工程学视觉精品课件

1、工程学视觉第1页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三视觉机能与建筑第2页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三视觉机能与建筑第3页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三建筑以“形”、“光”、“色”具体地反映着建筑的质感、色感、形象和空间感，表现出建筑的尺度比例、明暗轮廓、差异对比、统一和谐、韵律结构、层次与流通、肌理与质地、积聚与分割、俯视与仰视、环境与空间、情调与意蕴、智巧与美感等。视觉机能与建筑第4页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三陵墓主殿四角有圆柱形高达40米的高塔一座，每座塔均向外倾斜12度，实为美学上的需

2、求。因为人类的眼睛在远方挑望此四座垂直建筑物及中央主殿时,受距离影响,将产生高塔向内倾斜的感觉。将此四座高塔刻意建造成向外倾斜，反而可让人于远处挑望时，感觉其为完全垂直。 第5页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三一.视觉技能第6页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三构成视觉的要素光对象物眼睛视神经视觉中枢视觉正常的人主要依靠视觉体验建筑和自然环境。第7页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三81. 视觉刺激 视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波长为380-780nm。第8页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期

3、三视角：由瞳孔中心到被观察物体两端所张开的角 度。物体越小，距离越远，视角越小。摄影机镜头所能摄取的场面上距离最大的两点与镜 头连线的夹角。临界视角：眼睛能分辨目标物最近两点光线投入眼球时的交角。视力为1.0（即视力正常）时的临界视角等于1。2. 视角第9页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三视力是人眼对物体细节识别能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数表示。 视力= 1/临界视角视力的好坏由视网膜分辨影像能力的大小来判定，当眼的屈光介质（如角膜、晶体、玻璃体等）变得混浊或存在屈光不正（近视、远视、散光）时，即使视网膜功能良好的眼视力仍会下降。3. 视力第10页，共56页，2

4、022年，5月20日，19点59分，星期三视野是指当人头部和眼球不动时，眼能观察到的范围，一般以角度表示。 视野按眼球的工作状态可分为：静视野在头部固定、眼球静止不动的状态 下自然可见的范围；动视野头部固定而眼球自由转动时的可见 范围。注视野在头部固定，而转动眼球注视某一 中心点时所见的范围；4. 视野第11页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三90607045402015 15垂直最佳视区：上、下1.5度。最佳视野范围：水平视线以下 30度。有效视野范围：水平视线以 上25度、以下35度。水平视线。25。35。最大固定视野：115度。扩大的视野：150度。垂直面内的视野第

5、12页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三水平面内的视野15。15。最佳视野范围35。35。有效视野范围90。90。5。最大固定视野扩大的视野第13页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三5.立体视觉或深度觉1）两眼视差：注视同一物体时，因两眼视线的角 度不完全相同，故而在两眼网膜上所构成的两 个影像，彼此稍有差别的现象。 在物体距离远 时减小，在物体距离近时增加。2）肌肉收缩调节：肌肉紧张调节晶状体曲率。第14页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三5.立体视觉或深度觉3）两眼辐合：由两眼球转动以聚合视线，从而获得 深度知觉的双眼线索，

6、称为辐合作用4）运动透视：当观察者向前移动时，视野中的景物 也会连续运动。近处物体流动的速度快，远处的 物体流动的速度小。第15页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三视距是人在操作系统中正常的观察距离。视距的确定： 观察目标在560mm处为适宜，低于380mm时会引起目眩，超过780mm时细节看不清。头部转动角度： 左右均不宜超过45度，上、下均不宜超过30度。当转移视线时，约97%时间的视觉是不真实的，所以应避免在转移视线中进行观察。6. 视距第16页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三看物体的清楚程度称为视度。与下面5个因素有关：1. 物体对人眼所形

7、成的视角2. 物体与背景间的亮度对比3. 物体的亮度4. 观察者与为题的距离5. 观察时间的长短7.视度第17页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三 物体与背景有一定的对比度时，人眼才能看清其形状。颜色差别、亮度差别临界亮度差：人眼刚刚能看辨别到物体时，背景与物体之间的最小亮度差。临界亮度差与背景亮度之比称为临界对比；临界对比的倒数称为对比感度。8. 对比感度第18页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三视觉适应是人眼随视觉环境中光量变化而感受性发生变化的过程。视觉适应的种类：暗适应和明适应视杆细胞:暗视视锥细胞: 明视、颜色9. 视觉的适应第19页，共5

8、6页，2022年，5月20日，19点59分，星期三1)视线变化习惯：左右，上下，顺时针。2)准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。3)观察情况的优先性：左上右上左下右下。视区内的仪表布置必须考虑这一点。4)疲劳程度：水平优于垂直。5)设计依据：以双眼视野为设计依据。二.视觉特征第20页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三6) 目光巡视运动是点点跳跃，而非连续运动的。7) 两眼总是协调地同时注视一处，很难两眼分别 看两处，所以设计中常取双眼视野为依据。 8) 接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。8) 颜色的易辨认顺序：红、绿、黄、白。 黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字二.视觉

9、特征第21页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三三、色彩的视觉现象第22页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三 色觉是外来的光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观感觉。 物体的颜色不仅取决于物体本身，还与光源、周围环境的颜色，以及观察者的视觉系统有关系。1、色觉第23页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三第24页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三第25页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三第26页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三1)光源。颜色是光作用于物体后的结果，没有光

10、就没有颜色。2)物体。3)眼睛。4)功能正常大脑。一个正常色觉必须同时具备4个条件时才能实现第27页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三180 白。120 黄。100 蓝。60 绿红。2.色觉视野130。白95。黄80。蓝45。红40。绿水平方向的色觉视野垂直方向的色觉视野第28页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三建筑色彩三要素：色相、明度、纯度色彩是上天赐予人类最珍贵的财富之一，是人类所共有的语言，它赋予人类配合的激情，是商业空间中的主要浸染。第29页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三3.色彩的对比两色或多色并置时，相邻颜色互相

11、影响的效果。同时对比：相邻的两种颜色互相影响，表现为色相 对比、明度对比、纯度对比。继时对比：几个颜色先后刺激视觉器官，视 觉后像 引起。第30页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三色相对比色相即各类色彩的相貌称谓,是颜色测量术语，颜色的属性之一，借以用名称来区别红、黄、绿、蓝等各种颜色。第31页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三 两个补色并列时所产生的对比效果最强烈 互补色对比第32页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三冷暖色对比第33页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三明度对比明度对比是色彩明暗程度的对比。

12、色彩的层次关系主要依靠色彩明度来表现，是色彩表现重要因素。将同明度的灰色置于白底和黑底上，会感觉黑底上的灰色较亮；而白底上的灰色明度较暗。第34页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三纯度对比因纯度的差别而形成的色彩对比叫纯度对比。第35页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三纯度对比因纯度的差别而形成的色彩对比叫纯度对比。第36页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三1.同一物体的各个部分受光均不同。为什么色彩差别有其普遍性？2.由于光线千变万化，物体的反光更加千差万别。3.发光体与反光体会产生不同的色彩感觉。4.发光体处于变化之中，因而

13、造成色彩变化。5.万物皆在运动与变化之中。6.眼睛的感觉影响色彩感觉的变化。7.色光的明度，纯度，色相等有无限的可分性。第37页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三四、色彩的知觉效应色彩的特性：对比、冷暖、进退、涨缩、轻重第38页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三孟塞尔色彩体系 又称HVC体系孟塞尔体系，用一个圆柱表示：第39页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三孟塞尔色彩体系 圆柱的高由下至上表示明度(V)增加；圆柱的圆周表示色相(H)，沿圆周循环；圆柱半径由内至外表示彩度(C)增加，至圆周处彩度最高。第40页，共56页，2022

14、年，5月20日，19点59分，星期三孟塞尔体系对色彩的划分十分详细，与人的感知觉基本一致，缺点是现实世界中的色彩并不能完全填满HVC模型。所以我们看上去这个模型有点残缺。孟塞尔色彩体系 第41页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三红黄蓝紫绿橙温色温色感觉温暖感觉清凉冷色暖色1.色彩的温度感第42页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三暖 感冷 感华 美朴 素强 烈柔 软厚 重幽 香2.色彩的情感第43页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三 为什么救生圈和救生衣选用橙色，而士兵的迷彩服却选用这样的颜色？3.色彩的距离感第44页，共56页，

15、2022年，5月20日，19点59分，星期三4. 色彩的膨胀与收缩法国国旗在面积相等的前提下，除了明度的高低影响视觉大小外，色彩的冷暖也会有这样的影响。暖色大，冷色小。修改后面积大小关系：白 红 蓝低明度中明度高明度白（轻）第48页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三6.疲劳感色彩的舒适与疲劳感是色彩刺激视觉生理和心理的综合反应。红色刺激性最大，容易使人产生兴奋，也易产生疲劳。凡是视觉刺激强烈的色或色组都容易使人疲劳，反之使人舒适。绿色是视觉中最舒适的色，因为它能吸收对眼睛刺激性强的紫外线。第49页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三7.空间感 明度高暖

16、色感觉近，明度低冷色感觉远； 暖色系列一般为前进色，冷色系列为后退色；第50页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三前进色绿 黄绿 黄 橙 红后退色绿 蓝绿 紫 蓝紫 蓝 第51页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三生理学解释眼睛在同一距离观察不同波长的色彩时，波长长的暖色如红、橙等色，在视网膜上形成内侧映象；波长短的冷色如蓝色、紫等色，则在视网膜上形成外侧映像。因此暖色好像在前进，冷色好像在后退。短波长映像长波长映像第52页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三8.混合感第53页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三采光是为了使空间具有合理的亮度。采光方式分为自然采光和人工采光。空间自然采光是依靠在围护体上开窗获得，由于空间需要的亮度不同，对开窗的大小的要求也不同。第54页，共56页，2022年，5月20日，19点59分，星期三举例图书馆与居室都需要采光，而阅览室的性质决定了采光量要比居室的采光量要高。因而阅览室的开窗面积要远远大于居室的开窗面积。阅览室的窗地比是1/61/4居室的窗地比是1/10