今天的文章不费脑,就是有点费眼睛...
也许屏幕前的大部分人都有类似的经历,对着上面这种2D图片挤眉弄眼半天愣是没看出来什么,还把自己弄成了斗鸡眼,但某时某刻当你又顿悟式地看出3D物体来了,那么恭喜,这项技能你就终身get√到了。
这种抽象图片一般成册出版,在日本或者北美被称为MagicEye(魔眼),其背后的原理就是Autostereogram,国内译做自动立体图(画)或者裸眼立体图(画)。Autostereogram和「视觉幻象(一):19世纪的VR眼镜Stereoscope」中介绍的Stereoscope原理相似,Stereoscope通过分别给两只眼睛提供非常近似的差异图像,让大脑自动形成立体图像;而Autostereogram不需要借助任何工具,只需要我们调节好双眼的焦距。类似魔眼图片的立体画一般水平重复且存在细微差别的图案,每只眼睛把注意力集中在不同的部分就会产生深度错觉。
观察魔眼图的方法,根据类型可以分成Wall-Eyed(壁眼式)和Cross-Eyed(斗鸡眼式)。借用图示就很容易理解:
如果把魔眼图所在的平面作为墙面w的话,我们正常地看图片,焦点a会自然会落在w上,看到的就是水平重复的一些抽象图案。所谓Wall-Eyed(壁眼式),就是双眼成像的焦点b在w平面的后面,而Cross-Eyed(斗鸡眼式)的成像焦点c在w平面的前面。至于具体用壁眼式还是斗鸡眼式,需要根据魔眼图片的类型来决定。
Wall-Eyed壁眼式魔眼图
Cross-Eyed斗鸡眼式魔眼图
如若上图中,你观察到的蝴蝶是位于背景后面,还有切口。那么你大概率还是在用壁眼式的方法去观察斗鸡眼式的立体图。实际操作时,斗鸡眼式比壁眼式相对更难掌握,而且在这两种观察方法之间切换也比较难,所以大部分魔眼图还是采用了壁眼式观察。
什么?还是都没有看出来?不急。
我们接下来观察一张魔眼图中最简单的一种类型--Simplewallpaper。
如果观察正确,上图中的飞机、恐龙和蛋糕分别处于三层深度中,其中飞机在背景里,恐龙浮在背景上,蛋糕也浮于背景之上但离我们最近,而且三种图案的数量都是7个,而不是2D中显示的6个。为什么会这样呢?
如上图所示,如果魔眼图所在平面上有6个存在细微视差的同个物体(我们简化为点),而我们的双目焦点在f平面,那么任意临近的两个点都会在f平面上产生立体图像(红点)。那么我们就会得到5个红点,另还要再加上最左边1和最右边7两个点,一共会产生7个视觉点。
同时,由于魔眼图中不同物体视差图案之间距离d不同,就造成了不同物体成像深度不同,有远有近。
大概在20世纪末,随着计算机图形学的发展,视觉神经学家ChristopherTyler在码农MaureenClarke的帮助下,利用AppleII和BASIC语言创造了另一种更复杂的魔图类型Random-dotAutostereogram(随机点自动立体图)。Random-dot相比Simplewallpaper,水平重复的图案缩小成了点,能呈现更加丰富的层次。
可能黑白噪点视觉上过于单调,码农TomBaccei和艺术家CheriSmith加入一些随机颜色发明了彩色随机点立体图。
静态图片都没问题,当然动图也不在话下。
只要配合深度灰阶图,通过计算机算法就可以批量产生自动立体图。年,Tom和Cheri注册了“MagicEye”这个商标和专利,还成立了公司售卖这种魔眼图册。
年他们出版了《MagicEye:ANewWayofLookingattheWorld》系列丛书,这套书在当时的《纽约时报》畅销书榜上足足待了有73周。之后,在报纸、明信片、鼠标垫、外卖盒甚至男士领带上你都能看见魔眼图案。
当然,你可能会问,MagicEye这类Autostereogram图有什么具体的用处,解决了什么痛点?据说有些眼科医生偶尔用它来矫正一些双眼视力调节有困难的患者。除此之外,抱歉,好像真没有太大的作用,好玩就够了。
精准扶贫脑叔