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欺騙你的眼睛:不可思議的懸浮立方體設計

卡片設計 閲讀(1.72W)


大家先看看上面的視頻,感興趣的話就看看下面的做

這裏是製作過程視頻

在科學松鼠會機構升級新聞發佈會暨果殼時間第四期活動上,主辦方向觀眾贈送了一個視覺錯覺紙模:漂浮的立方體。

雙向電梯


1工具和材料

欺騙你的眼睛:不可思議的懸浮立方體設計

○ 一張紙(需要有一點點強度,一般的打印用A4紙就行)


2紙模的使用方法

欺騙你的眼睛:不可思議的懸浮立方體設計 第2張

● 這個是印刷在背面的使用方法


欺騙你的眼睛:不可思議的懸浮立方體設計 第3張

● 為了看得更清楚,我把紙模的背景去掉了


欺騙你的眼睛:不可思議的懸浮立方體設計 第4張

● 按照圖示摺疊


欺騙你的眼睛:不可思議的懸浮立方體設計 第5張

● 成品,你是不是覺得這是一個立方體呢?


3設計過程

大腦喜歡把我們看到的事物解讀成我們熟悉的東西。在缺乏光影的提示下,我們會習慣性地認為這是一個立方體紙盒。而事實上,這是一個向內凹陷的立方體,你所看到的實際上是一個空間立方體的內壁。隨着視角的變化,各個面的形狀也隨之發生改變,造成一種立方體在向反方向轉動的錯覺。如果只用一隻眼睛看,或者用手機攝像頭去拍攝,效果就更好了——連雙眼效應帶來的立體感也被消除了。


欺騙你的眼睛:不可思議的懸浮立方體設計 第6張

不過,如果直接用三個正方形拼成半個立方體,效果非常令人失望——由於透視的原因,正方形的面嚴重變形,就像被拉伸過一樣,如此一來便露了餡。為了讓凹陷立方體在透視作用下呈現出互相平行的邊,我們需要重新設計圖紙,讓凹陷立方體中心到三個端點的距離縮小一些。視頻就能更加直觀地發現“人眼到立方體的距離”和“立方體方正的程度”之間的關係啦。當攝像機鏡頭慢慢接近紙模的時候,可以明顯發現這不再是一個正六面體,而是一個變形的六面體了...


欺騙你的眼睛:不可思議的懸浮立方體設計 第7張

問題是,縮放比為多少時,才能恰好讓同一方向上的邊看上去正好平行呢?好在我們還有計算機的幫助,無需通過反覆的試驗去尋找最優解了。經過測量,手拿紙模時,人眼與凹陷立方體中心的距離大約是凹陷立方體邊長的5倍。利用強大的數學處理軟件Mathematica,我們精確地模擬了當縮放比k分別等於0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1的時候,人眼觀察凹陷立方體所看到的樣子。可見,當k大約為0.9時,效果是最理想的。


4DIYer簽到處

製作一個這樣的漂浮立方體還是比較簡單的,但是計算的過程可能就複雜一些啦。作品是以人眼到凹陷立方體中心的距離約達邊長的5倍計算的,你也可以計算一下這個距離變化時的結果。