A1.13.2Pictorial depth cues研究设计
阴影、尺寸、透视提供相对深度
别名: 图形深度线索 · 相对尺寸 · 熟悉尺寸 · 线性透视 · 纹理梯度 · cast shadow · relative size · linear perspective · texture gradient
概念解释
除了遮挡这种最强、最稳定的深度线索，还有一整组更依赖假设、也更弱一些的单眼深度线索：投射阴影、相对/熟悉尺寸、线性透视（平行线向远处收敛）、纹理梯度（重复纹理单元随距离变密）。这些统称图形深度线索（pictorial depth cues），共同特点是只需要一只眼睛、一张静态图片就能起作用，但它们给出的是渐变的相对深度信息，而不是遮挡那种非此即彼的前后判断，在没有遮挡可用时（比如画面里的物体彼此并不接触）尤其重要。
机制
这组线索各自依赖一条关于世界的经验性假设：投射阴影的位置和形状暗示光源方向与物体离地面/背景的高度，前提是假定存在一个固定方向的光源（视觉系统对"光从上方照射"有默认偏好）；相对或熟悉尺寸假设同类物体在视网膜上的投影大小会随距离变远而缩小，需要一个已知真实尺寸或可比较的参照物；线性透视和纹理梯度假设平行线条、重复纹理单元在标准投影几何下会随距离增加而收敛、变密。因为这些线索都建立在视觉系统内置的经验假设上，而不是一种确定的测量，一旦假设被违反（光照方向反常、缺少尺寸参照、非常规的视角），这些线索就会退化甚至产生错误的深度判断——这正是许多深度错觉的构造原理。
怎么研究
- 单线索操纵实验：在一个原本平面或模糊的画面里单独改变阴影方向、相对尺寸比例、透视收敛角度，测量被试对深度或高低关系的判断如何随之变化。
- 线索冲突实验：让两种图形深度线索互相矛盾（如阴影暗示的高度与尺寸暗示的距离不一致），测量哪种线索在被试判断中占据更大权重。
- 常见自变量：阴影方向与软硬度、被比较物体的尺寸比例、透视收敛角度、纹理密度梯度。
- 常见因变量：相对深度或高度的判断排序、三维形状的知觉判断。
边界
- 这些线索给出的是相对、比较性的深度信息，不像某些经过标定的线索那样能给出精确的度量结果，一旦违反其背后的经验假设（阴影方向反常、物体真实尺寸未知），线索本身就可能给出错误的深度判断——这正是深度错觉的构造方式。
- 缺少比较参照时，这些线索完全不起作用：画面里孤零零一个物体、背景是单一色块，既没有可见阴影、也没有可供比较的其他物体、也没有透视线条或纹理，这组线索不会提供任何深度信息。
- 这条只讨论线索单独存在时的效果，多个图形线索同时出现、彼此冲突时的整合规律是另一个问题。
怎么落地
- 在界面中保持统一、单一方向的光照假设：如果用投影表达元素的悬浮或层级高度，全局的阴影方向要一致，方向不一致的阴影会让界面"看起来不对"，即便用户说不清具体原因。
- 用尺寸判断层级或距离时，提供一个尺寸参照或保持物体尺度一致：单靠尺寸暗示深度或重要性时，缺少参照物或参照物尺度本身在变化，会让用户无法可靠地读出预期的深度关系。
- 表达伪三维布局（悬浮面板、透视卡片、AR 预览）时，同时叠加多种图形线索而不是只依赖一种：每种线索单独存在时都比较弱、容易被覆盖，多种线索叠加能显著提高层级关系被正确读出的概率。
- 验证办法：单独隔离出阴影或透视这类线索（去掉遮挡等更强线索），测试用户是否仍能正确判断预期的堆叠顺序或相对距离，确认这组线索本身设计到位，而不是靠遮挡关系"带过"的。