Geometrikus rejtvényművészet és optikai illúziók

Nézzen újra. Az alakzatnak más tervei vannak.

Egy lépcsősor, amely örökké emelkedik. Egy csempe, amely soha nem ismétlődik. Egy kocka, amely megfordul, miközben rámered. Mindegyik magabiztos ígéretet tesz a szemének, és mindegyik egy megtanulható szabályt követ. Kezdje a meglepetéssel, maradjon a geometriáig.

Vizuális bevezető

A szem ígéretet tesz

Minden kép a retinánkon lapos. A mélységet, a testességet és az irányt az agyunk tippeli meg a másodperc töredéke alatt, néhány megbízható feltevésre támaszkodva: a fény általában felülről érkezik, a rajzon egymást érintő vonalak a valóságban is összeérnek, a párhuzamos élek pedig távolodva összehúzódnak.

Az illúzió-készítők nem törik meg ezeket a feltevéseket. Pontosan követik őket egészen addig a pontig, ahol két helyes tipp már nem lehet egyszerre igaz. Ezt a súrlódási pillanatot gyűjtjük itt össze.

Az oldalon azok a képek, amelyeket Eredeti stúdiórender jelöl, saját 3D-s modelljeink. Olyan művészek történelmi alkotásait, mint M. C. Escher vagy Oscar Reutersvärd, szövegben írjuk le és említjük meg, nem reprodukáljuk.

Puha fényű 3D-s render krémszínű drótvázas kockáról espresso-háttéren, úgy megrajzolva, hogy bármelyik elülső lap lehet a legközelebbi
Eredeti stúdiórender
Nyitott kocka árnyékolási jelzések nélkül. Nézze a bal alsó négyzetet, majd a jobb felsőt: amelyikre rögzíti a tekintetét, az hajlamos előrébb jönni.
  1. Nincs takart vonal-törés: a mélység eldöntetlen.
  2. Az azonos élhosszúság megszünteti a perspektivikus jeleket.
Parkettázások

Rés nélküli síkfelület

Az ellentmondás: egyetlen véges alakzat, amely rés és átfedés nélkül lefedi a végtelen padlót. A szabály: minden olyan csúcsnál, ahol a lapkák találkoznak, a szögek összegének pontosan 360° -nak kell lennie.

Ez az egyetlen feltétel megmagyarázza, miért működnek a négyzetek, a háromszögek és a hatszögek, a szabályos ötszögek viszont nem. Ugyanakkor ajtót nyit furcsább eredmények felé is, Escher egymásba illeszkedő lényeitől a 2023-as „kalap” lapkáig, amely lefedi a síkot, de soha nem rendeződik ismétlődő mintába.

3D-s render krémszínű és borostyánsárga hatszögletű lapkákról, amelyek egyszerű espresso-felületen illeszkednek egymásba, balról felülről enyhén megvilágítva
Eredeti stúdiórender
Minden csúcsnál három hatszög találkozik: 3 × 120° = 360°. A borostyánsárga lapka azonos a krémszínűekkel, csak az ismétlődés megmutatására színezték ki.
Lehetetlen formák

A tárgy, amely nem állhat meg

Három egyenes gerenda, amelyek mindegyike derékszögben csatlakozik a következőhöz, és háromszöggé záródik. Minden sarok helyesnek látszik; az egész hurok azonban nem létezhet a hétköznapi térben.

Két családot világosan elkülönítünk. A valóban lehetetlen alakzatoknak, mint például a Penrose-háromszög rajzának, nincs egyetlen következetes háromdimenziós megoldásuk sem. A perspektivikus trükkök, mint a szobrok és az Ames-szoba, valódi tárgyak, amelyek csak egy gondosan kiválasztott nézőpontból tűnnek lehetetlennek.

Puha fényű 3D-s render három négyzet keresztmetszetű borostyánsárga gerendáról krémszínű háttéren, amelyek egy kameraszögből zárt háromszöggé állnak össze
Eredeti stúdiórender · perspektivikus trükk
Ebből az egyetlen kameraállásból a gerendák összekapcsoltnak tűnnek. Mozgassa a kamerát, és rés nyílik két olyan vég között, amelyek soha nem voltak összekötve.
Vizuális paradoxonok

Két olvasat, egy kép

Az oldalon semmi sem változik, mégis a kép átalakul. Egy drótkocka belülről kifelé fordul; egy váza két arccá válik; egy mélyedésekből álló minta dudorokká változik, ha fejjel lefelé fordítja.

A szabály az, hogy az érzékelés egyszerre csak egy értelmezést fogad el. Ha egy kép két egyformán jó megoldást enged meg, az agy a kettő között váltakozik, nem pedig összemossa őket.

3D-s render krémszínű, lépcsőzetes testről espresso-háttéren, amely felülről nézve lépcsőként, alulról nézve pedig kiugró mennyezetként értelmezhető
Eredeti stúdiórender
Schröder-típusú lépcső: felülről nézve lépcsőfokoknak, alulról nézve kiugró résznek látszik. Az élek mindkét olvasatban azonosak.
Geometrikus minták

Ismételje, amíg változik

Egy szigorú ismétlődésnek nyugodtnak kellene lennie. Ehelyett a megfelelő ismétlés olyan csillagokat hoz létre, amelyeket senki sem rajzolt, hullámokat lapos rácsban, és olyan vonalakat, amelyek úgy tűnnek megdőlni, miközben tökéletesen párhuzamosak maradnak.

A nyugtalanság mögött néhány alapmozdulat áll: eltolás, forgatás, tükrözés és siklás. A matematikusok bebizonyították, hogy a lapos ismétlődő minták pontosan 17 ilyen kombinációt használnak, ezek a tapétacsoportok.

  1. Válasszon egy egységet.
  2. Válasszon egy szimmetriamozdulatot.
  3. Ismételje, amíg új alakzat jelenik meg az egységek között.
Puha fényű 3D-s render azonos borostyánsárga háromszög alapú hasábokról, amelyek forgó, hatszoros mintában helyezkednek el krémszínű háttéren
Eredeti stúdiórender
Egy hasáb, 60°-os lépésekben elforgatva. A középen látható hatágú csillag nem tárgy; ez a rés, amely az egységek között marad.
Magyarázatok és GYIK előnézet

A kettős pillantás mögött

Az oldalon minden illúzió két feldolgozást kap: először a hatást, egyszerűen bemutatva, hogy átélhesse, majd a szabályt, olyan magyarázattal, amely nem igényel csak egérrel elérhető trükköket, így bármilyen képernyőn működik.

Minden optikai illúzió lehetetlen alakzat?

Nem. A legtöbb illúzió kétértelmű vagy félrevezető; nagyon kevés valóban lehetetlen. A Necker-kocka két érvényes megoldást ad. A Penrose-háromszög rajzának nincs egyetlen sem.

Miért nem tudja a szabályos ötszög lefedni a padlót?

Belső szöge 108°. Három 36°-os rést hagy; négy átfed. Egyik sem adja ki a 360°-ot.

Biztonságosak ezek az illúziók a szemnek?

Kerüljük a villogó, gyorsan mozgó vagy nagy kontrasztú, vibráló mintákat. Ha a csíkos képek kellemetlenséget okoznak, nézzen másfelé, és pihentesse a szemét.