弘毅贵德,和合创新
作为机械类专业的工大生,其必不可少的课程就是工程制图课。一课一次的小作业,几周一次的大图作业,想必现在的你看到几何图形就心烦。今天,我将带大家去看看立体几何中不可思议之处,让大家感受图形中的乐趣。
视觉假象
什么是视觉假象?它是指是指是通过几何排列、视觉成像规律等手段,制作有视觉欺骗成分的图像进行眼球欺骗,引起的视觉上的错觉。
举个例子:
在这个房间中,几个身高一样的人从左到右依次站着,会产生高度差距明显的错觉。这个就是著名的艾姆斯房间错觉(也叫艾姆斯梯形窗错觉)。主要因为大小恒常错觉(这个后面会说到),图画的背景提供了深度的尺度。如果删除背景,图像就没有了立体感,就不会有错觉产生,或者,即使有也是非常微弱的。
错误的背景就会提供错误的尺度,就会使人产生错觉。
几何学错视视觉上的大小、长度、面积、方向、角度等几何构成,和实际上测得的数字有明显差别的错视,称为几何学错视。
下面我们来看几个举例:
平行的黑线完全是笔直而平行的,放射线会歪曲人对线条和形状的感知,这种经典幻觉由19世纪初德国心理学家艾沃德·黑林首先发现。此图属于“黑林错觉”。并在当时用于研究人眼对错觉的判断,到19世纪末曾试用于审判犯人。这种错觉的具体原理尚在研究中。这是由于当人观察物体时,基于经验主义或不当的参照所形成的错误的判断和感知。
潘洛斯阶梯
潘洛斯阶梯是由英国著名数学物理学家、牛津大学数学系名誉教授潘洛斯提出。潘洛斯阶梯是:四条楼梯,四角相连,但是每条楼梯都是向上的,因此可以无限延伸发展。在三维世界中不可能出现。这种不可能出现的物体来自于将三维物体描绘于二维平面时出现的错视现象。
知觉恒常性
那么,上述的那些错觉又是怎么产生的呢?有什么原理?这里就要说到一个专有名词——知觉恒常性。它是指,当客观条件在一定范围内改变时,我们的知觉映象在相当程度上却保持着它的稳定性,即知觉恒常性。它是人们知觉客观事物的一个重要特性。
对物体某种特性的知觉,在外界条件与感觉信号输入改变时仍保持常定的倾向。比如一个成人从近处走向远处,我们视网膜上的像虽然相应缩小,但不会把他知觉为儿童。又如一台挂在墙上的钟,在0.5—10米的距离内,不论我们从正面、侧面或上面看,尽管在视网膜上的像是不同的,但我们总把它感知为圆形。知觉恒常性可分为大小恒常性、形状恒常性、颜色恒常性、距离恒常性、速度恒常性等。
这张图叫作弗雷泽螺旋,是最有影响的幻觉图形之一。这一图形是一个产生角度﹑方向错视的图形,被称作错视之王。你所看到的好像是个螺旋,但其实它是一系列完好的同心圆。
这类错觉图数不胜数,有兴趣的小伙伴可以在网上查阅。记得昆明白癜风正规医院中科获“聚力共健”品牌影响力