Desea usar proyecciones conformes para una buena coincidencia de formas. Para ese fin, no hay casi nada mejor que Transverse Mercator para la primera solución (unir los lunes). Casi todos los SIG vienen con un sistema completo de creación de 60 piezas: las zonas UTM. UTM también ofrece una solución para la convergencia de láminas delgadas en los polos: incluye proyecciones azimutales polares, que puede pegar como dos tapas en la parte superior e inferior del globo. Puede adaptar este método si desea usar menos piezas; por ejemplo, tome cada tercera zona UTM, expandiéndose 6 grados a cada lado, para obtener una solución de 20 piezas (más 2 tapas).
Sí, puedes usar poliedros. Ni siquiera tienen que corresponder a sólidos regulares; pueden ser tan irregulares como quieras. El problema se convierte en elegir el conjunto correcto de puntos base, recortar los polígonos y (si desea imprimir la plantilla como una imagen para plegar y pegar) orientar las proyecciones adecuadamente: el SIG debe manejar las proyecciones oblicuas en general. Pocos SIG actualmente lo hacen (ArcGIS no, AFAIK).
Los vértices de las disecciones poliédricas, en lat-lon, se pueden resolver geométricamente. Muchos están disponibles como conjuntos de datos. Probablemente pueda encontrarlos en los viejos archivos de SIGGRAPH. Mathematica se distribuye con coordenadas (y conexiones topológicas) para 195 poliedros, por ejemplo. (Las coordenadas se dan algebraicamente en coordenadas cartesianas, pero estas se evalúan fácilmente numéricamente y se proyectan radialmente en una esfera concéntrica.) Por ejemplo, aquí está el "Metabigirato Rombicosidodecaedro" con sus vértices proyectados sobre una esfera:
y su "imagen neta:"
¿Quieres sus coordenadas? Consulte Wolfram Alpha .