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「超」不可能立体の発掘とその錯視誘発要因の定量化・体系化

研究課題

研究課題/領域番号 21K19801
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
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(中野), 研究推進員 (40144117)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード不可能立体 / 視覚の数理モデル / 平行移動錯視 / 左右反転錯視 / 回転並進混合錯視 / 両眼立体視 / 対称性 / 生き物 / 独り回遊錯視 / 面対称性 / 変身立体 / 平行移動立体 / 生き物の形 / トポロジー攪乱立体 / 直角優先性 / 高さ反転錯視 / 起き上がり錯視 / 宙返り錯視 / 超不可能立体 / 立体錯視 / 錯視誘発要因
研究開始時の研究の概要

至近距離から両眼で見ても奥行きを誤って知覚してしまう「超」不可能立体の発見の上に立って、この立体群の多様な実例を発掘するとともに、この錯視を説明する数理モデルを構築する。このモデルでは、三角測量の原理に基づく両眼立体視と、単眼の手掛かりによる奥行き推定を並列に実行し、それらが矛盾したときには、何らかの基準で最適な奥行き解釈を選択する。このモデルを利用して錯視の誘発要因を定量化し、両眼で見ても起こる「超」不可能立体錯視の理論体系を構築する

研究成果の概要

両眼で見ても錯視が消えない「超」不可能立体の実例を多数見つけ、それらの観察に基づいて、両眼立体視を欺く錯視の強さの要因を明らかにできた。見つけた実例には、鏡に正面を向けたものが振り向かないで同じ姿勢を保つ平行移動錯視、二つの錯視が同時に起きる回転並進混合錯視、一つの立体と二つの鏡から環状に向きがそろった四つの姿が生まれる独り回遊錯視などが含まれる。これらの錯視をもたらす立体群は、線対称性・面対称性などの立体固有の性質を持つこと、および生き物の姿を素材にしたものであることが両目で見ても錯視が成立する主要因であることを明らかにし、「超」不可能立体理論の基礎を作ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

実在する立体を見てあり得ないと感じる不可能立体錯視は特別な視点から片方の目で見たときだけ成立するという従来の常識に反して、両目で見ても成立する不可能立体錯視があることおよびその理論的根拠を明らかにできたことは、視覚科学の基本部分に修正をもたらすという学術的意義を持つ。視点位置を厳密に制限しなくても不可能性を表現できる本錯視立体は、視覚芸術の彫刻分野に新しい表現手段を提供するという文化的意義を持つ。さらに、両目で見れば奥行きは正しくわかるという常識を裏切る錯視の存在を明らかにしたことは、見間違いから生じる事故を防ぐ新しい対策の必要性を提言するという社会的意義を持つ。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Sassari(イタリア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Taiwan University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Translation Illusion of 3D Objects in a Mirror2023

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Kokichi
    • 雑誌名

      芸術科学会論文誌

      巻: 22 号: 2 ページ: 4_1-4_12

    • DOI

      10.3756/artsci.22.4_1

    • ISSN
      1347-2267
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Double-mirror illusion: a new class of 3D illusion that creates anomalous U-turn and anomalous translation simultaneously2023

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Kokichi
    • 雑誌名

      Journal of Illusion

      巻: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.47691/joi.v4.9839

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 折りたたみ数に依存しない扇絵と扇の画像変換法2023

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉、阿部富士子
    • 雑誌名

      図学研究

      巻: 57 ページ: 9-15

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-size illusion and recovery of the true appearance2023

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Kokichi
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: - 号: 2 ページ: 757-773

    • DOI

      10.1007/s13160-022-00557-4

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Five types of anomalous perceptions created by the same mirror-reflection process2023

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Kokichi
    • 雑誌名

      Journal of Illusion

      巻: 4

    • DOI

      10.47691/joi.v4.8993

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rectangularity Is Stronger Than Symmetry in Interpreting 2D Pictures as 3D Objects2022

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Kokichi、Pinna Baingio
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 16

    • DOI

      10.3389/fnhum.2022.849159

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Left-right reversal illusion2022

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Kokichi
    • 雑誌名

      European Mathematical Society Magazine

      巻: - 号: 125 ページ: 13-19

    • DOI

      10.4171/mag/96

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 歩けることを目指した無限ループ階段の設計法2022

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 雑誌名

      図学研究

      巻: 56 ページ: 13-23

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rising object illusion2022

    • 著者名/発表者名
      Sugihara Kokichi
    • 雑誌名

      Journal of Mathematics and the Arts

      巻: 16 号: 3 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1080/17513472.2022.2045047

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D realization of Penrose polygons using non-rectangularity trick2021

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 雑誌名

      Journal of the Society for Art and Science

      巻: 28 ページ: 269-276

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 半身回遊立体~半身から全身が生まれてそれが輪をなす鏡映錯視~2024

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      第18回錯覚ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 視点位置の変動に頑健な不可能立体の特徴づけ2023

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      日本図学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 独り盆踊り2023

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      日本図学会2023年度デジタルモデリングコンテスト
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 平行移動錯視とその頑健性2023

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      第17回錯覚ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 360度カメラからのシーンのありのままの姿の復元2022

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      日本応用数理学会2022年度年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 絵を鏡に映したとき生まれる5種類の錯視2022

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      日本図学会2022年度年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 振り向かない飛翔2022

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      日本図学会2022年度ソリッドモデリングコンテスト
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 奥行き錯視の仕組みと不可能立体の設計原理2022

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      日本機械学会最適化シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 奥行き誇張画像から真の姿を取り出す「ありのままディスプレイ」の提案2022

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      映像情報メディア学会情報ディスプレイ研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高さ反転錯視・起き上がり錯視・宙返り錯視~ 共通の光学過程から生まれる3種類の知覚2022

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      第16回錯覚ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] True views from depth-exaggerated images2021

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 学会等名
      International Display Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Triply ambiguous objects2021

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 学会等名
      Asian Forum on Graphic Science
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Family tree of impossible objects created by optical illusions2021

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 学会等名
      The 23rd Thailand-Japan conference on Discrete and computational Geometry, Graphs, and Games
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 写真から真の姿を知る「ありのままディスプレイ」2021

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      2021年度日本応用数理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 無限ループ階段の描画法と歩ける立体の設計法2021

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      2021年度日本図学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 鏡のトリック立体キットBOOK2021

    • 著者名/発表者名
      杉原 厚吉
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      永岡書店
    • ISBN
      4522802587
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 見て、知って、つくって! 錯視で遊ぼう2021

    • 著者名/発表者名
      杉原 厚吉
    • 総ページ数
      80
    • 出版者
      誠文堂新光社
    • ISBN
      4416621450
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Kokichi Sugihara's Home Page

    • URL

      https://www.isc.meiji.ac.jp/~kokichis/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Kokichi SUGIHARA's Home Page

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~kokichis/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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