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满盘子的青蛙转起来之后,我的眼前出现了幻觉……

3D走马灯了解一下。

文章转载自:狂丸科学
ID:kuangwanplay
编辑:darlene7

一个摆满青蛙模型的圆盘转动起来会发生什么?答案可能是:精彩绝伦的裸眼3D动画,这些青蛙看起来仿佛活蹦乱跳。

这个有趣的作品由艺术家Kevin Holmes和他的团队制作,他们称呼其为互动式3D走马灯。除了这群青蛙,他们的其他作品也同样惊艳,比如大鱼吃小鱼:

满盘子的青蛙转起来之后,我的眼前出现了幻觉......

舞动的蛇:

满盘子的青蛙转起来之后,我的眼前出现了幻觉......

或是行走的乐高钢铁侠。

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这些作品一经问世就获得了广泛的关注,估计很多人有印象。然而,你有没有想过,我们都见过汽车的轮胎,在它旋转时,我们明明只能看见一团模糊的影像:

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事实上,如果直接拿起这些圆盘转动起来,很多人以为会看到这样的动感画面:

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然而,实际上我们看到的,只能是这样单调而枯燥的画面。所以问题来了:走马灯式的裸眼3D动画效果,到底是如何产生的?

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旋转的圆盘当然少不了,不过,想创造出这种炫酷的效果,最重要的是:不断闪烁的光。

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以鱼吃鱼这个作品举例,整个圆盘被有意的分成了面积相同的20个扇形。制作团队会事先确定一组连贯动作,然后将这组动作拆分成对应的静态片段。

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使用3D打印制作好玩具鱼并涂色后,工作人员根据圆盘的旋转方向,按照动作的先后顺序,把它们排列布置在圆盘上。

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圆盘下方安装了一整套电路,连接频闪灯和马达,闪光的频率会随着马达的转速调整。

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而如果我们把转盘的速度调慢,就可以发现,圆盘每转动18度,也就是每转过1个扇形,电路就会让频闪灯闪烁一次。也就是说,如果我们通过固定视角观察,每次闪光都相当于在原来的位置替换了一张图片。

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这时我们需要了解一个简单的原理:视觉暂留。

我们的眼睛在看东西时,信号会传入大脑神经,这个过程需要一个短暂的时间。所以即使眼前的东西不见了,它的图像也不会瞬间消失,而是继续保留一段时间,大概几分之一秒。如果在图像还没消失的几分之一秒里,把一幅新的图像放在之前图像的位置,我们的大脑就会把两幅图像整合起来。

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因为这种现象的存在,我们会感觉,这些动画形象动了起来。

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如果稍微加速,再来一次,我们可以发现,效果愈加明显了。据制作团队称,即使在良好的照明环境下,频闪灯的亮度依然支持裸眼观察到明显的效果。

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为了给作品添加更多的趣味性,制作团队还设计了一款App,配合底座和频闪灯,可以自由地实现调整转速、闪光频率、LED灯光颜色等操作。

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这些新奇有趣的作品是Kevin团队近两年的作品,然而,和它相关的历史却很悠久,其原型作品甚至能追溯到近200年前——1833年出现的费纳奇镜和1834年的西洋镜,都可以算是它的老祖宗。

费纳奇镜的一种经典样式是一张圆盘,圆盘被均匀的分成若干个扇形,每个扇形上绘制一幅图案,在每个扇形之间有一个窄缝,使用时,把圆盘的图案对着镜子,眼睛通过窄缝看镜子,旋转圆盘,窄缝里的图案就会动起来。

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西洋镜和费纳奇镜类似,造型改成了圆筒,图片绘制在圆筒内侧,圆筒上均匀分布了窄缝,使用时需要转动圆筒,眼睛通过窄缝观察,可以同时允许多人一起使用,改善了费纳奇镜单人使用的问题。

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事实上,以上两者和互动式3D走马灯的区别,只在于是如何解决频率问题。现代的频闪技术,替代了老式的窄缝快门,让我们有了裸眼3D的错觉,但三者的本质,仍然是视觉暂留造成的错觉。

这其实也是早期胶片电影的原理,胶片上的图像都是不同的,放映机拉动胶片,图片替换,配合闪光,我们就能看见连贯的影像。

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再举一个我们生活中可见的例子,地铁看见的的窗外广告,利用的也是一样的原理。有兴趣的读者可以通过手机的屏幕观察下地铁的窗外,会给你完全不一样的感受。

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果然,我们眼睛看见的,只是别人想让我们看见的罢了。

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(文中图片素材来源自网络,仅供学习交流使用)

 

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