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司马3忌
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关于那些球,还是@严锋 教授讲科学

(2014-05-01 11:42:31)
分类: 杂谈

 

要不是俺媳妇手脚粗笨,搞卫生做早餐整出那么大的动静,通常这会儿还是俺睡懒觉的时间。

 

打开电脑一看,擦,@奥卡姆剃刀 同学更悲催:三点多还在手机回帖,七点多就发了长微博……叨叨该不会是一宿没睡吧?俺都有了些许罪恶感,不回个帖子就实在是说不过去了。

 

细细地看了叨叨长贴后面的回帖,跟帖的大V不少,惊讶地发现居然还是中文教授严锋同学难得地表现出点儿科学精神,对于透视几何、椭圆相切,离心率渐变,严峰同学虽然不明觉厉,至少还认可这是科学。当然,那后半句从文学角度批评几句倒韩派也是题中应有之意,否则就辜负了挺韩第一轿夫的名头了,尽管在韩寒的文学天才问题上,这样很不科学。没办法,这年头谁没点儿立场?

 

至于陈村老头就算了,这种不找边际的随口乱骂,如果能缓解老陈的精神状态,也算是功德一件。

 

相比之下,叨叨同学就很不科学了:你我素昧平生的,一张嘴就是伪科学伪理论的和七个皮球黏糊上了。从科学角度讲,你可以想办法论证俺的测量韩寒七个半球身高方法有错误,但你总不可能把画法几何、透视原理、函数理论说成是伪科学吧?

 

其实这些都是基础学科,微博上精于此道的网友何止万千?俺也不怕出丑露乖,就俺那原图再给叨叨同学解释一遍。这回你得仔细看了,因为俺有些内疚了,和叨叨争论了二天,一直没有把关键的窍眼说出来,害得叨叨纠结了二天。

 

下面,请叨叨同学打开桌上的原图。

 

首先我们得了解这样一个科学道理:通过一张平面影像照片,辅以参照物,正确运用画法几何、透视原理、函数理论,能够重建一个三维空间。当然,精确度受到参照物条件的制约。

 

好了,现在开始说图。注意到照片远景处那二条红色的线条了吗?那就是远处建筑物的垂直边缘线,互相平行,垂直于地面,在透视上,形成一个“灭点”。据此,照片上所有垂直于地面的线条全部与该“灭点”交汇。

 

人像中,以参照物足球垂直剖面的横向宽度,生成二条等宽的平行线,交汇于“灭点”。八个连续相切的圆形剖面,在这二条平行线内,随着距离的增大,成像逐渐变小,但始终相切。

 

现在,请叨叨再打开俺昨天画的参考图,注意到那个黄色的夹角符号“R”了吗?这是圆形剖面与相机视点形成的夹角。在透视原理中,这个R越接近90度,圆形成像越接近正圆。反之,成像椭圆的离心率越小。无限远的圆形剖面,接近一条直线。

 

因此,在七个半足球剖面的身高图中,最下部的剖面接近于正圆。上部的圆形逐渐呈椭圆。该图中由于各圆形剖面视距差极小,同时受像素影响,难以准确表示。同时,由于圆形剖面已经在水平方向做了正常的渐变,垂直方向的离心率就不考虑精确度而以圆形替代,但计算总长度时,以第八个半球做了补偿。至于具体的补偿数值,通过做相关视角的辅助线获得。也就是画法几何中的三维空间计算。

 

关于身高测量原图的计算方法,已经说得很清楚了。这里面没有球的事情,叨叨不用为球的问题再纠结了。

 

下面俺要说说前面提到的“窍眼”的问题了。

 

事实上,根据参照物重建三维空间计算测量对象的方法有很多。最简单的方法就是根据参照物的已知长度直接测量对象长度:

 

根据透视原理,获取照片中与人物等长的线条,将参照物的长度平移放置于该线条的1/2处,按比例即可直接获得对象线条的长度。因为该线条的长度方向变化是算数几何,原理如同计算三角形的面积:(长×高/2

 

再看身高原图,叨叨如果接触过CAD绘图软件,就会发现这个重大的问题:系统自动标注尺寸怎么会出现一个221×7.5=1658的算术式?

 

对了,这是俺在尺寸标注属性栏中用了一个替代。事实上,该线条的CAD软件自动计算长度就是接近1658。用这样一个算术式替代只是为了更加形象地说明问题罢了。

 

说到这里,该小结一下了:在七个半球的身高图中,其实只需要准确地找到参照物,也就是图中的足球,就能准确地测量出根据透视几何绘出的身高线长度,那七个半足球,只是为了更加形象生动,但却不是错误。

 

接下来,俺估计叨叨会纠结测量精确度的问题了,在这里,俺先把叨叨的嘴巴堵上,省得叨叨的这个五一节过的不愉快:

 

对于一个自称“早上一米七三,晚上一米七零,有时高点,有时矮点”的韩寒,你觉得需要什么样的精度才是科学的?

 

关于那些球,还是@严锋 <wbr>教授讲科学

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