共通設計理論教材 / Class LLL

明暗、投影與形體

先拆線索，再談立體解讀

保持輪廓與亮帶設定，只換側向明暗及示意投影，再關閉外投影。把表面明暗、接觸暗帶、投影與物體高度分開，最後用折面片與縮圖反查解讀。

撰寫與維護：Class LLL · Lab Light Label｜預估閱讀 9 分鐘

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閱讀目標

區分表面明暗與外部投影
固定輪廓比較側向條件
用矛盾線索限制高度與形狀推論

適用條件與學習範圍

同一個輪廓換明暗與投影後，哪些形體判斷有根據，哪些仍缺條件？

能分辨物件內部明暗和外部暗影；不需三維軟體、微積分或光學先修。

能分別指出輪廓、內部明暗及外投影，完成固定輪廓的單變因比較，並說明投影位置不直接等於高度、同一線索也可能有不同解釋。

不從圖片求真實法線、深度、光源或物體高度；不驗證個人凹凸錯覺或光由上方的普遍假設；模型只是編碼灰階繪圖。

原理與判斷

看見一塊亮面和一塊暗面時，很容易立刻說它是凸的、凹的，或光從某處來。NYU課文把明暗、輪廓與投影分別列為線索；本頁把它們拆開，讓你先描述圖上真的改了哪一部分。 A與B是同一種素材的比較，A固定初始條件、B可調。支承架的立體外觀只是承載機構，試片內才是正在比較的圖；支承座高度不是物件在照片中的高度，也不能拿它替片內陰影補上物理保證。

輪廓、表面明暗與投影各指什麼

輪廓是物件與外部的邊界；表面明暗在輪廓內，可能同時受到形狀、照明與表面圖案影響。投影在本台是輪廓外的一塊可關閉暗影，接觸暗帶則是保留的固定基準。這些是不同觀察位置，不能全叫成一個陰影後混著推論。讀B中列x54、96、138的灰階，能核對內部像素改變；外投影中心另外明示，並不出現在中列取樣中。表內數字是編碼灰階，不是照度。

固定輪廓，只改示意光向

初始側向係數100，B外投影中心x64。把示意光向拉到−100，輪廓不動、亮帶位置82、寬20與過渡5都不動，只有內部側向灰階和外投影一起依係數重畫；中心改為x128。A仍固定初始圖。光向在本台不是角度。灰階是明示的線性修正，外投影只是固定橢圓衰減，不經三維投射。兩者共享一個條件方便觀察，不能據此反推光源角度、物體離地距離或真實法線。

只關投影，檢查判斷用了哪個部分

先停在一組光向，單獨關示意投影。B輪廓內的像素和三點讀數維持原值，外部增加的暗影消失，固定接觸暗帶仍留著。這是把一條線索拿掉，不是把物體搬近地面。若你對漂浮感或接觸感的描述改變，請說明是依哪一段外部邊界；若沒有改變，也不代表操作失效。這不是知覺問卷，網站不預設每個人必定看出同一個凹凸或高度。

換素材與目的，讓矛盾留在畫面上

換折面片時，A與B一起改用折面素材；這一步是反例條件，不能接著說剛才只改光向的比較仍只差一個變因。重新從同素材A／B開始，再觀察轉面與亮帶是否支持同一解釋。亮帶獨立於側向明暗，所以可以刻意讓它在右側、側向係數卻偏左。這種不一致不必用材質名稱硬解；若用途改為量高度或辨認產品材質，應補已知幾何、光源、視圖或實際材料資訊。共同縮半只改顯示尺度，不能因小圖還有立體感就宣稱已看清接觸邊界。

步驟與觀察

分別指認三條線索
先看同素材的A與B，指出輪廓、輪廓內亮暗、輪廓外投影及保留的接觸暗帶。
只拉光向
100拉到−100，核對投影中心64→128，亮帶寬20與位置82不動；說明數字是繪圖條件。
固定條件，只關投影
關示意投影，確認表內三點灰階不變；描述自己用了哪些線索，不替網站補做高度測量。
換素材及閱讀目的
重設後換折面片、縮半，再把任務改為材質或高度判斷。列出缺少的條件，沿具理由連結補讀並返回。

常見問題

所有暗處都是物體投出的影子

先問暗處在輪廓內還是外；本台內部灰階與外投影可分別控制，接觸暗帶另固定。

投影離得遠就能讀出物體高度

本台投影只是明示的二維衰減繪圖；沒有地面、光源與三維投射條件，不能換算高度。

明暗變了表示形狀資料真的變了

本台先保持輪廓與素材不變；影像線索變化和三維幾何變化是不同主張。

適用範圍與證據

原教材查核日期：2026-10-23 適用範圍：固定輪廓的側向灰階、外部示意投影、反射帶與環境索引比較；跨工具原理。來源狀態：S18實讀NYU公開課文Pictorial 深度 Cues中shading、contour及cast shadow段，不延伸醫療、眼動、人口比例或真人實驗數字。S25實讀Fleming 2014 PubMed公開Abstract，僅支持外觀受光照、視點、形狀影響與知覺不等於物理參數估計；未聲稱讀全文。詳細粗糙機制另補PBRT第四版§9.6導言、§9.6.1法向分布及§9.6.2開頭：微表面統計、遮蔽及單靠分布不足的限制；未重現書中BRDF、GGX或能量守恆模型。示意限制：本站原創192×128灰階校樣；直接重用materialModel與MaterialHero的60件支承架、貼圖管線，新增明示的線性側向灰階及橢圓衰減外投影。亮帶寬與過渡不是粗糙度，投影不是由三維物件投射；不引用書中圖版或研究刺激圖。原生軟體實測：未實測Photoshop／Illustrator／Figma光影、三維工具或Adobe材質演算法；不是PBR、光學、材質或高度測量。學習成效驗證：未做真人知覺、眼動或學習成效實驗。讀數是模型編碼灰階，不能證明讀者看見特定材質或已理解；理解由讀者自行標記。

參考來源

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