ลายไทย วาดด้วยคณิต
กนก วาดด้วยคณิต
กระหนกคือเปลวไฟที่เป็นรากของลายไทย เป็นทองบนพื้นรักดำของบานประตูโบสถ์และตู้พระธรรม จำหลักอยู่บนหน้าบัน และอยู่บนหัวโขน ทุกเปลวในหน้านี้วาดจากสมการเดียว ลองเลื่อนเมาส์เข้าใกล้ เปลวจะเอนหนี
เปลวไฟแห่งลายไทย วาดด้วยคณิต
motdang.net/sites/kranok
กระหนก
คำที่แปลว่าทอง ลายที่เป็นเปลวไฟ
พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถานเขียนชื่อลายนี้ว่า กระหนก คือลายไทยประเภทหนึ่ง ใช้ผูกเขียนเป็นลวดลาย มีทั้งระบายสี ปิดทองรดน้ำ ปั้น หรือแกะสลัก มีหลายแบบ เช่น กระหนกเปลว กระหนกก้านขด และเขียนเป็น กนก ก็มี ส่วนคำว่า กนก (กะ-หนก) เมื่ออยู่ลำพังแปลว่าทองคำ มาจากบาลีและสันสกฤต kanaka วิกิพีเดียภาษาไทยอ้างว่าสมเด็จฯ เจ้าฟ้ากรมพระยานริศรานุวัดติวงศ์ทรงสันนิษฐานว่า คำนี้เดิมใช้เรียกตู้ลายทอง แล้วจึงมาเรียกลายบนตู้นั้น
งานเขียนไทยแบ่งเป็นสี่หมวด คือ หมวดกระหนก ได้แก่ลวดลาย หมวดนารี ได้แก่ภาพมนุษย์และเทวดา หมวดกระบี่ ได้แก่ลิงและยักษ์ในรามเกียรติ์ และหมวดคชะ ได้แก่สัตว์ทั้งจริงและในป่าหิมพานต์ ตำราของครูช่างให้แม่ลายพื้นฐานห้าแบบ คือ แม่ลายกระจัง พุ่มข้าวบิณฑ์ ประจำยาม ดาว และกระหนก
ที่มาของรูปทรงยังเป็นที่ถกเถียง วิกิพีเดียภาษาไทยว่าต้นแบบมาจากหางไหล ซึ่งมาจากลักษณะของเปลวไฟ ครูบางท่านเพิ่มหางงูเข้าไปด้วย อาจารย์สันติ เล็กสุขุม ถูกอ้างว่าเห็นที่มาในลวดลายอินเดียสมัยคุปตะ และเห็นดอกบัวเป็นต้นแบบของกระหนกสามตัว แหล่งข้อมูลไทยยังนับยอดผักกูด เถาวัลย์ กาบไผ่ ใบฝ้ายเทศ และเปลวไฟ เป็นแบบของลายไทย
กระหนกสามตัวเป็นแม่ลาย ถือเป็นแม่แบบของกระหนกทั้งหลาย และเป็นจุดเริ่มของการเรียน ครูโรงเรียนช่างฝีมือในวังเริ่มสอนจากลายนี้ สำนักช่างสิบหมู่ กรมศิลปากร ดูแลช่างสิบหมู่ ได้แก่ ช่างเขียน ช่างแกะ ช่างสลัก ช่างกลึง ช่างหล่อ ช่างปั้น ช่างหุ่น ช่างรัก ช่างบุ และช่างปูน
ตัวเหงา
เกลียวที่รูปร่างไม่เปลี่ยน
ที่โคนของกนก เส้นจะม้วนเข้าเป็นขด เกลียวลอการิทึมเข้ากับขดนี้ได้ดี เกลียวแบบนี้ขยายด้วยอัตราเท่าเดิมทุกรอบ ขดเล็กกับขดใหญ่จึงมีรูปร่างเหมือนกัน และเส้นจะตัดเส้นรัศมีจากจุดศูนย์กลางด้วยมุมเท่ากันทุกเส้น
เกลียวอีกแบบที่พบบ่อยคือเกลียวอาร์คิมิดีส ซึ่งเพิ่มระยะห่างเท่าเดิมทุกรอบ เหมือนเสื่อที่ม้วนไว้ ลองสลับดูแล้วสังเกตช่องว่างระหว่างรอบ
เกลียวลอการิทึมเขียนได้ว่า r = ebθ r คือระยะจากจุดศูนย์กลาง θ คือมุมที่หมุนไป b คืออัตราขยาย ทุกหนึ่งรอบ r จะคูณด้วย e2πb ครูสอนให้ขดหัวเหมือนก้นหอย ยังไม่มีงานตีพิมพ์ที่วัดว่าขดที่วาดด้วยมือเป็นเกลียวแบบไหน เกลียวลอการิทึมเป็นแบบจำลองของหน้านี้
กราฟเดียว
กราฟเดียววาดได้ทั้งเปลว
เส้นโค้งเส้นหนึ่งบอกได้ด้วยสิ่งเดียว คือมันโค้งมากแค่ไหนที่แต่ละจุดตามความยาว กราฟคือความโค้งของเปลวทองที่อยู่ข้างกัน ตั้งแต่ตาขดจนถึงปลาย เปลี่ยนกราฟ เปลวก็เปลี่ยนตาม
ใกล้ตาขด ความโค้งสูงมากแล้วลดลงเป็นหนึ่งส่วนระยะทาง κ = a / s ส่วนนี้คือเกลียวลอการิทึม ช่วงกลางความโค้งเกือบเป็นศูนย์ ตัวเปลวจึงเกือบตรง ใกล้ปลายความโค้งติดลบ เส้นโค้งกลับอีกทาง ปลายจึงสะบัด
นักคณิตศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่าสมการธรรมชาติของเส้นโค้ง คือความโค้งตามความยาว โดยไม่สนว่าเส้นอยู่ตรงไหนบนกระดาษ รวมความโค้งได้ทิศทาง รวมทิศทางได้เส้น บากบนหลังกระหนกวางซ้อนลงไปอีกชั้น เป็นฟันเลื่อยที่ค่อย ๆ ขึ้นแล้วตกฉับ ปลายแต่ละบากถูกดันไปทางยอด
กนกสามตัว
กระหนกสามตัว
แม่ลายนี้มีสามตัว ตัวเหงา คือตัวขด อยู่ล่างสุดและอยู่หน้า ตัวประกบหรือกาบ อยู่หลังตัวเหงา และตัวยอด คือเปลวที่ปลาย พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถานให้ความหมายของ เหงา ว่าชื่อลายกระหนกตัวแรก บทเรียนในโรงเรียนเล่นคำว่าตัวเหงาก้มหน้าดูเศร้า ๆ เหงา ๆ
สูตรหนึ่ง: ร่างสี่เหลี่ยมผืนผ้าตั้งสัดส่วน 4 ต่อ 2 ลากเส้นทแยง วางกาบไว้มุมล่างซ้าย ลากเส้นจากโคนเข้าหัว แล้วขึ้นไปถึงยอดที่มุมบนขวา ลากกลับลงมาเป็นเปลว แบ่งเป็นสามตัว บาก แล้วใส่ไส้ ครูอีกท่านใช้สามเหลี่ยมมุมฉากสูง 3 กว้าง 2 และให้หัวกระหนกล้นออกนอกกรอบเล็กน้อย กระหนกจะดูมีชีวิต
แต่ละตัวในภาพนี้คือเปลวหนึ่งตัวจากกราฟความโค้งข้างบน เส้นคือขอบหน้า ตัวลายห้อยอยู่ด้านหลังเส้น และหัวเต็มไปด้วยทองระหว่างรอบของขด ภาพลายเส้นต้นแบบอยู่เป็นภาพแรกในหัวข้อภาพ
เปลวบนเปลว
กนกในกนก
บากแต่ละบากบนหลังกระหนกจบด้วยเปลวเล็ก ๆ ลองให้ทุกบากงอกเป็นกระหนกทั้งตัว แล้วให้ทุกบากของตัวใหม่งอกต่อไปอีก ช่างสถาปัตย์พูดถึงตัวกระหนกที่ซ้อนกัน และรายงานวิจัยของมหาวิทยาลัยบูรพาปี 2557 ตั้งใจจำลองรูปแบบแฟร็กทัลของกระหนก การซ้อนแบบนี้เป็นของหน้านี้เอง
ถ้ามีสามบาก และตัวลูกมีขนาด r เท่าของตัวแม่ ชั้นที่ n จะมี 3n เปลว แต่ละเปลวมีพื้นที่ r2n ของเปลวแรก ทองทั้งหมดรวมเป็นอนุกรมเรขาคณิต 1 + 3r² + (3r²)² + … ซึ่งเข้าใกล้ 1 / (1 − 3r²) เท่าของเปลวแรก ตราบที่ 3r² < 1 ถ้า r เกินราว 0.58 ทองจะเพิ่มไม่สิ้นสุด
จำนวนเปลวนับได้ตรง ส่วนที่ซ้อนทับนับซ้ำ ตัวเลขทองจึงเป็นค่าสูงสุด
ลายก้านขด
ลายก้านขด
พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถานให้ความหมายว่า ลายที่เขียนเป็นลายขดไปขดมา ก้านเลื้อยเป็นคลื่นไปตามแถบ จากแต่ละไหล่คลื่นมีก้านแยกออก โค้งแรงขึ้นเรื่อย ๆ จนม้วนเป็นขดในแอ่งถัดไป เปลวกนกงอกอยู่ด้านนอกของแต่ละขด
ก้านแยกคือขดของเปลวที่เดินจากอีกด้าน ความโค้งเท่าเดิม κ = a / (L − s) แต่นับถอยจากปลายก้าน มันจึงม้วนแน่นขึ้นเรื่อย ๆ กดเฉพาะเส้นเพื่อดูโครง
คลื่นคือโคไซน์ ก้านแยกเริ่มที่จุดชันที่สุด เลี้ยวซ้ายหลังยอดคลื่น เลี้ยวขวาหลังท้องคลื่น
ลายหน้ากระดาน
เจ็ดวิธีซ้ำลายตามแถบ
ลายหน้ากระดานคือลายแถบยาวบนพื้นตั้งระหว่างบัว ซ้ำลายเดียวไปตามแถบ ไม่ว่าจะวาดอย่างไร แถบที่ซ้ำลายต้องใช้หนึ่งในเจ็ดแบบของการเลื่อน การพลิก และการหมุนครึ่งรอบ นักคณิตศาสตร์เรียกว่ากรุปลายแถบ (frieze group) เจ็ดกรุป
การสำรวจปราสาทหินแบบเขมรเจ็ดแห่งในอีสานใต้เมื่อปี 2566 พบสี่ในเจ็ดแบบ คือ p2mm p1 p1m1 และ p11m ยังไม่มีงานตีพิมพ์ที่นับลายหน้ากระดานภาคกลาง
รอบจุดเดียว
หมุนเปลวรอบจุดศูนย์กลาง n ครั้ง ได้สมมาตรการหมุน Cn เพิ่มกระจกเข้าไป ได้ Dn ซึ่งมีวิธีขยับที่ภาพไม่เปลี่ยนมากขึ้นสองเท่า ลายดอกรอบจุดทุกลายมีสมมาตรแบบใดแบบหนึ่งในสองแบบนี้ สำหรับ n สักค่า
ประจำยาม ดอกสี่กลีบที่วางคั่นลายอื่น สมมาตรทั้งแกนตั้งและแกนนอน คือ D4
วาด
วาดเอง
ลากเส้นด้วยนิ้วหรือเมาส์ ยกนิ้วเมื่อไร ปลายเส้นจะม้วนเป็นขดด้วยความโค้งแบบเดียวกับก้านขด แล้วงอกเปลวกนกสลับซ้ายขวา วาดกี่เส้นก็ได้ แล้วบันทึกภาพ
อยู่ที่ไหน
ทองบนรักดำ
ลายรดน้ำ คือการปิดทองคำเปลวบนพื้นลงรักสีดำ แล้วรดน้ำในขั้นสุดท้าย ทองจึงติดอยู่เฉพาะตรงที่เป็นลาย พบบนบานประตู หน้าต่าง ผนัง และตู้พระธรรมที่เก็บคัมภีร์ใบลาน กระหนกยังเต็มอยู่บนหน้าบันจำหลัก หัวโขนและเครื่องศิราภรณ์ เครื่องเบญจรงค์ งานประดับมุก และปูนปั้นปิดทองประดับกระจก
สำหรับหน้าบัน บานประตู หรือตู้ ช่างเขียนลายครึ่งเดียว ลอกลงกระดาษไข พลิกกระดาษ แล้วทาบให้ตรงเส้นกลาง ได้ความสมมาตรแบบกระจกด้วยมือ
นิทรรศการ ทำ-ลาย ของศิลปิน กชวัช บูรณภิญโญ เปลี่ยนตัวกระหนกเป็นหมา แมว เป็ด และนกการ์ตูนที่ตัวงอได้ แต่ไม่มีกบหรือคางคก เพราะตัวกลม ๆ ไปตามแม่ลายไม่ได้









ทางเหนือ
ในล้านนาเรียกทองว่า คำ ลายคำมักลงบนพื้นชาดสีแดง และที่วัดพระธาตุลำปางหลวงลงบนพื้นรักดำด้วย ทองติดลงผ่านแม่พิมพ์ฉลุ หรือขูดลาย หรือทั้งสองอย่าง แม่พิมพ์มีลายกระหนก ลายดอกไม้ ลายเรขาคณิต และเทพนม วัดพระสิงห์ เชียงใหม่ มีวิหารลายคำ
ปูนปั้นล้านนายุคแรก เช่นที่วัดป่าสัก เชียงแสน หนาและซ้อนหลายชั้น ได้อิทธิพลจากหริภุญชัย พุกาม สุโขทัย เขมร และลังกา ต่อมาช่างธรรมาสน์อยุธยายืมลายล้านนาไปใช้ รวมถึงตัวเหงาที่มุม
ศัพท์
ลายรูปเปลวไฟ กนก คำเดียวแปลว่าทอง
ตัวขด ตัวแรกและตัวล่างสุดของกระหนก
ตัวที่อยู่หลังตัวเหงา
เปลวที่พุ่งขึ้นไปถึงยอด
รอยบากบนหลังตัวลาย มีบากเข้าและบากออก
เส้นใน เขียนอ่อนกว่าเส้นรูป
ลายตอนที่เป็นประธาน ซ้ำ ๆ กันเป็นแถว
ลายหางปลาไหล เส้นคล้ายเปลวที่เป็นโครงของกระหนกเปลว
กระหนกที่ปลายสะบัดเหมือนเปลว ราวหกถึงเจ็ดบากต่อตัว
กระหนกที่มีกาบ บากเข้าบากออก และไส้
ลายที่เขียนเป็นก้านขดไปขดมา
ลายในรูปสามเหลี่ยม เรียงตามขอบ
ดอกไม้สี่กลีบ วางเป็นระยะคั่นลายอื่น
ลายแถบยาวบนพื้นตั้งระหว่างบัว
ทองบนพื้นรักดำ รดน้ำในขั้นสุดท้าย
ลายทองล้านนา มักลงบนพื้นแดง
ช่างสิบประเภท และชื่อสำนักในกรมศิลปากร
ที่มา
ข้อเท็จจริงมาจากแหล่งเหล่านี้ ส่วนวิธีวาด การเทียบกับเกลียว และการซ้อนกนก เป็นของหน้านี้เอง นักวิจัยไทยเคยสร้างกระหนกด้วยเส้นโค้งเบซิเย (ศิลปากร 2551 บูรพา 2557) และจำลองบากแต่ละบากเป็นเส้นโค้งรูปตัว S สองเส้น (มจธ. 2566)
- Royal Institute dictionary (ORST): กระหนก, กนก, เหงา, ก้านขด, กระจัง, ประจำยาม, ลายรดน้ำ
- Thai Wikipedia: ลายกระหนก
- English Wikipedia: Kranok pattern
- Narit Vadhanabhu (2022), Fine & Applied Arts Journal, Thammasat 15(2)
- Thairath (8 Oct 2020): instructors of the Royal Craftsmanship School
- JitdraThanee: Thai pattern lessons 1–9
- Jiravansirikul & Areerungruang (2023), Silpakorn
- Boonserm et al., Journal of Fine and Applied Arts, Thammasat
- Thamwiset (2023), Analysis of Traditional Thai Pattern, KMUTT
- Leelatrakul, Rimcharoen & Wachirahatpong (2014), Evolutionary Algorithm for Modelling Kranok Pattern, Burapha University
- Toadithep & Itisarn (2008), Curve Fitting and Animated Drawing Thai Painting, ATCM
- Hobanthad et al. (2023), frieze and rosette groups at stone temples, Buriram Rajabhat
- Neti Phikroh (2024), lai kham, Journal of Buddhist Arts 7(1)
- Kajondet Niwyin (2022), lai kham at Wat Phra Singh and Lampang Luang, Journal of Thammawat 3(2)
- Teerapong Jatuma (2025), Lanna stucco, Journal of Buddhist Arts 8(2)
- Patison Benyasuta (2022), Ayutthaya pulpits, Damrong Journal
- Thai Wikipedia: ช่างสิบหมู่
- Thai Wikipedia: ลายรดน้ำ
- Wikimedia Commons: every photograph, with its licence