平面上的立體魔術(shù)

孟西

埃舍爾根據(jù)彭羅斯階梯畫(huà)出的《瀑布》，此畫(huà)為其他藝術(shù)家重繪的彩版。瀑布傾瀉而下，順著水渠嘩嘩流過(guò)，似乎在一級(jí)一級(jí)地下降，又像在一個(gè)平面上流動(dòng)，最后竟又流至頂部，循環(huán)往復(fù)。

彭多斯三角形

彭羅斯三角形是由三條長(zhǎng)方體組成的一個(gè)三角形，從每一個(gè)頂點(diǎn)看都很正常，但組合在一起又兩兩錯(cuò)位、互相扭曲，有一種空間錯(cuò)位感。彭羅斯三角形最早由一位瑞典藝術(shù)家制作，英國(guó)數(shù)學(xué)家羅杰·彭羅斯及其父親進(jìn)一步設(shè)計(jì)和推廣了這個(gè)圖形，它也被稱(chēng)為“最純粹形式的不可能”。

彭羅斯階梯

彭羅斯階梯也是由彭羅斯父子創(chuàng)作的，是彭羅斯三角形的一個(gè)變式。它是擁有4個(gè)90°拐角的四邊形樓梯，由于它呈現(xiàn)出循環(huán)上升或下降的連續(xù)封閉狀態(tài)，所以一個(gè)人可以在上面一直朝下走或往上走，但永遠(yuǎn)都在一個(gè)平面上打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。

二維圖形中的詭計(jì)

為什么這些圖形看似真實(shí)又不可能成立？這與人類(lèi)的視覺(jué)認(rèn)知過(guò)程有關(guān)。如果把人類(lèi)的兩只眼睛比作兩合同時(shí)工作的攝像機(jī)，那么視覺(jué)系統(tǒng)就相當(dāng)于一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，把兩臺(tái)攝像機(jī)拍攝的二維圖像通過(guò)合并，轉(zhuǎn)化成一幅三維圖像，最后形成立體視覺(jué)。大腦這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，會(huì)把眼睛獲得的視覺(jué)信息存儲(chǔ)起來(lái)，形成我們認(rèn)識(shí)物體的基本經(jīng)驗(yàn)。

如此一來(lái)，當(dāng)我們?cè)诳炊S畫(huà)面時(shí)，大腦會(huì)對(duì)圖形進(jìn)行“形象加工”，依靠經(jīng)驗(yàn)主觀地完善圖像，強(qiáng)行構(gòu)建出想象中的立體結(jié)構(gòu)。比如，你看到紙上畫(huà)的一個(gè)立方體，雖然這是平面圖像，但你的大腦會(huì)自動(dòng)將它想象成一個(gè)三維結(jié)構(gòu)的立方體。

而藝術(shù)家和數(shù)學(xué)家們正是利用了這一點(diǎn)，將平面圖畫(huà)設(shè)計(jì)得稍稍違背人腦對(duì)立體圖形的經(jīng)驗(yàn)，讓你獲得非同一般的視覺(jué)體驗(yàn)，并啟發(fā)人們對(duì)視覺(jué)感受和立體空間的思考與探索。如魔鬼的音叉，你看右側(cè)時(shí)，你的大腦推測(cè)它的左邊應(yīng)該只有兩個(gè)頭;但你看左側(cè)時(shí)，它卻出現(xiàn)了三個(gè)圓柱頭。這時(shí)，你一定心想：這怎么回事，不合常理呀？然后會(huì)想：這怎么做到的？這時(shí)，你對(duì)視覺(jué)感受和立體空間的思考與探索就開(kāi)啟了。

不可能方體

不可能立方體由荷蘭畫(huà)家埃舍爾設(shè)計(jì)，這個(gè)立方體的前后兩條棱似乎都更靠近觀察者，卻又都被對(duì)方擋在后面，使人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)。

與魔鬼音叉類(lèi)似的3D圖。

魔鬼的音叉

這個(gè)圖形就像它的名字，如魔鬼一般讓人困惑。往下看，它有3根圓形柱的尖頭，但往上看它又莫名其妙地只剩下兩根長(zhǎng)方體的柱子。沒(méi)有人知道究竟是誰(shuí)發(fā)明了這把音叉，但它因被刊登在20世紀(jì)60年代的美國(guó)心理學(xué)雜志上而聞名。

想不想嘗試畫(huà)一個(gè)不可能圖形？我來(lái)教你！

①畫(huà)一個(gè)等邊三角形。

②從每個(gè)角延長(zhǎng)一段相等的直線。

③從延長(zhǎng)線的頂點(diǎn)處各畫(huà)一條與三條邊相平行的直線。

④在每條直線的末端，畫(huà)一條與直線成45°夾角的短線。

⑤把線連接起來(lái)，你就得到了一個(gè)不可能圖形！