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標題: 地鐵速度那么快，窗外的廣告為何會跟著地鐵跑？ [打印本頁]
作者: xbq1013 時間: 2023-3-25 13:39
標題: 地鐵速度那么快，窗外的廣告為何會跟著地鐵跑？
本帖最后由 xbq1013 于 2023-3-25 13:41 編輯 9 g( m/ u! V- C( A
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當你每天穿行在地鐵之中，不知道你有沒有注意到這么一個現(xiàn)象。當列車逐漸加速行駛起來以后，在窗戶外出現(xiàn)了 不斷變換的畫面。不知道大家第一次見到的時候是怎么樣一個心情，是不是一眼就看穿了這里面的秘密？反正小編第一眼看到的時候就覺得這是個黑科技 見識短讓大家見笑了……
然而事實上，這里面的原理，兩百年前的物理學(xué)家就已經(jīng)做出了原型。
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費納奇鏡
Phenakistiscope
費納奇鏡剛發(fā)明之初，人們需要轉(zhuǎn)動兩個圓盤來觀察動畫
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在 1832 年的冬天，比利時物理學(xué)家尤瑟夫·普拉托 (Joseph Plateau)和奧地利數(shù)學(xué)家西蒙·史坦弗 (Simon Stampfer)幾乎同時地發(fā)明了費納奇鏡 (Phenakistiscope) 。在最開始，費納奇鏡中往往把 圖案畫在圓盤上，然后將其轉(zhuǎn)動起來。透過具有均勻條帶的狹縫裝置，我們就可以觀察到動畫的效果，這也是人們最早提出來的動畫的效果，如今看起來就和一段幾秒長的 GIF 動畫相類似。
尤瑟夫·普拉托在其論文中繪制的示意圖，原圖并不會動，小編給它加了點特效，讓它動了起來
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這背后的原理也很簡單。如果狹縫和圖案轉(zhuǎn)動頻率相匹配，當人們透過一個狹縫位置，就可以依次看到后面每一幀的動畫圖樣。利用 視覺暫留，原本短暫的幀與幀之間的變化被人們通過「腦補」補上了。
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實際上，人們意識到存在視覺暫留效應(yīng)就在這之前沒多久。1824 年，英國倫敦大學(xué)教授皮特·馬克·羅葛特 (Peter Mark Roget)在他的研究報告 《對通過垂直狹縫觀察輪子輻條外觀變化幻覺的解釋》 (Explanation of an optical deception in the appearance of the spokes of a wheel when seen through vertical apertures)中最先提出人眼觀察在這里面起到的作用。雖然這篇文章中的關(guān)于幻覺形成的論述在現(xiàn)在看起來顯然已經(jīng)不合時宜，不過并不妨礙它在電影史和動畫史上的重要性。
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現(xiàn)在普遍認為，視覺暫留是由于被觀察物體移去后， 視神經(jīng)對物體的印象不會立即消失，而是會持續(xù)一小段時間。普拉托在當時還是個學(xué)生，而費納奇鏡的發(fā)明很可能就受到這篇研究報告的影響。不過普拉托后來因為沉迷視覺暫留現(xiàn)象的研究付出了慘痛的代價，他把太陽光聚焦到眼睛里長達 25s，為此徹底失去了自己的視力。 大家做實驗的時候一定要規(guī)范操作啊
接下來就給大家展示一些好看的費納奇鏡的圖案吧~
以上圖片節(jié)選自 colossal以及日本岡山縣立大學(xué)視頻制作課程作品集
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回到最開始的費納奇鏡中，當狹縫和圖案不相匹配時，人們看到的圖像將會 產(chǎn)生漂移。當然，在實際觀察的過程中，旋轉(zhuǎn)狹縫引起的圖片的閃爍，變形等都會對觀察的結(jié)果產(chǎn)生影響。我們現(xiàn)在看到，包括上面展示的，大多都是用電腦軟件制作的。
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3D 動畫
3D Phenakistiscope
如今，費納奇鏡已遠遠不止于平面上，利用它，人們可以實現(xiàn) 三維空間中的動畫。原理依舊很相似，但是我們不再使用狹縫，而是使用 頻閃的燈來代替。其實這個原理我們早在生活中，或者電影里就見到過了。比如《驚天魔盜團》里面的控雨神技
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當?shù)谝淮握樟劣陼r，你會看到一個雨滴，當燈關(guān)閉后第二次開啟，這時剛好有另一滴雨在之前你看到的雨附近，你的大腦會錯認為這滴雨就是剛才那滴，從而得出雨靜止的錯誤結(jié)論。
又比如平時看到的倒轉(zhuǎn)的風(fēng)扇
看起來倒著轉(zhuǎn)的風(fēng)扇，圖片來自 Giphy
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接下來我們就來欣賞一些近乎以假亂真的 3D 動畫
人浪 - Lego Figures Doing the Wave
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實際上，還有很多公司利用這種形式的動畫來作廣告。
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視頻從哪來
Video On the Subway
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看了上面這么多動畫，不知道你有沒有想出來地鐵上視頻的原理？
現(xiàn)在利用投影和連續(xù)長屏幕的方式來進行視頻投放的方式并不多見，主要原因還是在于 成本。實際上在數(shù)百米長的隧道壁上連續(xù)安裝幾百條燈柱就能達到同樣的效果。我們只需要在每個燈柱上設(shè)定好出現(xiàn)的圖片的順序，就能讓畫面連續(xù)地動起來，就和 老式電視機中的顯像管一樣，一行一行或者一列一列地不斷掃描形成人眼最終看到的動態(tài)的畫面。
利用 960 fps 高幀率錄制下來的地鐵運行時圖案。
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不止于此
It's Not Enough
上面所說的都是怎么呈現(xiàn)一個動態(tài)的畫面。那反過來，怎么把一個動態(tài)的畫面錄制下來？兩者其實都有異曲同工之妙，電影就是這么拍的。現(xiàn)在我們?nèi)绻麃硖魬?zhàn)一件更有趣的事情，比如 給光的傳播錄個像。
來自 MIT 的 Ramesh Raskar 最終實現(xiàn)了這個任務(wù)，把光在可樂瓶中傳播的整個過程給錄了下來。
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實際上光速真的非常非常非常的快，一束光從一個可樂瓶的頭走到可樂瓶的尾只需要零點幾納秒（1納秒等于0.000000001秒）。而在這個過程中可以被外部觀察到的光子數(shù)量屈指可數(shù)。既然一次看不清，那就 重復(fù)幾百萬次。最終，我們就可以看到這樣的一幅圖像。
作者: 譬如朝露 時間: 2023-3-25 15:44
所以說外科醫(yī)生的工作服不是紅色，而是紅色的補色
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