al revés. Este grupo del papel pintado corresponde al caso de que todos los triángulos de la misma orientación son iguales, mientras que ambos tipos tienen simetría rotacional de orden tres, y ambos son simétricos, pero los dos no son iguales y no son la imagen especular del otro. Para una imagen dada, son posibles tres de estas teselaciones, cada una con centros de rotación como vértices. En términos de la imagen: los vértices pueden ser los triángulos rojo, azul oscuro o verde.

Ejemplos del grupo p3m1

• 
  Una de las 3 teselaciones regulares (ignorando colores: p6m)
• 
  Otro mosaico regular (ignorando colores: p6m)
• 
  Una de las 8 teselaciones semi-regulares (ignorando colores: p6m)
• 
  Azulejo persa esmaltado (ignorando colores: p6m)
• 
  Ornamento persa
• 
  Pintura china (véase imagen detallada)

Ejemplo y diagrama para p31m

Estructura celular para p31m

• Firma Orbifold: 3*3
• Notación Coxeter: [6,3⁺]
• Enrejado: hexagonal
• Grupo de puntos: D₃
• El grupo p 31 m tiene tres centros de rotación diferentes de orden tres (120°), de los cuales dos son la imagen especular del otro. Tiene reflejos en tres direcciones distintas. Tiene al menos una rotación cuyo centro no se encuentra en un eje de reflexión. Hay reflexiones de deslizamiento adicionales en tres direcciones distintas, cuyos ejes se encuentran a medio camino entre los ejes de reflexión paralelos adyacentes.

Al igual que para p3 y p3m1, imagine una teselación del plano con triángulos equiláteros de igual tamaño, con los lados correspondientes a las traslaciones más pequeñas. Luego, la mitad de los triángulos están en una orientación y la otra mitad al revés. Este grupo del papel pintado corresponde al caso de que todos los triángulos de la misma orientación son iguales, mientras que ambos tipos tienen simetría rotacional de orden tres y son la imagen especular del otro, pero no son simétricos y no son iguales. Para una imagen dada, solo es posible una de estas teselaciones. En términos de la imagen: los vértices no pueden ser triángulos azul oscuro.

Ejemplos del grupo p31m

• 
  Azulejo esmaltado persa
• 
  Porcelana pintada, China
• 
  Pintura china
• 
  Embalaje compacto de dos tamaños de círculos

Ejemplo y diagrama para p6

Estructura celular para p6

• Firma Orbifold: 632
• Notación Coxeter: [6,3] ⁺
• Retícula: hexagonal
• Grupo de puntos: C₆
• El grupo p6 tiene un centro de rotación de orden seis (60°); dos centros de rotación de orden tres (120°), que son imágenes de cada uno bajo una rotación de 60°; y tres centros de rotación de orden dos (180°) que también son imágenes de cada uno bajo una rotación de 60°. No tiene reflejos ni reflejos de deslizamiento.

Un patrón con esta simetría se puede considerar como una teselación del plano con mosaicos triangulares iguales con simetría C₃, o de manera equivalente, una teselación del plano con mosaicos hexagonales iguales con simetría C₆ (con los bordes de los mosaicos no necesariamente parte del patrón).

Ejemplos del grupo p6

• 
  Generado por computadora
• 
  Polígonos regulares
• 
  Paneles de pared, la Alhambra, España
• 
  Ornamento persa

Ejemplo y diagrama para p6m

Estructura celular para p6m

• Firma Orbifold: *632
• Notación Coxeter: [6,3]
• Retícula: hexagonal
• Grupo de puntos: D₆
• El grupo p6m tiene un centro de rotación de orden seis (60°); tiene dos centros de rotación de orden tres, que solo difieren en una rotación de 60° (o, equivalentemente, 180°), y tres de orden dos, que solo difieren en una rotación de 60°. También posee reflexiones en seis direcciones distintas. Hay reflexiones de deslizamiento adicionales en seis direcciones distintas, cuyos ejes se encuentran a medio camino entre los ejes de reflexión paralelos adyacentes.

Un patrón con esta simetría puede considerarse como una teselación del plano con mosaicos triangulares iguales con simetría D₃, o de manera equivalente, una teselación del plano con mosaicos hexagonales iguales con simetría D₆ (con los bordes de los mosaicos no necesariamente parte del patrón). Así, los ejemplos más simples son una retícula triangular con o sin líneas de conexión, y un mosaico hexagonal con un color para delinear los hexágonos y otro para el fondo.

Ejemplos del grupo p6m

• 
  Generado por computadora
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  Una de las 8 teselaciones semi-regulares
• 
  Otra teselación semi-regular
• 
  Una tercera teselación semi-regular
• 
  Azulejo esmaltado persa
• 
  Vestido de rey Khorsabad, Asiria, casi p6m (ignorando las partes internas de las flores, que lo hacen cmm)
• 
  Nave de bronce en Nimrod, Asiria
• 
  Pavimento de mármol bizantino, Roma
• 
  Porcelana pintada, China
• 
  Porcelana pintada, China
• 
  Empaquetado compacto de dos tamaños de círculo
• 
  Otro empaquetado compacto de dos tamaños de círculo