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系統識別號 U0002-1308201413445400
中文論文名稱 景深線索之透視與明暗對比—舞台空間感知深度之影響與設計應用
英文論文名稱 Investigation and Design Application of Applying Depth Cues of Perspective and Contrast to Enrich Spatial Experience in Scenic Design
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 建築學系碩士班
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生中文姓名 陳詩惠
研究生英文姓名 Shih-Hui Chen
學號 699360508
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2014-06-16
論文頁數 131頁
口試委員 指導教授-戴楠青
委員-曹筱玥
委員-宋立文
中文關鍵字 景深線索  視錯覺  感知深度  數位模擬輔助設計  舞台設計 
英文關鍵字 Depth Cue  Visual Illusion  Perceived Distance  Computer-Aided Design  Scenic Design 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 光在感知中扮演了重要的媒介角色,藉由視覺系統接收處理來自環境中發散與反射的光,獲得了環境的資訊,進而理解我們所視的三維空間。然而在接收的環境資訊中有干擾或是不充分的情況下,根據我們過往所累積的視覺經驗,有時會錯誤引導我們的視覺理解過程,產生視錯覺的現象,而這些視錯覺現象往往是穩定且重複地發生。
人類藉由景深線索來判斷空間深度,景深線索不但被運用在平面的圖像表現中,也在舞台佈景上被利用,而東西方舞台上的運用手法又略有不同。本研究針對兩種景深線索:「透視」與「明暗對比」所造成的空間視錯覺現象進行分析與探討,探討這兩種二維景深線索對三維空間感知深度視錯覺的影響。以數位模擬輔助設計的方式,測試因果關係,最後再以一舞台設計來驗證如何使用「透視」與「明暗對比」來營造多變錯視空間的可行性。
藉由東西方藝術的文獻回顧,分析「透視」與「明暗對比」在二維圖像空間與三維實體空間之間的關聯。以不同文化下發展出的劇場空間設計,總結二維圖像景深線索之「透視」及「明暗對比」與三維空間感知深度營造的因果關係。研究同時以數位模擬方式來檢視,「透視」與「明暗對比」所造成的空間錯視感知深度效果的相互效應。
設計驗證以淡水禮拜堂前之藝術穿堂為基地,「愛麗絲夢遊仙境」為劇目。基地之人文與歷史背景呼應「透視」與「明暗對比」兩種景深線索在東西文化下各自發展的同異,其建築與自然環境則提供兩景深線索的應用機會,劇目「愛麗絲夢遊仙境」則在劇情中提供了多變空間的需求。本研究藉由街道劇場的設計,在基地一側有代表西方文化的教堂,另一側有東方山水意象的淡水河岸與觀音山遠景,利用「透視」與「明暗對比」,以數位模擬輔助設計來驗證利用景深線索營造多變視覺空間的可行性。
英文摘要 Light plays an important role in our visual perception. Through the light emitted and reflected from the environment, our visual system can understand three-dimensional spatial layouts. However, the perceived visual information may be distorted by interference or scarcity of input, resulting in optical illusions. Optical illusions are frequently consistent.

Depth cues are the visual information by which humans determine the depth of a space. Depth cues can be exploited in two-dimensional pictorial representations, and are also applicable to three-dimensional scenic design. This study analyzes two depth cues, i.e., “perspective” and “contrast,” and their effects on the depth perception of two-dimensional art and three-dimensional space. The cause-effect relationship of the depth cues and their illusory spatial effects were investigated by a computer-aided design process. The study concludes with some design strategies for evaluating “perspective” and “contrast” in scenic design to verify the feasibility of adopting illusory depth effects in three-dimensional stage design.

The street stage design is based on the open space ahead of the Tamsui Church. The play for the street stage is “Alice in Wonderland,” in which the spatial scale varies from scene to scene. The architectural context and natural environment are ideal for applying the proposed design strategy, as western architecture and urban fabric appears at one side of the site, while the other presents rivers and distant mountains, Illusionary spatial effect are incorporated in the scene by computer-aided design. The proposed framework will use the depth cues of “perspective” and “contrast” to enrich spatial experience in three-dimensional space design.
論文目次 目錄

第一章 緒論1
1-1 研究動機3
1-1.1 建築與光3
1-1.2 建築與劇場6
1-1.3 東西方的差異 9
1-2 研究目的11
1-2.1 視覺感知與視錯覺11
1-2.2 東西方空間深度的表現手法14
1-2.3 明暗對比造成深度感知判斷的影響16
1-2.4 將舞台佈景及東西方深度手法運用於空間設計中16
1-2.5 以數位模擬工具輔助空間深度感知設計17

第二章 戲劇與劇場舞台發展19
2-1 西方劇場20
2-1.1 希臘戲劇20
2-1.2 羅馬戲劇21
2-1.3 中世紀戲劇21
2-1.4 文藝復興時期的戲劇22
2-1.5 皇家戲劇與浪漫主義戲劇 24
2-2 現代戲劇25
2-2.1 現實主義與反現實主義25
2-2.3 後期至當代26

第三章 視覺感知與視錯覺29
3-1 感知與認知30
3-2 空間深度感知的原理31
3-3 視錯覺34

第四章 東西方空間深度表現手法39
4-1 東方空間深度表現手法40
4-1.1 東方二維呈現:中國山水畫41
4-1.2 東方三維呈現:江南園林 48
4-1.3 二維與三維:戲劇50
4-2 西方空間深度表現手法52
4-2.1 西方二維呈現:透視畫法 52
4-2.2 西方三維呈現:奧林匹克劇場53
4-2.3 二維與三維:電影54

第五章 舞台佈景與光環境模擬57
5-1 電腦數位軟體與設備58
5-2 視錯覺模擬60
5-2.1 繆勒萊爾錯覺三維模式與光模擬60
5-2.2 艾姆斯房間與光模擬64
5-3 舞台佈景設計案例模擬70
5-3.1 深度線索與明暗對比模擬 71
5-3.2 佈景設計師:阿道夫阿匹亞78
5-3.3 佈景設計師:妹尾河童82
5-4 小結87

第六章 空間深度變化設計:淡水禮拜堂前廣場89
6-1 基地:淡水禮拜堂與藝術穿堂91
6-1.1 淡水91
6-1.2 淡水禮拜堂92
6-1.3 藝術穿堂93
6-1.3 基地分析94
6-2 淡水街道劇場設計概念95
6-3 淡水街道劇場設計圖說100
6-4 劇目:愛麗絲夢遊仙境107
6-4.1 故事及角色簡介107
6-4.2 舞台模擬圖109
6-4.3 舞台燈光模擬圖111
6-5 淡水街道劇場透視圖115
6-6 淡水街道劇場1:20實體模型照片119

第七章 結論與心得123

參考文獻127



圖目錄

第一章
圖1- 1:廊香教堂內部3
圖1- 2:猶太博物館的大屠殺塔 5
圖1- 3:萬神殿內部光6
圖1- 4:奧林匹克劇場舞台佈景 7
圖1- 5:〈秋天後山〉場景模擬圖8
圖1- 6:法國拉斯科洞窟壁畫9
圖1- 7:王維《長江積雪圖》10
圖1- 8:維梅爾《音樂課》10
圖1- 9:鏡框式舞台剖面12
圖1- 10:劇場的四種基本舞台樣式13
圖1- 11:王維《長江積雪圖》14
圖1- 12:聖沙提羅教堂內部15
圖1- 13:聖沙提羅教堂平面圖15

第二章
圖2- 1:古希臘劇場20
圖2- 2:羅馬劇場21
圖2- 3:中世紀宗教劇演出示意圖22
圖2- 4:奧林匹克劇場舞台佈景的消線23
圖2- 5:劇場內部以蠟燭照明,圖為卓寧霍姆宮24
圖2- 6:大衛貝拉斯科為總督夫人所做的佈景設計26

第三章
圖3- 1:感知與認知的互動模式30
圖3- 2:空間深度感知原理31
圖3- 3:內克爾立方體34
圖3- 4:不可能的三角形35
圖3- 5:虛構的三角形35
圖3- 6:龐佐錯覺36
圖3- 7:繆勒萊爾錯覺36
圖3- 8:兩可圖形:艾雪,遭遇37
圖3- 9:矛盾圖形:艾雪,瀑布37
圖3- 10:虛構圖形:艾雪,天長地久不相離37
圖3- 11:變形失真:艾雪,靜物與街道37

第四章
圖4- 1:一河兩岸式:元吳鎮《洞庭漁隱圖》41
圖4- 2:頂天立地式: 五代董源《洞天山堂圖》41
圖4- 3:一開一合式:白雪石《群峰競秀》42
圖4- 4:一角半邊式:宋馬遠《山水》42
圖4- 5:弧線式:清吳歷《湖天春色圖》42
圖4- 6:三疊兩段式:明戴進《春日三水圖》43
圖4- 7:S字式:元王蒙《秋山蕭寺圖》43
圖4- 8:對角線式:陸儼少《山水》43
圖4- 9:須字式:何海霞《山水》44
圖4- 10:則字式:宋蕭照《山腰棲觀圖》44
圖4- 11:甲字式:傅抱石《杜甫詩意》44
圖4- 12:由字式:陸儼少《滄江颿影》44
圖4- 13:漩渦式:黃賓虹《山水》45
圖4- 14:密佈式:何懷碩《山水》45
圖4- 15:長卷式:宋夏珪《谿山清遠圖》45
圖4- 16:板橋林家花園48
圖4- 17:板橋林家花園:無人版49
圖4- 18:板橋林家花園:行人破綻版49
圖4- 19:如夢之夢劇照:四個舞台區50
圖4- 20:如夢之夢劇照:舞台之一的佈景50
圖4- 21:桂林印象劉三姐:尾聲•天地唱頌51
圖4- 22:雅典學院與其消點52
圖4- 23:奧林匹克劇場平面圖53
圖4- 24:奧林匹克劇場正面視圖53
圖4- 25:哈比人與一般人的比例示意圖54
圖4- 26 :魔戒拍攝哈比人之手法55

第五章
圖5- 1:SKETCHUP介面58
圖5- 2:ECOTECT介面58
圖5- 3:RADIANCE介面58
圖5- 4:RADIANCE中燈光的設定格式59
圖5- 5:繆勒萊爾錯覺二維模式60
圖5- 6:繆勒萊爾錯覺三維模式60
圖5- 7:繆勒萊爾三維模式在RADIANCE中的燈光設置61
圖5- 8:繆勒萊爾錯覺三維模式燈光模擬圖:A亮B亮模式61
圖5- 9:繆勒萊爾錯覺三維模式燈光模擬圖:A亮B暗模式62
圖5- 10:繆勒萊爾錯覺三維模式燈光模擬圖:A暗B亮模式62
圖5- 11:繆勒萊爾錯覺三維模式燈光模擬比較圖一63
圖5- 12:繆勒萊爾錯覺三維模式燈光模擬比較圖二63
圖5- 13:艾姆斯房間展開圖64
圖5- 14:艾姆斯房間由特定視點觀看房間65
圖5- 15:艾姆斯房間在RADIANCE中的燈光設置66
圖5- 16:艾姆斯房間五種開窗類型的燈光模擬圖66
圖5- 17:艾姆斯房間燈光模擬圖: 艾姆斯房間原始線性透視窗口模式67
圖5- 18:艾姆斯房間燈光模擬圖: 與背景牆平行且寬度相同的天窗模式67
圖5- 19:艾姆斯房間燈光模擬圖: 與背景牆平行寬度左寬右窄的天窗模式68
圖5- 20:艾姆斯房間燈光模擬圖: 與背景牆平行寬度左窄右寬的天窗模式68
圖5- 21:艾姆斯房間燈光模擬圖: 與視點牆平行且寬度相同的天窗模式69
圖5- 22:艾姆斯房間燈光模擬圖69
圖5- 23:國家戲劇院上方透視圖70
圖5- 24:五排燈光控制表:共32種模式71
圖5- 25:馬赫帶效應71
圖5- 26:深度線索對比:相同淺色底,深色方塊感覺較近72
圖5- 27:深度線索對比:相同深色底,深色方塊感覺較遠72
圖5- 28:深度線索模擬舞台透視圖73
圖5- 29:深度線索模擬舞台上方透視圖73
圖5- 30:深度線索對比模擬:32種燈光模擬圖74
圖5- 31:深度線索模擬上方透視圖76
圖5- 32:深度線索對比燈光模擬深色底77
圖5- 33:深度線索對比模擬燈光淺色底77
圖5- 34:〈黎明前的激流〉一景78
圖5- 35:〈黎明前的激流〉舞台透視圖79
圖5- 36:〈黎明前的激流〉舞台上方透視圖79
圖5- 37:〈黎明前的激流〉32種燈光模擬圖80
圖5- 38:《雪國》中的〈秋天後山〉一景82
圖5- 39:〈秋天後山〉舞台透視圖83
圖5- 40:〈秋天後山〉舞台上方透視圖83
圖5- 41:〈秋天後山〉32種燈光模擬圖84
圖5- 42:〈秋天後山〉模擬比較圖,10100模式:舞台深度較深86
圖5- 43:〈秋天後山〉模擬比較圖,01011模式:舞台深度較淺86
圖5- 44:模擬測試圖:黑色材質的劇場無法反射光線87
圖5- 45:模擬測試圖:面的法向量使燈光方向性不同87
圖5- 46:RGB輻亮度為20.00/20.00/10.00 88
圖5- 47:RGB輻亮度為5.000/5.000/2.500 88
圖5- 48 :RGB輻亮度為0.020/0.020/0.010 88
圖5- 49:RGB輻亮度為0.005/0.005/0.025 88

第六章
圖6- 1:淡水禮拜堂及藝術穿堂93
圖6- 2:淡水禮拜堂與藝術穿堂平面配置圖94
圖6- 3:淡水國際環境藝術節的重頭戲:大型戶外舞台劇《西仔反傳說》95
圖6- 4:概念發展草模96
圖6- 5:概念模型97
圖6- 6:設計概念發展圖98
圖6- 7:基地配置圖101
圖6- 8:地面層配置圖102
圖6- 9:淡水街道劇場與街景西南向立面圖103
圖6- 10:淡水街道劇場西南向立面圖103
圖6- 11:淡水街道劇場與街景西北向立面圖104
圖6- 12:淡水街道劇場與街景東南向立面圖104
圖6- 13:淡水街道劇場東南向立面圖105
圖6- 14:淡水街道劇場西北向立面圖105
圖6- 15:淡水街道劇場與街景西南向剖立面圖105
圖6- 16:淡水街道劇場座椅細部圖106
圖6- 17:舞台概念圖107
圖6- 18:禮拜堂側舞台概念圖108
圖6- 19:禮拜堂側舞台彩現圖(愛麗絲較兔子為大)109
圖6- 20:禮拜堂側舞台彩現圖(愛麗絲較兔子為大)109
圖6- 21:禮拜堂側舞台彩現圖:愛莉斯兔子位置交換(愛麗絲較兔子為小)110
圖6- 22:禮拜堂側舞台彩現圖:愛莉斯兔子位置交換(愛麗絲較兔子為小)110
圖6- 23:舞台開口類型111
圖6- 24:禮拜堂側舞台燈光模擬圖之一111
圖6- 25:禮拜堂側舞台燈光模擬圖之二112
圖6- 26:禮拜堂側舞台燈光模擬圖之三112
圖6- 27:禮拜堂側舞台燈光模擬圖之四113
圖6- 28:禮拜堂側舞台燈光模擬圖之五113
圖6- 29:淡水街道劇場透視圖一115
圖6- 30:淡水街道劇場透視圖二115
圖6- 31:淡水街道劇場透視圖三116
圖6- 32:淡水街道劇場透視圖四116
圖6- 33:淡水街道劇場透視圖五117
圖6- 34:淡水街道劇場透視圖六117
圖6- 35:淡水街道劇場透視圖七118
圖6- 36:淡水街道劇場透視圖八118
圖6- 37:淡水街道劇場1:20實體模型一119
圖6- 38:淡水街道劇場1:20實體模型二119
圖6- 39:淡水街道劇場1:20實體模型三120
圖6- 40:淡水街道劇場1:20實體模型四120
圖6- 41:淡水街道劇場1:20實體模型五120
圖6- 42:淡水街道劇場1:20實體模型六121
圖6- 43:淡水街道劇場1:20實體模型七121



表目錄

表4- 1:藝術史的不同階段中,具代表性的透視法40
表4- 2:東方使用的透視法40
表4- 3:三遠法分析圖表47





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