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不可能存在的图形为何真实存在?

柴知道  · 公众号  ·  · 2019-01-05 22:15

正文


电影 《盗梦空间》 中出现过这样一段 楼梯 ,它首尾相连,没有最高处和最低处。如果你一直上楼梯,就会回到最开始的地方;如果一直下楼梯,也同样会回到最初的位置。


这段 无限循环 的楼梯被称为 “彭罗斯阶梯” ,它乍看起来没什么不对,但只要留心观察,就会发现它的 结构并不合理 ,是典型的 “不可能图形”



视频


↓↓ 不可能图形都藏在这个视频里哦 ↓↓

↑↑ 你的眼睛会被骗到吗? ↑↑


图文版


为什么有些图形能够 欺骗眼睛 ,让人产生既和谐又矛盾的神奇体验呢?这跟人类的 视觉认知 过程有关。



如果把人类的两只眼睛比作两台同时工作的 摄像机 ,那么视觉的形成,就相当于把两份图像同时输入一台 超级计算机 中,需要经过 合并处理 ,转化成 三维图像 ,才能形成 立体视觉



在这个过程中, 大脑 就是那台把各种“ 感觉 ”升级成“ 知觉 ”的超级计算机:



在利用视觉感官获得信息之后,知觉能够运用 过往经验 ,对物体的 远近 形状 明暗 进行判断,从而整理出一幅清晰的 视觉空间 ,让我们可以在一瞬间就理解所看到的一切。



不只是三维物体,屏幕、画纸、照片上的 二维画面 ,也同样能形成 立体感


因为虽然眼睛看不出不同角度下的画面区别,但 大脑 还是会积极地加工 产生知觉 ,通过二维图像的 轮廓 透视 阴影 等信息, 强行构建 出想象中的立体图形。



比如此刻,你在屏幕里看到的这个图形,它在 本质上是二维的 ,但你的 大脑 仍然会强迫你想象这个立方块的 三维结构



由于知觉的存在,人类拥有了出色的 空间想象能力 。但正因为如此,一旦遇上 不按常理出牌 的图形,人类出色的脑补能力就会出现 bug


以前面提到的“ 彭罗斯阶梯 ”为例,它是“ 彭罗斯三角 ”的变体,这类图形构造了一条循环路径,让图形的最高处与最低处无法被人眼区分,并模糊了距离上的远近高低。



在只看图形的 一部分 时,并不会感觉有什么问题,但如果观察 整体 ,知觉就会创造出一个 并不存在 的三维图形,让人怀疑自己是不是眼花了。



内克尔立方体 ”、“ 施罗德阶梯 ”、“ 恶魔音叉 ” 这些“ 不可能图形 ”,它们 结构间的距离 阴影与凹凸的对应关系 线条所在的图形边界 ……同样 不能在三维空间里实现


可你的知觉却仍然饶有兴致地进行着解析,非要创造出这些不能在三维世界里存在的“不可能图形”。



有艺术家利用人脑的这种特性,创造出了令人惊叹的 艺术作品



风靡一时的游戏 《纪念碑谷》 就是其中的典型代表:这款充满 视觉错觉 维度转换 的游戏,完美展现了 “不可能图形”所蕴含的 艺术性 独特魅力


说到这里,就不得不提







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