Nowe spojrzenie na sposób postrzegania świata przez człowieka przyspiesza rozwój grafiki komputerowej i wzornictwa
Wzrok jest niezwykle złożonym zmysłem. Wyniki uzyskane przez uczestników unijnego projektu PRISM zwiększyły wiedzę na temat postrzegania kształtów, właściwości materiałów i oświetlenia, a wysunięte na ich podstawie wnioski z pewnością zostaną wykorzystane w wielu sektorach przemysłu – od grafiki komputerowej po produkcję powłok samochodowych. Odkrycia te mogą też przydać się do opracowania nowych wytycznych dla projektantów systemów oświetlenia architektonicznego. Zakres zastosowań tych systemów jest bardzo szeroki, od podstawowego oświetlenia bezpieczeństwa, dzięki któremu schody i drzwi są wyraźnie widoczne, po oświetlenie artystyczne gablot wystawowych wydobywające blask i piękno biżuterii. Badacze odkryli ścisłe powiązania między sposobem, w jaki oko postrzega kształty a właściwościami materiałów i oświetleniem oraz zidentyfikowali wskazówki wizualne, z jakich korzysta ludzki mózg przy rozpoznawaniu fizycznych właściwości otaczającego nas świata. Przykładowo okazało się, że ludzie potrafią wywnioskować, jakie właściwości mają różne ciecze, obserwując sposób ich poruszania się i kształty przyjmowane podczas przepływania, ściekania i rozpryskiwania się. „Pokazaliśmy wolontariuszom wirtualne symulacje przepływu płynów o różnych lepkościach w różnych sytuacjach. Porównując sposób postrzegania tych płynów przez uczestników badania z komputerowymi analizami symulacji, zidentyfikowaliśmy pewne algorytmy geometryczne wykorzystywane przez patrzących w procesie oceny” – mówi Roland Fleming, koordynator projektu PRISM. Badacze zaangażowani w projekt PRISM sprawdzili również, jak ludzie postrzegają rozproszenie światła w skomplikowanych scenach przedstawianych im w postaci symulacji komputerowych, rzeczywistych zdarzeń, a nawet obrazów. Wyniki wykazały, że ludzkie umiejętności w zakresie oceny rozproszenia światła w przestrzeni są niezwykle wysokie – postrzegamy nie tylko natężenie światła, ale również jego kierunek i jakość. „Zmysł wzroku stanowi dla nas duże wyzwanie. Obrazy powstające na siatkówce są wynikiem złożonych oddziaływań między oświetleniem, właściwościami powierzchni, kształtem i punktem obserwacji. Aby zinterpretować obrazy z siatkówki celem pojęcia otaczającego nas świata, układ wzrokowy musi w jakiś sposób zidentyfikować fizyczne mechanizmy składające się na obserwowany obraz” – wyjaśnia Fleming. Wiele z odkryć projektu PRISM ma bezpośredni wpływ na branżę grafiki komputerowej, producentów pigmentów oraz przemysł drukarski. Identyfikując wskazówki percepcyjne, z których korzysta układ wzrokowy, projektanci mogą tworzyć bardziej uproszczone grafiki odzwierciedlające wyłącznie pewne aspekty obrazów determinujących ludzką percepcję. Ponadto sposób postrzegania właściwości materiałów, takich jak połysk powierzchni, może mieć znaczenie dla producentów pigmentów i przemysłu drukarskiego. Podczas analiz uczestnicy projektu PRISM zastosowali wiele innowacyjnych technik z zakresu technologii, neuronauki, informatyki i designu. „Przykładowo do zbadania właściwości złożonych materiałów w kontrolowany, ale fizycznie realistyczny sposób, użyliśmy najnowocześniejszych technologii grafiki komputerowej” – dodaje Fleming. Zastosowanie innowacyjnej metody skanowania mózgu – obrazowania tensora dyfuzji (DTI) – pozwoliło zbadać połączenia pomiędzy różnymi obszarami mózgu oraz mechanizmy ich wykorzystania w różnych zadaniach wzrokowych i procesach uczenia się. Obecnie, kiedy projekt jest już zakończony, partnerzy przemysłowi pracują nad zastosowaniem dokonanych odkryć w grafice komputerowej, architekturze, designie oraz w przemyśle motoryzacyjnym. Badacze starają się opracować nowe standardy, które pomogą partnerom biznesowym m.in. usprawnić kontrolę jakości powłok samochodowych i dalej rozwijać produkty.
Słowa kluczowe
PRISM, grafika komputerowa, światło, percepcja wzrokowa, kształt, materiały, powłoki, biżuteria
