NTCU科學遊戲Lab：懸浮方塊

國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

科學遊戲實驗室　　　回首頁　

懸浮方塊

看起來會懸浮在空中的怪異方塊

※材料：剪刀、膠水

※操作步驟與現象：

　　首先，先點選觀看以下影片，可以看到似乎會懸浮在空中的怪異方塊。

　　這個操作是利用視覺的角度造成的視幻覺，將原來凹進去的中心，看成是凸出來的。例如圖一，方塊的中心是黑色的，看起來似乎是凸出來（靠近觀察者），但是實際的構造（圖二）是凹進去的（遠離觀察者）。

　　製作本操作的方塊，請下載以下圖形，並依圖示組合成圖二的形狀。

（點選圖形下載PDF檔案，建議以較厚的紙列印）

※原理：

　　造成出這種視幻覺現象，主要必須製作出視覺上方塊應具備的角度。下圖A，是將三片正方形直接組合成方塊，紅色的中心點是凹進去，不會產生凸出來的視幻覺。而圖B，紅色的中心點看起來就是凸出來的，左右擺動時，可以看到似乎是懸浮在空中的方塊。

　　仔細觀察圖A、圖B的差別；在視覺上，圖B的每個邊都是平行的，而圖A幾乎每個邊都沒有平行，這是造成視覺差異的最主要原因。因此，製作圖B的效果時，三個四邊形不能都是正方形，必須如提供下載的圖形，三個四邊形都有傾斜的角度。

※叮嚀的話：

　　製作完成後，在觀察時，閉著一隻眼睛，以單眼觀察比較明顯（如同轉頭恐龍，使用單眼觀察），或是用手機、照相機的螢幕觀察，會更明顯。另一方面，燈光最好直接對著中心點，讓立方體的每個面都很明亮，效果更佳。

　　在教學時，可以指導學生討論，為什麼組成方塊的三個圖形，不能是正方形，而是有傾斜角度的四邊形？

※參考資料：