平面なのに立体に見える?どうして人は、だまし絵にだまされるのか?!

ジグソーパズルでつくった浅野教授の顔・・・。あなたには、どう見えますか?平面的? 立体的?

浅野研究室では・・・人間が立体を認識する過程の解明をめざす。本学科唯一の理論系研究室。研究テーマは、不可能物体(だまし絵)の数理、立体視の数理、組み合わせ幾何学。人間は視覚から多くの情報を理解し、モノの形や構造、配置を瞬時に判断できる。しかし、だまし絵にだまされてしまうこともある。なぜだろうか?当研究室では、人間が立体を認識する過程の解明に取り組んでいる。

■例えば、こんな研究も行います・・・。

不思議なだまし絵の世界を数学を使って理論的に説明する。

オランダの画家エッシャーのだまし絵を見たことがある人は多いでしょう。エッシャーの作品は、一見、階段などの立体を表しているように見えても、現実的には立体としてあり得ない形をしています。このような図形は、視覚を通して人間がどのように立体を認識するのか、その過程を解明するのに役立ちます。

平面上の図から立体構造を抽出する「画像認識」という情報科学の研究と、人間がどのように立体を認識しているかという「視覚処理過程」の心理的研究、両方の成果を学び、立体を認識する過程を数学的・理論的に説明することをめざしています。

いつもは無意識に行っていることを意識的に解析していく。

人間は、視覚を通して多くの情報を理解しています。特に、視覚対象の形や構造、位置などを瞬時に知ることが可能です。すなわち視覚とは、情報処理の過程であると言えます。だまし絵を見たときには、脳がだまされ、情報処理に失敗しているということです。この研究の面白さは、普段は無意識で行っていることを分析し、意識的に解析していくところにあると思います。

たくさんの図形をどう処理するか、アルゴリズムを改良する過程を学ぶ。

研究の基礎力を身につける授業として、3年次には「計算幾何学」を開講。計算幾何学とは、多くの図形をコンピュータで処理するためのアルゴリズム(処理手順)の理論です。素朴なアルゴリズムから出発して、改良のアイデアを導き出す過程を説明していきます。

人は立体をどのように解釈するのか、その過程を理論的に説明。

いま「RBC理論による立体解釈ー頂点辞書による試みー」というタイトルで研究に取り組んでいます。RBC理論(recognition-by-components)は、人の対象認識の過程を説明したものです。この理論によると、人は視覚対象を24種類の構成要素の組み合わせによって認識しているとされています。そこで、図を構成要素への分解と認識の過程を頂点辞書を用いて説明しようとしています。

研究のkeywords

立体視

平面に描かれた模様や写真を見て、立体の映像を見いだすこと。

だまし絵

視覚の錯覚を利用した絵・アートのことで、トリックアートや不可能物体も、ほぼ同義。

線画

ある5つの前提のもと、線だけで描かれた絵のこと。与えられた絵が立体の投影図になっているかどうかを判断する「頂点辞書」と照合し、線画の中の線に3種類のラベルをつけていくと、不可能物体かどうか判別することができる。

もっと詳しく知りたい方は、各研究室のページへ……