Перспективлялка

Моделирование перспективных искажений текста

Однажды в записи «Схемопанорамы» Людвиг рассказал о том, что иногда схема оказывается слишком большой и не влезает в конус зрения, из-за чего зрителю приходится отодвигаться подальше — из «тихой зоны» в пассажиропоток. Об этом же недавно писал Саша Караваев.

Марк пытается вместить схему в поле зрения

Необходимость держать в поле зрения схему целиком сомнительна: пассажиры либо знают, куда смотреть, либо блуждают взглядом в поисках нужного, но не оценивают схему в принципе, пытаясь охватить ее полностью, — это же не картина в музее.

Но разглядывать большую схему с близкого расстояния действительно некомфортно. Дело тут не в конусе зрения, а в перспективных искажениях: с близкого расстояния хорошо читается только текст перед глазами, а надписи в стороне сильно искажаются и тяжело распознаются, даже если находятся в центре конуса зрения.

Большая схема в упор, если смотреть перед собой, в центре конуса зрения — «Петровско-Разумовская»
Большая схема в упор, если смотреть вниз, в центре конуса зрения — «Серпуховская»

Конечно, этот принцип касается всех размещенных в пространстве надписей: чем ближе человек приближается к плоскости надписи, тем большее влияние на искажения оказывает смещение надписи от основания перпендикуляра, отложенного от плоскости надписи до глаз. Если от заумной формулировки в голове вспыхнуло WAT, то вот спасительная гифка:

Как меняется надпись при смене дистанции. Изменения размера игнорируются

Понятно, что сильно издалека текст даже с минимальными искажениями различить сложно. Поэтому, когда требуется разместить надпись в пространстве, необходимо искать область комфортного зрения с оптимальным балансом между искажениями и оптическим размером символов.


В двумерном случае, когда надпись смещена только по одной оси, зависимость искажения от смещения надписи и дистанции от зрителя до плоскости надписи описывается формулой:

1 — нет искажений, 0 — максимальное искажение. Размерами надписи пренебрегли

Желающие вправе побаловаться с трехмерным графиком этого соотношения, но есть картинка наглядней:

Форма надписи с разного расстояния при ее горизонтальном смещении

Левая колонка сообщает очевидное: при удалении от надписи она становится оптически меньше, причем нелинейно. Первая строка тоже не дарит откровений: при смещении надписи в сторону она визуально будет сжиматься. И, как говорилось выше, чем дальше от плоскости надписи, тем меньше сжатие, но и меньше сама надпись (последняя колонка).

Выбор оптимального значения в приведенной диаграмме выходит за пределы этой заметки, необходимо только помнить, что острота зрения людей укладывается в нормальное распределение, сделать надпись считываемой для всех нереалистично, а выбор кеглей и допустимых искажений — это выбор того, сколько людей останется за бортом распознавания надписи.


Еще эта формула и полученная из нее диаграмма объясняют, почему напольная навигация почти всегда проигрывает обычной вертикальной (помимо очевидной причины — ее могут загораживать другие люди). При напольном расположении надписи дистанция зафиксирована примерно на уровне роста человека, а меняется смещение, причем оно сильно больше дистанции до тех пор, пока человек не дойдет до надписи.

У вертикальной навигации, наоборот, дистанция обычно сильно больше смещения.

А как уже выяснилось из приведенной выше формулы, чем больше смещение превосходит дистанцию, тем больше искажения.

Кроме того, при напольном расположении надписи искажения вмешиваются в самый критичный момент распознавания — при взгляде издалека, когда надпись и так плохо различима из-за небольшого оптического размера. При вертикальном размещении же искажения усиливаются с приближением к надписи, когда она становится уже относительно крупной.

Изменение формы надписи при приближении к ней

Плохая различимость маленькой надписи исправляется увеличением кегля, а вот при попытке скомпенсировать сжатия для основного направления обзора они увеличиваются для бокового.

Попытка скомпенсировать искажение и ее последствия для бокового зрителя

Ладно, хватит о напольной навигации, пора перейти к трехмерному случаю. Искажения текста, смещенного одновременно по обеим осям, куда сложнее комбинации горизонтального и вертикального сжатий.

Для оценки этих искажений без примерок и запуска трехмерного редактора придумана «Перспективлялка» — то ли инструмент, то ли минутная развлекуха.

kefiijrw.com/perspective
Форма надписи мгновенно меняется при смещении. Есть возможность менять кегль, дистанцию, включать и отключать влияние дистанции на масштаб

В «Перспективлялке» смоделирована ситуация на основе примера со схемой метро, приведенного в начале этой заметки, когда плоскость надписи находится перед наблюдателем. С точностью до наименования переменных аналогично рассчитываются и случаи с горизонтальным расположением надписей.

Раньше Егору приходилось ползать на коленках, но теперь в этом нет необходимости. Усилия не прошли даром

. (нет, это старая фотография)