まず、この画像から。
グレイの丸い図形が並んでいますが、丸い図形が凹んで見えますか？それとも、飛び出して見えますか？正直、見方によって、どちらにも見えるのですが、多くの方は、「凹んで見える」様です。
似たような画像ですが、こちらはどうでしょう？下に示す画像は、最初の画像を上下反転しただけのものです。
今度は、「飛び出して見える」人が多いのではないでしょうか？
自然界の光線源である太陽が、通常、目線より上にあるからなのでしょうか？人間の脳は情報の少ない濃淡画像を見ると、「光線源が上にある」という前提条件をつけたして、凹凸を判断するみたいです。
最初の画像は、丸い凹みに上から光が当たって、凹みの下側が明るく、逆に凹みの上側が暗くなっている → 丸い凹みが並んでいる、と判断されます。2枚目の画像はその逆で → 丸い突起が並んでいる、と判断されます。
光の当たり方、明暗でしか凹凸を判定する情報のない、この様な画像では、「凹んで」見えても、「飛び出して」見えても、良さそうなものなのに、なぜか、最初の画像は「凹んで」見えて、2枚目の画像は「飛び出して」見えてしまうのは面白いですね。
単に、丸い図形を描いて、上→下または、下→上へ明暗が変化する様に着色するだけなので、普通に作図できそうなものですが、わざわざ3Dモデルを作り、レイトレーシングでレンダリングしてみました。タイトル画像をもう一度示しておきます。
平らな部分は平面で作っています。丸い図形部分に関しては、どちらでも良かったのですが、「飛び出して」みえる左半分の図形は球面を使って削り取っており、3Dのデータ上は「凹んで」います。逆に、「凹んで」見える右半分の図形は平面から球面の一部を覗かせるように配置していて、3Dのデータ上は「飛び出して」います。
画像の下側に光線源を配置して、下から照らすことで、実際のデータ上で記述された凹凸と逆に見える錯視画像になりました。
データ上、以下の様な設定が入っており、「影処理」を実行しないようにしてあります。
cond 0,3, 10,0,0;
赤文字で0にしたところが「影処理」を実行しないようにする設定です。
濃淡だけだと、脳が勝手に情報を補完して凹凸を見せてくるのですが、「影」と言う追加情報が入ると、濃淡以外にも凹凸を判定する材料が追加されることにより、実際の凹凸の方に引きずられてしまうようです。
完成したデータと動画です。
| Xi-TRACEデータ | crater.xitr |
3Dモデリングはそのままで、光線源で照らす方向をぐるっと180°、回転しています。回転の途中で、30°毎に停止していますので、どのくらいの角度から凹凸が逆転するか？検証してみてください。
ずっと見続けるより、止まった瞬間に一度視線をそらせて、すぐに視線を戻すと、その時「見えやすい方」に見えると思います。
