更新时间:2025-01-14 11:33:50   作者:网友投稿   来源:网友投稿点击:
我们看某事物时,我们的大脑经常会以周围的事物作为参照,并进行处理。虽然我们经常相信我们的感知是非常清晰的,但我们并非直接感知周围的世界。我们经常被视觉感知所迷惑。这种感知包括视觉错觉、不可能物体、和视觉幻觉。
一、视觉错觉的产生主要是由于视觉惰性和视觉分辨力所致,视觉惰性最经典的例子就是放电影,把静止的画面按照每秒24桢以上的速度播放,就会形成视觉停留。
如上图,你眼睛盯着它,就是静止的,不盯着它,就发觉它在转动。
另一种,分辨力主要受到自身能力限制和周围环境的影响。
两个圆一样大,但是我们感知到的却是右边的大一些。
本来是平行的直线,看起来有点歪。
这两个人大小相等,是不是觉得后边的大一些。以上都是大脑受到周围环境影响所致。
分辨力另一个方面就是自身能力的问题了。
上图,有人能看到狮子,有人却看不到。
上图你能看到几张脸。据说看到的脸越多,分辨力越强,本人只能看到8张脸。
二、不可能物体。彭罗斯三角,由英国数学家罗杰·彭罗斯设计及推广,当时被称为最纯粹形式的不可能。
彭罗斯三角看起来像是一个三维三角固体,由三个截面为正方形的长方体所构成,三个长方体组合成为一个三角形,但两长方体之间的夹角似乎又是直角,如下图
彭罗斯三角形
上述的性质是无法在任何一个正常三维空间的物体上实现的。但是确实存在三维物体,在特定的角度下观看时,其看到的图案和彭罗斯三角的二维图案相同。
三维固体变换
上图三维固体,相邻边在同一平面内,但第一条边和第三条边不在同一平面内,属于异面直线。在第一个图形角度看,就是平面彭罗斯三角形。
另一个例子是由美国魔术师 杰瑞·安德鲁斯创作的一个视错觉作品。这是平面上的两个螺母,中间插入了一个笔直的铁丝,使人感觉铁丝从螺母中间穿过去了,但是在现实生活中是不可能完成的,他正是利用了人的视觉错觉,完成了这个平面作品。如下图。
美国杰瑞·安德鲁斯创作的作品《疯狂的螺母》
两个螺帽实际是中空的,虽然它们看起来是凸面的,所以两个螺帽并不互相垂直。
螺帽被下方光源照到(一般光线应来自上方),这给人们判断他们的真实三维形状提供了错误信息。
以上两图解释了魔术的奥秘,不得不说,确实很巧妙的利用了人的错觉。
还有如上图永远盯着你的小恐龙,也是利用了人们把凹面看成凸出来的错觉,有兴趣的可以找一下视频看看,很恐怖也很有趣。
另一个就是彭罗斯楼梯了。如下图
永远上升的阶梯,在三维空间也是不可能实现的。但如果放入更高阶的空间,彭罗斯阶梯就可以很容易的实现。如同莫比乌斯环、克莱因瓶。
说到这个就得提一下莫比乌斯环和克莱因瓶。
莫比乌斯环主要由德国数学家莫比乌斯发现的。就是把一根纸条扭转180°后,两头再粘接起来做成的纸带圈,具有魔术般的性质。如下图。
如果我们把一个莫比乌斯环沿中线剪开,不会变成两个环,而是变成一个扭曲360°的大环,如果再把这个大环剪开,会变成两个套在一起的环,是不是很神奇。上述本人都实践过,读者有兴趣可以自己试试,也不麻烦。
克莱因瓶在拓扑学中是一个不可定向的拓扑空间,最初由德国几何学大家菲利克斯·克莱因 提出。数学解释很拗口,说白了,克莱因瓶的结构可以理解为,一个瓶子的底部,与延伸的穿入瓶子内部的颈部连接。也就是说,他没有内外之分,它的表面不会终结。与莫比乌斯环一样只有一个面。它和球面不同 ,一只苍蝇可以从瓶子的内部直接飞到外部而不用穿过表面,即它没有内外之分。
克莱因瓶
克莱因瓶是一个在四维空间中才可能真正表现出来的曲面。为了画图表达,我们只好将就点,把它表现得似乎是自己和自己相交一样。其实克莱因瓶的瓶颈是穿过了第四维度空间再和瓶底连起来的,它并不会自相交。
克莱因瓶模型
淘宝上也有克莱因瓶的模型,虽然不是真正的克莱因瓶,但当个摆件还是很清新悦目的。
人类的大脑分工不同,所导致的眼睛所见到的图像在左右脑中处理时产生了不同的应激反应。人在看某些特殊的图像景物时,出现的视幻觉。这种幻觉使人感受到的和现实中的景物不符,使人感到有一种被欺骗的感觉。
三、幻觉是指没有相应的客观刺激时所出现的知觉体验。换言之,幻觉是一种主观体验,主体的感受与知觉相似。
爱的面具
上图是第七届年度最佳幻觉比赛金奖作品《爱的面具》。利用了人们的幻觉或者说心理投射,人往往第一眼会看到自己心理最关注的表象,而忽略其他。大部分人只会看到一张虚幻的面具,看似是一张面具,但也可以看出是一对情侣在亲吻,男子的鼻子遮住了女子鼻子。
上图旋转的舞女据说是美国耶鲁大学5年的研究成果,如果你看到她顺时针转,说明你用右脑。反之左脑。这也是利用了人的幻觉,就是不知道靠谱不靠谱。
说了这么多,其实不光是娱乐,视觉效果可以应用在各种领域。广告设计、建筑设计、UI交互设计、电影、艺术等等。本人曾经学过一门课程《ICT与艺术》,就专门讲过这些视觉效果的应用。