1.8. Перспективы и перемена точек наблюдений

1.8. Перспективы и перемена точек наблюдений

«Умственные способности, необходимые для координации перспективных изображений, оказываются полностью сформированными у ребенка обычно к 8-9 годам и проявляются в следующих довольно независимых друг от друга формах. Во-первых, каждому положению наблюдателя соответствует определенная совокупность отношений между видимыми предметами, например, отношения „слева — справа“ или „спереди — сзади“... Они зависят от проекций и сечений, соответствующих плоскости изображения для данного наблюдателя (т. е. от перспективы). Во время этого последнего подэтапа шаг за шагом выявляется характер соответствия между точкой наблюдения и перспективой. Во-вторых, между каждой перспективой, связанной с данным положением наблюдателя, и любыми другими перспективами также существует соответствие, выражаемое особыми изменениями в отношениях типа „слева-справа“, „спереди-сзади“ и, следовательно, изменениями соответствующих проекций и сечений. Это соответствие между всеми возможными точками наблюдений обусловливает координацию перспектив... хотя еще только в элементарной форме».

Ж. Пиаже, Б. Инельдер (1956)

Когда мы двигаемся по комнате, очертания находящихся в ней предметов изменяются. Каким образом можно предвидеть или компенсировать эти изменения без полного повторного анализа всей сцены? Эффект от движения глаз и поворота головы довольно прост; предметы перемещаются в рамках видимой области пространства, но не меняют при этом своих очертаний; однако изменение позиции наблюдения является причиной значительных перемен, которые зависят как от угла, так и от относительных расстояний между предметом и наблюдателем. Эта проблема особенно важна для животных, двигающихся с большой скоростью, так как у них модель внешней среды должна быть образована различными, частично проанализированными видами изображений. Видимо, эта потребность, пусть даже в самом примитивном своём варианте, послужила главным стимулом к эволюционному развитию систем фреймов, а позже и других символьных механизмов.

Если имеется обычная комната, то перемещение вдоль пунктирной линии (рис.1.6) вызывает упорядоченное изменение в очертаниях четырехугольных стен. Прямоугольник, находящийся в непосредственной близости от стены, должен трансформироваться точно так же, как и сама стена. Если на левой стене в центре вычертить прямоугольник, то будет казаться, что он находится перед стеной, поскольку человек предполагает, что любой такой четырехугольник есть на самом деле прямоугольник и, следовательно, он должен лежать в плоскости, проектируемой аналогичным образом. На рис.1.7а оба прямоугольника, казалось бы, выглядят одинаково, однако тот прямоугольник, что находится справа, не согласуется с маркерами терминала для субфрейма «левый прямоугольник» (которые, например, требуют, чтобы левая сторона была длиннее правой).

Таким образом, этот прямоугольник, представленный с помощью фрейма «центральный прямоугольник», кажется нам выдвинутым вперед и параллельным центральной стене.

Итак, необходимо не просто присвоить четырехугольнику метку «прямоугольный», но и сделать то же самое для определенного фрейма, входящего в систему фреймов «прямоугольники». Двигаясь по стрелке (рис.1.7а), можно ожидать, что любая трансформация, применимая к системе верхнего уровня, будет применима и к любой из ее подсистем (рис.1.7б). Аналогично последовательность эллиптических проекций окружности на плоскость изображения содержит конгруэнтные и потому визуально неоднозначные пары, что и показано на рис.1.8. Но, поскольку предметы обычно располагаются в плоскости стен, мы предполагаем, что эллипс левой стены будет находиться слева на плоскости изображения, и что он подвержен тем же трансформациям, что и сама стена. Если предсказание не подтвердится, мы, очевидно, будем весьма удивлены.

Правдоподобно ли, что ограниченная, качественная, знаковая система может служить инструментом для адекватного представления перспективных преобразований. Люди все время недооценивают свои возможности по восприятию образов, например, в таком вопросе, как переосмысливание пространственных отношений, при изменении точки наблюдения. Уже отмечалось, что люди, считающие себя обладателями хорошего пространственного видения, часто допускают качественные ошибки при описании вращения простого многоцветного куба. И даже, в тех случаях, когда мы в действительности способны высказать точные метрические суждения об объектах видимой сцены, мы не всегда делаем это; например, лишь немногих людей заставит задуматься изображение несуществующей реально пирамиды, показанной на рис.1.9. Это не пространственное изображение (перспектива) любой усеченной пирамиды. Если эта фигура была бы пирамидой, то все три ее ребра в своем продолжении сошлись бы в одной точке. Имея достаточный опыт, люди, без сомнения, могут высказывать более точные суждения, но для этого не требуются какие-либо другие механизмы. Если для выполнения некоторой работы непрофессионал использует десять фреймов, то специалист может применить тысячу и, таким образом, получить совсем иной порядок ее исполнения.

В любом случае для правильного предсказания изменений перспективы в наших системах необходимо, чтобы трансформация на верхнем уровне вызывала соответствующие трансформации в системах субфреймов. В первом приближении этого можно добиться с помощью одинаковых названий трансформаций. Тогда действие «двигаться вправо», заданное для фрейма комнаты, будет вызывать то же самое действие и для объектов, связанных с субфреймами стен этой комнаты.

Поскольку, однако, эта схема имеет серьезный дефект, то она и рассматривается здесь только лишь в качестве «первого приближения». Действительно, если вы стоите около левой стены и двигаетесь вдоль нее вперед, то предметы, расположенные вблизи этой стены, испытывают значительную трансформацию типа «двигаться-вправо», фронтальная стена подвергнется преобразованию типа «приблизиться», а правая стена испытывает трансформацию типа «двигаться влево». Таким образом, вопрос о правильном предсказании изменений перспективы оказывается далеко не таким легким, чтобы его можно было решить простым переносом типов операций более низкие уровни системы.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг:

Перспективы и проблемы

Из книги автора

Перспективы и проблемы Согласно принятой в этой и последующих главах точке зрения использование потоков не только позволяет упростить проектирование и реализацию некоторых программ, но и (при условии соблюдения нескольких элементарных правил и следования


2.2.7. Перспективы

Из книги автора

2.2.7. Перспективы Рассмотрим ближайшие перспективы развития индустрии контекстной рекламы в России.Рекламодатели получат в свое распоряжение больше надстроек и утилит, помогающих в ведении рекламных кампаний. Важнейшими из них станут программы, призванные определить


Приложение 1. Ведение дневника наблюдений

Из книги автора

Приложение 1. Ведение дневника наблюдений Это пример дневника наблюдений, разработанного для студентов преподавателем университета штата Огайо Джесси Фокс. Цель дневника наблюдений - облегчить сбор данных при самоэкспериментировании. Джесси любезно предоставила мне


Определение координат точек

Из книги автора

Определение координат точек Команда ID вычисляет координаты точек. Вызывается из падающего меню Tools ? Inquiry ? ID Point или щелчком на пиктограмме Locate Point на панели инструментов Inquiry.В командной строке выводятся координаты точки в текущей пользовательской системе координат,


Удаление точек останова

Из книги автора

Удаление точек останова Исправив ошибки в программном коде или отказавшись на время от попыток их исправления, вы захотите удалить ненужные точки останова. Удаление точек останова даст возможность VBA при следующем запуске выполнять программу без лишних задержек.


20 Будущее: опасности и перспективы

Из книги автора

20 Будущее: опасности и перспективы Наилучший путь предсказать будущее — создать его. Фраза на собрании в XEROX PARC в 1971 году —Алан Кей (Alan Key) История не окончена. Unix продолжает расти и развиваться. Сообщество и традиции вокруг операционной системы Unix продолжают развиваться.


20 Будущее: опасности и перспективы

Из книги автора

20 Будущее: опасности и перспективы Наилучший путь предсказать будущее — создать его. Фраза на собрании в XEROX PARC в 1971 году —Алан Кей (Alan Key) История не окончена. Unix продолжает расти и развиваться. Сообщество и традиции вокруг операционной системы Unix продолжают развиваться.


1.5.2. Перспективы программирования

Из книги автора

1.5.2. Перспективы программирования Наверное, каждый, кто знает Ruby (сегодня), в прошлом изучал или пользовался другими языками. Это, с одной стороны, облегчает изучение Ruby, так как многие средства похожи на аналогичные средства в других языках. С другой стороны, у


Определение координат точек

Из книги автора

Определение координат точек Команда ID вычисляет координаты точек. Вызывается из падающего меню Tools ? Inquiry ? ID Point или щелчком на пиктограмме Locate Point на панели инструментов Inquiry.В командной строке выводятся координаты точки в текущей пользовательской системе координат,


Определение координат точек

Из книги автора

Определение координат точек Команда ID вычисляет координаты точек. Вызывается из падающего меню Tools ? Inquiry ? ID Point или щелчком на пиктограмме Locate Point на панели инструментов Inquiry.В командной строке выводятся координаты точки в текущей пользовательской системе координат,


17.10. Коррекция перспективы

Из книги автора

17.10. Коррекция перспективы Любой фотоснимок является результатом творчества фотографа. Чтобы передать чувства и мысли, часто используется неожиданный ракурс. Если снимать небоскребы у их подножия, направляя камеру вверх, то строения на фотографии получатся настоящими


2. Типы точек восстановления

Из книги автора

2. Типы точек восстановления Существуют следующие типы точек восстановления:? начальные точки — такие точки создаются при первом запуске Windows. С их помощью можно вернуть все настройки в исходное состояние и получить «чистую» Windows — как сразу после установки;? контрольные


Новые решения и перспективы

Из книги автора

Новые решения и перспективы Чем крупнее предприятие, тем ценнее становится его информационное наполнение, хотя бы из-за роста потенциальных убытков от потерь данных. Соответственно, такое предприятие может позволить себе более серьезные и ресурсоемкие технологии


От хаоса наблюдений к динамической типологии: обсуждение на примере популяционных систем зелёных лягушек Дмитрий Шабанов

Из книги автора

От хаоса наблюдений к динамической типологии: обсуждение на примере популяционных систем зелёных лягушек Дмитрий Шабанов Опубликовано 11 июля 2013 Выложив очередную колонку, я раз за разом заглядываю на сайт КТ: как восприняли? Чаще сначала


Дополнения точек входа в САС

Из книги автора

Дополнения точек входа в САС Международный Союз по телекоммуникациям ввел несколько дополнений точек входа в САС X.509 v2 [78]. Они связывают с точками входа в САС некоторые дополнительные атрибуты. Каждое дополнение может быть помечено как критичное или некритичное.


Голубятня: Рубежи и перспективы PPS

Из книги автора

Голубятня: Рубежи и перспективы PPS Автор: Сергей ГолубицкийОпубликовано 04 июня 2012 годаГолубятня у нас сегодня будет чисто деловая. Без культур-повидла, разумеется, не обойдется, но мазать предлагаю на сугубо софтверную горбушку.Информацию к размышлениям я получил из