オーディオ反応型フィロタキシスLEDディスプレイの設計と製作
自然界の螺旋パターンから着想を得たオーディオ反応型LEDディスプレイが完成した。
Jagi Natarajan は、ヒマワリや多肉植物に見られるフィロタキシス（葉序）パターンをモチーフにした、オーディオ反応型LEDディスプレイを設計・製作した。黄金比率 1.6180339887 を用いた点群生成と Voronoi テッセレーション幾何学の実装、89 個のLED の手作業による半田付け、デジタルマイクロフォン INMP441 によるオーディオ解析の統合など、複数の技術を組み合わせたプロジェクトである。
フィロタキススパターンと幾何学的構成
フィロタキスは、ヒマワリや多肉植物に見られる二重螺旋状に拡張する形状である。制作者は Processing で黄金比回転法を用いた点群を生成し、CadQuery ライブラリを用いた Python スケッチで Voronoi テッセレーション構造へと変換した。セル端データを Processing から書き出し、これを Python に読み込むことで複雑な幾何学構造を実現している。
プリンタのベッドサイズに対応させるため、3Dプリント時には形状を4つのほぼ等しい象限に分割して製造した。光の拡散材として、半透明の桑紙が使用されている。
電子部品と制御システム
初版では、STM32 blackpill ボードが 89 個のLED を SPI 経由の neopixel ドライバで駆動した。オーディオ入力は INMP441 デジタルマイクロフォンが担当し、ARM CMSIS ライブラリを用いた信号処理により、音響データがリアルタイムでLED の点灯パターンを制御する。制作者は Jon Hopkins の『Neon Pattern Drum』を用いてオーディオ反応プログラムの動作を検証している。
マウント面には竹製のまな板が採用され、有機的な素材との調和を実現している。初版は2026年の新年会で展示され、出席者から複数の制作依頼を受けた。
改良版と Recurse Center での展開
2026年夏、制作者は Recurse Center でのプログラミングリトリート参加時に改良版を完成させた。この版では、PCB をバックプレートとして採用し、5回対称性を備えた設計に変更している。マイコンを ESP32 に切り替え、ファームウェア全体を Rust で書き直した。
5枚の同一PCB を一括発注し、製造効率を向上させている。改良版は Recurse Center にインストール展示されており、ウェブサイト経由で参加者が WebAssembly バックエンドと最小限の API を用いてスケッチやゲームをアップロード可能な構成となっている。ESP32 が WiFi ネットワークに接続されることで、ローカルウェブサイトの配信が実現している。
筆者の見立て
- 半田付け作業を通じた没入感と達成感について論じている。
- オーディオ反応性により作品が「生きている」「ダイナミック」に感じられるとの見方を示唆している。
- PCB 製造がこの複雑さのレベルでは「予想より簡単だった」と評価している。
- 竹製マウントと有機的な紙素材の組み合わせが相補的であると解釈している。
- neopixel LED の手作業半田付けが「通常の半田付けよりさらに困難である」との見解を述べている。
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出典
Jagi Natarajan『Phyllotaxis: An audio-reactive LED display』https://jagi.studio/posts/phyllotaxis/