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幻象魔术,千万人已看瞎

幻象魔术,千万人已看瞎

狂丸/中科院半导体所

在认识日本数学家杉原厚吉(Kokichi Sugihara)前,我觉得自己视力没问题,但接下来的操作,让我感觉自己可能是瞎了。先来回答一下,如果下面的箭头旋转180度,你认为箭头的方向会朝向哪一边?

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这个问题听起来有点智障,但是别急,让我们看下结果:其实···箭头还是会向右

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惊不惊喜,意不意外?虽然只转了半圈,但箭头又回来了!

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但如果这时候你放下一面镜子,就会发现镜中的箭头的方向与现实中的图像完全相反······

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而这个戏耍人类双眼的装置,正是世界自顶级视错觉大师杉原厚吉代表作,其原理很简单,因为它左右都是「箭头」,然而,也不是我们心中那个正经的箭头。

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说穿了,你是被观察「角度」和箭头形状骗了。而在视错觉方面,杉原厚吉教授非常善于利用特殊形状与视角对人类视觉进行欺骗,在今年的「年度最佳幻觉大赛」中,他凭此技能再度夺魁。下面就是获得冠军的作品:

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看起来平平无奇,一面黄色的小旗插在阶梯的矩阵结构物体上。但只要拿出镜子一照,你就会发现巧妙所在。镜中映出的景象与我们看到建筑结构完全不同,旗子好似换了一个全新的底座:

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但仅仅是这样还不足以被评为年度最佳,因为如果再拿起一面镜子照射另一面,你会发现,结构依然完全不同!也就说,用三个角度看它,可以得到三个不同的结果。

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但事实上,当它旋转后人们才发现,这仅仅是一个平面图案而已,唯一真实站立的只有那面黄色小旗···不仅如此,片纸在旋转一圈后,视错觉效果依然存在。

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有没有感觉自己的大脑在燃烧?不过说起来,这已经是杉原厚吉在年度最佳视错觉大赛中第五次获奖了

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继续来感受一下他在2016年获得第二名的作品「暧昧的视错觉圆柱」。同样的镜子玩法,但感觉就是在贴着你的脸给你变近景魔术。原本好好的圆柱体,在镜面中直接变成了长方体···所以这是被掰弯了么?

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事实上它的原型既没有那么圆,也没有那么方,而是经过精心设计的「波浪状态」。所以当我们从特定角度去看,得到的画面可以是圆的,也可以是方的,非常精妙。

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(素材来源自drjames)

2015年获得第二名的作品「暧昧的车棚」采用的是相似技巧,不过过程更为惊悚,这是一个正常的车棚:

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接着它在镜子中,被折叠了:

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但这两种表象都不能准确描述屋顶的真实形状,真相是——车棚本身就一个不规则的形状。

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2013年的第一名作品属于另一种风格,只需两个画面融合,就能创造出旋转的视觉体验。

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不过狂丸个人更欣赏2010年第冠军作品「不可能的移动」。作品完全如同名字所描述的那般,当小球放置在斜坡上后,竟然可以右下向上,反重力移动:

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事实上这确实是斜坡,但并不是「上坡」,而是四条轨道都向同一个方向,向下倾斜:

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角度合适的话,甚至可以让小球连续在所谓的「上坡」中不断奔跑。

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有没有感觉人与人之间的信任已经崩塌了?不少网友看完这些变化表示这一定的是电脑特效,视频剪辑。不过杉原厚吉从来不会进行反驳,反而认为这是「极大的乐趣」。他觉得自己就像魔术师,看着观众被欺骗,有着不小的成就感,毕竟,这就是视错觉带来的欢乐。

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所以,这种「幻象」到底是什么鬼?简单来说,视错觉就是指在经验或者参照物的干扰下,人脑会对信息擅自补充或误判造成的情况。就像下面的图案,在参照物的影响下,你根本看不出来A和B两个方块其实是同一种颜色。

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同样,在杉原厚吉教授的视错觉艺术中,我们也根本脑补不出为什么圆形会变成方形,为什么曲线会成为直线,甚至物体为什么会移形换位。因为他利用计算机,对图形加入了一些基于数学的想象力,导致我们在视角与物体的形状方面受到了干扰。

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这位大佬对于视错觉的兴趣来源于早年关于计算机自动分析透视图的研究,其间他发现,人脑与机器处理图像时存在一些有趣的区别:我们可以轻易脑补出下面的透视图是一座被截掉顶部的金字塔,但机器并不能自己领会相同的意思,甚至会将其理解成形状更复杂且真实存在的物体。

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这种差别给予了杉原厚吉灵感,他会跟据常识和视觉体验设计一个形状,然后利用计算机找到将一副二维图像变幻成3D物体的可能。简单说,当我们看到他的视错觉艺术品时,会先入为主的认定它的外观,但实际上,在特定角度下,表面上它是一个正方形,背地里其实是一个更复杂的结构。

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听着有点利用机器「开挂」的意思,但效果确实就像开了挂一样强悍。这位大触用他的计算视错觉理论创造了数十款作品,每一个都是成功的骗子。就拿「暧昧的视错觉圆柱」来说,其实该系列的玩法还有不少,像是6个圆圈瞬间变成6个连接在一起的三角:

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但事实上它不圆,某种程度上来说它也没有「角」:

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两个分离的圆柱体在镜子中可以做到衔接在一起:

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其实这根本就是两个分开的物体,只不过位置一高一低。

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同理,还可以三者相接。

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这种玩法在杉原厚吉手中运用的出神入化,明知道他在骗你,你却无可奈何。再来一题,下面到底是回字形的物体,还是两者相互嵌入?

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实际上都不是,它的结构远比看到的要复杂:

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同理,你根本猜不透圆柱和挡板之间的位置关系:

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而最帅的则是五个圆环形成的「法阵」,从保持距离到环环相扣,如同魔法一般:

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不可能的运动」系列也有一些厉害的玩法,猜猜下面的圆球为什么能够汇聚到拱形房顶的一侧,是磁铁?还是胶水?

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但其实这并不是拱形,而是一个并不规则的凹陷面。

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两条倾斜的赛道,一条小球可以从高而下,而另一条竟然能逆势而上?

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事实上两条赛道并不一样,是真正的一高一低。

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在获奖系列之外,还有很多有趣的玩法。例如一根木棍是如何穿过模板中两个并列插口的?

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其实插口的位置是错开的,直接怼就可以:

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看似小心翼翼的用木棍在四根相互平行的长方体之间穿插而过:

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但实际上它是这样的,随便一扔就能放上去:

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另外这个钟表也很有趣,当指针在空白处移动时,感觉运动很流畅:

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但进入「斑马线」后,你会明显觉得卡顿,但实际上速度根本没变。

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不过我最喜欢他的「镜子看鸡儿系列」,该系列已经把狂丸彻底骗晕。你以为这是半个「鸡」笼,但在镜子中,这却是两个:

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还是半个「鸡」笼,这次却变成了一个半:

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现在你可能会好奇:那说好的鸡儿呢?你觉得世上没有鸡儿,但它却早已在笼中。

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这次明明有两只鸡儿,但镜子中却什么也没有:

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你觉得鸡儿在谷底,但其实它在峰顶:

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觉得鸡笼中的鸡儿这次可能会消失?但其实它却跑到了笼外。

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看到最后,狂丸不得不说,这位会用科学骗人的数学教授,真鸡儿厉害。另外,我现在更害怕数学了

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参考资料:

https://pdfs.semanticscholar.org/e620/9b9221425fdd553091c1c19bf9bb9cd5ed6d.pdf

http://www.meiji.ac.jp/cip/english/frontline/sugihara/index.html

https://www.youtube.com/channel/UC1pLuLT4m-Wfs2pZjdahb4A

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