赫曼栅格-Scratch视觉艺术

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赫曼栅格-51scratch
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赫曼栅格非常受欢迎,你可以在很多高对比度背景的栅格布局中发现它的身影。直接盯着任意方块,在周围方块的交叉口会产生幽灵般的斑点。但当你尝试转向那个斑点时,它就会神奇的消失掉。出现,抑或不现,这是个问题!

作品简介

今天为大家带来的Scratch作品是《赫曼栅格》,这是一款视觉艺术作品。它展示了一个非常有趣的视错觉现象,这就赫曼栅格错觉,也叫赫尔曼栅格错觉。

错觉可以发生在知觉水平也可以发生在感觉水平, 但绝大多数错觉都是发生在知觉水平的,赫曼栅格是极少数发生在感觉水平中的错觉之一,在网格的交叉处你会看到朦胧的灰点,如果你直接看任何一个灰点,它又会立刻消失,非常神奇,这是为什么呢?

科学原理:你的视网膜上有两种区域,一种注视着十字交叉处,另一种注视着两个交叉处之间的白条。物理上这两种区域的明暗程度是一样的,但它们邻近的区域是不同的,对于交叉处上下左右都是明亮的白条,而白条的周围有两处是黑色的区域。

生理学上的解释:你的视网膜由许多小的神经细胞组成,它们是光的感受器。这些细胞在视网膜上排成列。许多科学家都认为单独一个细胞的激活是不可能的,某个细胞的激活总会影响它邻近的细胞。他们发现激某个细胞得到较大的反应,而再刺激它邻近细胞时反应会减弱,这也就是周围的细胞抑制了它的反应。这种现象被称之为侧抑制,它发生在视网膜上一种叫做侧细胞丛的结构上。 

在赫曼网格图中,交叉处的四边都是亮的,而白条只有两边,所以注视交叉处的视网膜区域比注视白条的区域受到了更多的抑制,这样交叉处显得比其它区域暗一些。你在交叉处就能看到灰点。

这种效果在视野周围更显著一些,因为侧抑制在更远的距离上发生作用。

很多魔术师都用这种对比效应来隐藏他们的道具。比如他们想隐藏物体的支持物时,魔术师就在周围使用明亮的物体,象金属物或白布等等,这样黑色背景下的道具显得更暗,观众就看不出其中的奥秘。

在使用Scratch3.0创作赫曼栅格作品中,主要运用了如下知识点:

  • 循环编程,包括无限循环和有限循环,及其嵌套循环的用法
  • 事件编程机制
  • 克隆技术
  • 列表编程
  • 角色的显示和隐藏

本作品的重点有两个,一是克隆技巧的运用,即使用嵌套循环结合克隆的特点,实现多行多列有规则排列的效果;二是列表的使用,如何让红色圆点在几个固定的交叉点随机出现,交叉点的位置使用了两个列表,并且运用了数学中的组合思想,避免了数据冗余,也是非常的巧妙。

代码片段

Scratch赫曼栅格作品难度中等,总代码在50行左右,下图是红色圆点角色的部分代码:

Scratch赫曼栅格代码片段
Scratch赫曼栅格代码片段

作品效果

Scratch赫曼栅格作品的效果如视频所示:

Scratch赫曼栅格作品效果

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