第56页 第三章

第 3 章构造二维空间 37
3.1 2.5 维空间 37
3.2 图案处理机制 39
3.3 捆绑问题：边界的特征 40
3.4 抽象的轮廓 42
3.5 纹理区域 43
3.6 干扰和有选择的调整 44
3.7 图案、通道和注意力 44
3.8 中间图案 45
3.9 图案学习 46
连续处理
3.10 视觉图案查询和可理解的内容块 47
多块查询
3.11 空间布局 48
水平和垂直
3.12 用于设计的图案 50
3.13 使用常用图形表示进行图案查询的例子 51
3.14 语义图案映射 53
第 3 章构造二维空间 37
“理解如何构建及重构图案“
3.1 2.5 维空间 37
人对三维空间中各个维度的感知是不平等的。
对平面中的二维感知和第三个维度没有共通之处。
在每条视神经上大约有 100 万个纤维，它们向大脑传送现实世界中上下和左右维度（上图中定义）总计 100 万个信息片段；而对于每个这样的信息点，至多只有一个额外的距离信息片段与纵深维度特别相关，并且这个额外的信息一定是间接地推断出来的。
正因如此，人们经常认为视觉空间是“2.5 维”的，其中 0.5 就是指纵深维度。然而，这还是有些夸大了事实。认为视觉空间是 2.05 维”可能更准确。
有时，“平面图像”这样的词就表示上下和左右维度的结合，因为这些是可以捕获到相机里的平面图像的信息；而深度”这个词用来说明纵深信息。
通过走动观察来刷新视网膜傻姑娘的数据，从而更新对事物的感知。
大脑中的图案处理资源大多数都用于处理平面图像的信息，而不是深度信息。
这些二维的图案很重要，....首先，它们是物体的表征：其次，一个图案也代表物体之间的一种关系。
在某些方面，图案发现是视觉思维最本质的内容，通常理解一种图案就是解决一个问题。
3.2 图案处理机制 39
在图案感知中有两种处理过程。
一个处理过程通过连续的轮廓和区域的连接来划分空间，涉及的大脑区域叫做“外侧枕叶皮层”。
另外一个处理过程在“内容通道“中完成一系列更加繁杂的图案处理，最终形成一个物体。
3.3 捆绑问题：边界的特征 40
把那些用于识别同一轮廓或者区域中各个部分的不同特征联合在一起的过程就叫做捆绑（binding）。
.....光线、阴影、颜色和运动的图案
激励，抑制，脉冲。
神经元，轮廓。
神经元接受视网膜上的图像信号和相邻神经元发出的信号，如果这个行为和自上而下的注意力活动重合，就会产生更多的加强和捆绑。
例如：如果一个特定的边缘是某个物体的一部分，而这个物体又与当前正在执行的任务相关（例如这个边缘是一个杯子的柄，有人正伸手去够它），那么图案信息和动作方式就会得到更多的加强和捆绑，来指导手的动作。
捆绑行为在边缘发现机制中重要，捆绑还用来说明存储在大脑中各个部分的信息是如何融入整个视觉思维过程中的。
3.4 抽象的轮廓 42
在感知的图案处理阶段，大脑需要一个抽象轮廓提取机制。
.....这个机制发生在名为外侧枕叶皮层（LOC）的区域，这里接收来自视觉 2 区（V2) 和视觉 3 区（V3) 的输入，让我们可以从很多种视觉间断 （visual discontinuity） 中辨別出一个物体或一种图案。
例如毕加索的线条画，一条线表达出一个女性的轮廓。
3.5 纹理区域 43
环境中物体的边缘并不总是由清晰的轮廓勾画出来的。有时是树皮的纹理、森林地面上树叶的图案、或者动物后背上皮毛的卷曲方向使得它们变得清晰。
可能正因为如此，大脑中也包含着某种快速界定相同纹理和颜色区域的机制。
一般说来，可以使单个符号醒目的属性同样能让纹理变得明显。这些属性主要有纹理元素的方向、大小对比和颜色，即初级视觉皮层里视觉 1 区（V1) 的神经元所具有的属性。
如果大量符号或简单形状密集排列，我们就不会把它们看作是一个个单独的物体，而会把他们整体当成一种纹理。
相邻纹理区域没有表现出来低层特征差异时，就相当难以区分了。下面的例子显示的是难以区分的纹理配对
.....像 T 和 L 这样比较复杂的纹理图案，难以做到快速地区域划分。只有基本的纹理差异才能被用于划分空间。
3.6 干扰和有选择的调整 44
视觉差异的两个极端：清晰可辨与视觉干扰。
相似的东西会互相干扰。
将图案之间的特征差异拉大，几乎可以消除是视觉干扰（不能完全消除）。
一组特征动起来一组精致，是区分重叠图案最有效的方式。但同时这种做法不可取。【可能因为会形成干扰。】
3.7 图案、通道和注意力 44
图案特征：颜色，方向，纹理，运动。
图案层因素：平滑连贯的轮廓。
重叠区域的展示是一个有趣的设计问题，
一个示例问题就是设计一个同时显示平均气温和不同植被类型的地图。
3.8 中间图案 45
大脑区域中对复杂图案的处理：
V1基础，V2稍微复杂，V4复杂信息块，向下颞叶皮层提供输入，这里有特殊的的神经元来响应脸、手、汽车、或者字母表中字母等图形。
目前的研究并没有找到对应元素和对应的神经元。只能通过实验寻找神经元的相关区域，以及对哪种类型的特征响应得最好。
V4，尖、凸、凹和纹理区域的边界、T 型和 X 型连接等图案，不同类型的连贯图案。
运动图案，说明人和动物的意图...大脑独特的图案探测机制。
3.9 图案学习 46
到V4区域，个人经验的影响变得明显。
通常的经验说明。在每个人生命的早期阶段，都会在大脑视觉 1 区（V1) 形成一系列简单有向的特征探测器。
除非一个人在婴儿时期患有严重的视力问题，即使以后视力可以纠正他们永远也学不会观察详细的特征。
在生命的最初几年，是神经图案发现系统形成的关键时期。随着年龄的增长，学习新图案的能力就越差，这对于神经处理过程的早期阶段来说尤其如此。
我们对简单图案的经验多少也会有些差异。一个居住在纽约的人比狩猎和群居在生存状况复杂的雨林中的人对水平和垂直的边缘更为敏感。但是这种差异相对来说很小。
排除有特殊视觉问题的人不谈，如果只考虑城市中的居民。在视党 1 区（V1) 的层面上每个人差不多都是一样的，这就说明基于视觉 1 区（V1) 属性的设计原则是可以通用的。
在视觉处理链的高级阶段处理复杂图案在很大程度上来自于个人的不同经历。有许多图案是我们每个人都熟知的，例如那些普通的面孔、手、汽车、字母表里的字母、椅子等等，但也会有许多图案只与个人特定的认知工作相关。所有的视觉思维都需要技巧。并依赖于图案学习。看地图的人、艺术评论家、地质学家、戏剧灯光导演、餐厅厨师长、卡车司机和肉检员都形成了其特定的图案感知能力。在他们大脑中的视觉 4 区（V4) 和下颋叶皮层存储了特殊的编码。
【例如电路符号，只有特定学习过的人才能识别出来。依赖于学习和经验。】
随着个人技能提高，越来越复杂的图案融入到内容通道中较高级别的快速处理过程当中。
【某种程度上，文字也是符号。对陌生语言的掌握，也许也是对复杂图案的学习和掌握。只有熟练了，才能快速阅读。效率会越来越高。
从另一方面来说，效率和高效来自于特殊的方法和工具，以及熟练程度的积累。】
对于初级的阅读者，每个字母可能都需要一次注视和十分之一秒的时间：而对于熟练的阅读者，如果这些单词很常见他会将全部单词作为一个感知整体。这种技能的获取得益于视觉 4 区（V4 神经元连接的形成，这些连接将神经元改造成常见图案的高效处理器。
连续处理
V4区域的处理过程，不是弹出形式的，而是整块的，连续性的。
我们在每一次的注视中只能注意到两三个这样的块。
3.10 视觉图案查询和可理解的内容块 47
设计中需要特别关注图案的复杂程度，让人吗子啊一次注视时间内就能理解。...更短的时间内读入大脑。
可理解性（Apprehendability）与图案的尺寸无关，只要图案能让人清楚地看到。例如，穿过这一页的曲折绿线，一瞥就能看到它...但是可理解性确实与图案的复杂性和来自其他图案的干扰都有关系，
对于尚不了解的图案，可理解的块的规模大约可以有三个特征成分。
多块查询
当图案不是单独的块的时候，视觉查询需要分解成一系列的子查询。
3.11 空间布局 48
尽管拉伸或旋转会使图案变形，但只要这种变形不过分，视觉 4 区（V4) 的神经元仍然可以对图案产生强烈的反应。这是一个用以识别形状和图案的关键技能，即使从不同的角度和不同的距离去看这些形状和图案，我们仍然能够识别出它们。一个视觉 4 区（V4) 的神经元可以很好地响应所有这些不同的 T 形图案。
神经元能够对变形的图案作出有效的响应，但是计算机却不具备这种能力而且难以仿造。毫不夸张地说，对变形的和部分被隐藏的图形的感知能力是视觉智力（visual intelligence）的根本。
水平和垂直
3.12 用于设计的图案 50
形成有意义的图形实体：连接起来的轮廓、邻近程度、排列包围、颜色、纹理和共同的运动。
图案以抽象的方式表达概念结构。
概念结构可以图形化的表现。
？
用来定义某种关系的图案可以组合起来使用，
例如，带纹理的区域可以用于定义某种关系，它可以与定义另外一种关系的连接轮廓一起使用。设计的挑战就是让每种设计方法大限度地发挥其优势。提供有效的视觉查询。
关系，图案，组合。
3.13 使用常用图形表示进行图案查询的例子 51
可视化，图标。
每一种视觉查询本质上都是在查找一些特定的图案。
3.14 语义图案映射 53
常见图案，来自于日常环境。
表意层，自然语义。
例如，在柱形图中。大的图形形状用来表示大数据量某些附着在其他物体上的图形表示它是这个物体的一部分。【人为的，比较抽象和临时。】
Lakoff 致力于在自然语言中使用空间隐喻。
一些最基本的空间隐喻列表
本章中，我们用“图案（pattern）”这个词的日常用法来表示对特征或形状的一种抽象排列。在认知神经科学中，这个词有更为常见的含义，根据这个含义，每块被存储起来的信息都可以被看作是一种“模式（pattern)“。
从视觉 1 区（V1) 开始经过下颞叶皮质的处理顺序可以被看作是一系列不断变得复杂的图案处理过程，在每个层次上的图案都是由经过上ー个层次处理过的、较为简单的图案组成。这些复杂的图案就是“由图案组成的图案”。
“看”是一个人的基本技能，每个人都能做，但设计人员的看，带着批判的眼光。
....必须要认真地分析哪些图案的组合能最好地支持一系列要使用地图完成的认知任务。对于熟练的设计人员来说这种批判的眼光好像是他们的直觉，但这种直觉是来之不易的，要经过多年批判性感知的磨练
[图案组合，完成一些系列的认知任务。]
【感知的磨练形成设计直觉。】