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多義柱体錯視の解明とその錯視効果の制御法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15K12067
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知覚情報処理
研究機関明治大学

研究代表者

杉原 厚吉  明治大学, 研究・知財戦略機構, 特任教授 (40144117)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード立体錯視 / 不可能立体 / 視覚モデル / 変身立体 / 錯覚 / 錯視効果 / 展開図 / 3Dプリンター / 図形の距離 / 厚みの制御 / 3Dプリンター / 数理工学 / 視覚情報処理 / 視覚の数理モデル
研究成果の概要

本研究の目的は,二つの方向から見たとき全く異なる断面をもつ柱体に見える多義柱体の仕組みを明らかにし,その汎用設計法を確立することである.
まず与えられた2つの図形から,対応する空間曲線を求める方程式を構成し,それを一つの方向へ掃き出し,できるだけ一様な厚みをつけることによって多義柱体を設計する方法を開発した.それを紙工作するための展開図の製作法も開発した。
次に多義柱体の設計法を応用して,鏡に映すとトポロジーが変わる立体,鏡に映すと向きが逆転する立体などの計算法も開発した.そして,それらを実現する錯視立体を多数製作して錯視を確認し,多義柱体という新しい不可能立体の理論体系を作ることができた.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 14件、 招待講演 11件) 図書 (4件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] サッサリ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Sassari University(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Thickness Design for Ambiguous Cylinder Illusion2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 35 号: 1 ページ: 391-409

    • DOI

      10.1007/s13160-017-0263-y

    • NAID

      210000180238

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topology-disturbing objects: A new class of 3D optical illusion2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 雑誌名

      Journal of Mathematics and the Arts

      巻: 12 号: 1 ページ: 2-18

    • DOI

      10.1080/17513472.2017.1368133

    • NAID

      120006552163

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A differential equation model of retinal processing for understanding lightness optical illusions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sushida, S. Kondo, K. Sugihara and M. Mimura
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Applied Mathematic

      巻: 35 号: 1 ページ: 117-156

    • DOI

      10.1007/s13160-017-0272-x

    • NAID

      210000170272

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spherical Laguerre Voronoi diagram approximation to tessellations without generators2018

    • 著者名/発表者名
      Chaidee and K. Sugihara
    • 雑誌名

      Graphical Models

      巻: 95 ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Approximation of Fruit Skin Patterns Using Spherical Voronoi Diagram2017

    • 著者名/発表者名
      S. Chaidee and K. Sugihara
    • 雑誌名

      Pattern Analysis and Applications

      巻: 20 ページ: 783-795

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Anomalous Mirror Symmetry Generated by Optical Illusion2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 8 号: 4 ページ: 21-21

    • DOI

      10.3390/sym8040021

    • NAID

      120006552172

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visual media culture supported by illusion of depth2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 雑誌名

      Mathematical Progress in Expressive Image Synthesis III, Selected and Extended Results from the Symposium MEIS2015

      巻: - ページ: 61-70

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A New Type of Impossible Objects That Become Partly Invisible in a Mirror2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 雑誌名

      Japan Journal of Indsutrial and Applied Mathematics

      巻: 33 号: 3 ページ: 525-535

    • DOI

      10.1007/s13160-016-0233-9

    • NAID

      210000188356

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Footsteps Illusion Art2016

    • 著者名/発表者名
      J. Ono, A. Tomoeda and K. Sugihara
    • 雑誌名

      Journal of Mathematics and the Arts

      巻: 10 号: 1-4 ページ: 65-73

    • DOI

      10.1080/17513472.2016.1236645

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fitting Spherical Laguerre Voronoi Diagrams to Real-World Tessellations Using Planar Photographic Images2016

    • 著者名/発表者名
      S. Chaidee and K. Sugihara
    • 雑誌名

      Discrete and Computational Geometry and Graphics (LNCS 9943)

      巻: - ページ: 73-84

    • DOI

      10.1007/978-3-319-48532-4_7

    • ISBN
      9783319485317, 9783319485324
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Approximation of fruit skin patterns using spherical Voronoi diagrams2016

    • 著者名/発表者名
      S. Chaidee and K. Sugihara
    • 雑誌名

      Pattern Analysis and Applications, Online version

      巻: 21 号: 3 ページ: 783-795

    • DOI

      10.1007/s10044-016-0534-2

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Height reversal generated by rotation around a vertical axis2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Psychology

      巻: 68-69 ページ: 7-12

    • DOI

      10.1016/j.jmp.2015.07.001

    • NAID

      120006552169

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 幾何計算と陰影計算を用いたホロウマスク型錯視立体「陰影つき矢印の幻惑」の設計法2015

    • 著者名/発表者名
      友枝明保、小野隼、杉原厚吉
    • 雑誌名

      図学研究

      巻: 49 ページ: 3-9

    • NAID

      130005312682

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ambiguous cylinders: A new class of impossible objects2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 雑誌名

      Computer Aided Drafting, Design and manufacturing

      巻: 25

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 数理で探る錯覚―仕組みがわかると視覚の偉大さも見えてくる―2015

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 雑誌名

      数学通信

      巻: 20 ページ: 5-12

    • NAID

      40020566334

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Topology-disturbing objects: A new class of impossible objects2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      European Conference on Visual Perception
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impossible Objects: The Mathematics of 3D Illusions2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      IMA (Institute for mathematics and Its Applications) Public Lectures, University of Minnesota
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mathematics has a power for discovery and innvention2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      Conference on Science and Mathematics Education
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimizing illusion for ambiguous cylinders2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      Franco-Japanese Days on Combinatorics and Optimization 2017 in Honour of Michel Deza
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Height reversal illusion caused by human preference for rectangularity2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical Modeling and Applications Based on Self-Organization (ICMMA 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高さ反転定理と、鏡の中で一部が消える透身立体錯視の創作法2017

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      第11回錯覚ワークショップ「錯視の文法を探る~数理モデリングへの諸アプローチ」, 明治大学
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化する不可能立体:視覚の数理モデルを利用した錯視の創作2017

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会,国立情報学研究所
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 不可能立体の作り方2017

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      知覚コロキアム,慶応大学
    • 発表場所
      日吉
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] What Defeats Binocular Stereo?2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      European Conference on Visual Perception 2016
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ambiguous Cylinders: A New Direction of Tricky Art2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      Visual Science and Art Conference 2016
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recognition of the Spherical Laguerre Voronoi Diagram2016

    • 著者名/発表者名
      S. Chaidee and K. Sugihara
    • 学会等名
      ACM Annual Symposium on Computational Geometry (SoCG 2016), Young Researchers Forum
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Laguerre Voronoi Diagram as a Tool for Fitting Spherical Tessellations Using Planar Photographic Images2016

    • 著者名/発表者名
      S. Chaidee and K. Sugihara
    • 学会等名
      JCDCG^3 2016
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution of Impossible Objects: Mathematical Development of New 3D Illusions2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      CONVEGNO: Illusione e Realta: tra Psicologia e Neuroscienze
    • 発表場所
      Sassari, Italy
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Height Reversal Generated by the Rotation around the Vertical Axis2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      Psicologia e Neuroscienze
    • 発表場所
      Sassari, Italy
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 第1世代のだまし絵立体から第5世代のトポロジー攪乱立体まで2016

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      2016武蔵野大学数理工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] How Does Human Interpret Images? --- Week Points of Our Visual Systems Learned by Mathematical Study of Optical Illusion2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      the 25th International Conference on Artificial Reality and Telexistence
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fragility of visual media culture suggested by mathematical modeling of depth perception2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      JST CREST-PRESTO Symposium 2015: Mathematics for the 22nd Century
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visual Media Culture Supported by Human Depth Illusion2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      Mathematical Progress in Expressive Image Synthesis 2015
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design of ambiguous cylinders2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      Asian Forum on Graphic Science, Electric Proceedings
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impossible objects as a tool for understanding the human vision systems2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      Asian Forum on Graphic Science, Electric Proceedings
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 作って!!ふしぎ・びっくり!!?? 杉原厚吉先生のトリック工作2017

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉(監修)
    • 総ページ数
      64
    • 出版者
      主婦と生活社
    • ISBN
      4391149524
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 錯覚トリックキット2017

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      幻冬舎
    • ISBN
      4344979176
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 鏡で変身!?ふしぎ立体セット~驚きの錯覚 不可能立体の世界2017

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 総ページ数
      17
    • 出版者
      東京書籍
    • ISBN
      4487810906
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] スウガクってなんの役に立ちますか?2017

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 総ページ数
      223
    • 出版者
      誠文堂新光社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 第3世代の不可能立体:鏡に映すと姿が変わる「変身立体」

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~kokichis/ambiguousc/ambiguouscylinderj.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] "Ambiguous Objects"

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~kokichis/ambiguousc/ambiguouscylindere.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Progress of Impossible Objects

    • URL

      http://home.mims.meiji.ac.jp/~sugihara/Welcomee.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 第3世代の不可能立体:鏡に映すと姿が変わる「変身立体」

    • URL

      http://home.mims.meiji.ac.jp/~sugihara/ambiguousc/ambiguouscylinderj.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 錯視立体群2017

    • 発明者名
      杉原厚吉
    • 権利者名
      明治大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-187524
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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