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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / virtual / 3753 < prev    next >
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Text File  |  1992-11-18  |  20.9 KB  |  409 lines

  1. Newsgroups: sci.virtual-worlds
  2. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!darwin.sura.net!sgiblab!cs.uoregon.edu!news.uoregon.edu!news.u.washington.edu!stein.u.washington.edu!hlab
  3. From: ziert@beloit.edu (Tom Zier)
  4. Subject: PHIL: VR and VISUAL FORMS (reply to John Costella)
  5. Message-ID: <1992Nov19.072350.3267@u.washington.edu>
  6. Originator: hlab@stein.u.washington.edu
  7. Sender: news@u.washington.edu (USENET News System)
  8. Organization: University of Washington
  9. Date: Wed, 18 Nov 1992 23:41:34 GMT
  10. Approved: cyberoid@milton.u.washington.edu
  11. Lines: 396
  12.  
  13.  
  14. Let me first thank John Costella for reading, and interpreting for
  15. physicists, my submission to the group. It is not specifically tailored to
  16. the ongoing discussion, but considering the time constraints which we all
  17. work under I'm sure the group will understand. 
  18.  
  19. I believe that the interdisciplinary character of this group is unique, and
  20. an important asset to retain given the impact that this field will have on
  21. our society in the coming decades; otherwise I wouldn't be wading through
  22. all of the technical postings, etc., which are very difficult going for me.
  23. An example may be the Gallilean Anti-Aliasing posting which is still
  24. challenging me.
  25.  
  26. John is quite right that I have used some physics terms freely; 
  27.  
  28. > and many physics/mathematics terms are used quite freely throughout the
  29. > posting; for example,
  30.  
  31. >    it includes a discussion of particular distinctions, as well as
  32. >    similarities, between pre-Euclidean and post-Euclidean spacial
  33. >    reckonings.
  34.  
  35. >    we have conscientiously represented a unified field of dimensional
  36. >    values because space, time, and body are incorporated into a single
  37. >    expression of rate.
  38.  
  39. >    General relativity offers a standard language and the most appropriate
  40. >    topological models in mathematical or physical terms for a description
  41. >    of the binocular field structure, and the inertial frames of general
  42. >    relativity prove to be similar in many respects to a plane of
  43. projection
  44. >    necessary for creating two dimensional images from the binocular field.
  45.  
  46. These terms are used freely, but with some caution learned through heated
  47. debates as well; however I feel that the constructs presented by
  48. relativistic theory are necessary to my work, and they are important
  49. landmarks in the development of modern scientific expectations as well.
  50.  
  51. > then perhaps I will be permitted to express the opinions of one who
  52. > has a background largely of physics, mathematics, engineering and
  53. > computers, for the benefit of others in a similar position, who may
  54. > be wondering about the use of these terms.
  55.  
  56. please;
  57.  
  58. > The first warning that one is swimming in unfamiliar water is Thomas's
  59. > use of the spelling "spacial", which to science-type people is usually
  60. > "spatial", although both spellings have equally distinguished histories.
  61. > A scientist should therefore tread carefully before criticizing
  62. > anything in the posting, unless one has a firm grasp of all of the
  63. > fields that the author touches on.
  64. > Another of Thomas's terms to watch (for a scientist) is "sensible".
  65. > In this country, at least, this term is now generally thought to mean
  66. > "not silly" or "not idiotic". However, I think that Thomas means
  67. > the term in the original sense of the word, namely, perceivable by
  68. > the senses; thus, I hope that his comment
  69. >    In this nearness based (or sensible) type of survey the spaces we
  70. >    perceive, the time in which we perceive it, and the body which
  71. > will not cause misguided flames to be thrown. This is particularly
  72. > a problem when it follows, as it does, what is (to my mind) a badly
  73. > worn path of "these things are Western, let's grasp any alternative",
  74. > which I thought went out with the sixties; I think Thomas's ideas
  75. > will stand up without this crutch.
  76.  
  77. Quite correct on all of the above counts, including the sixties part. I
  78. guess I'm caught in a time warp. I don't mean to grasp at ANY alternative
  79. though, what I would like to do is offer a substantially improved framework
  80. for one specific mode of perceptual referencing which has gone unexplored as
  81. yet.
  82.  
  83. > Given these caveats, though, Thomas does (as the earlier clippings show)
  84. > use a number of terms and phrases which, at least on the fact of it,
  85. > appear to be in the realm of a physicist. To do so, and post the results
  86. > to a newgroup prefixed by "sci.", opens the author to criticism if
  87. > the science is not up to scratch. The reason I say this is that the
  88. > (introduction to) his paper seems to otherwise be more interested in
  89. > the art, philosophy and psychology of visual perception; these topics
  90. > are of great interest to many, but---for philosophy particularly---are
  91. > not quite subject to the same "rules of the game" as the hard sciences.
  92.  
  93. > My concern is that some of the scientific terms that Thomas uses are
  94. > there to simply add some sort of credence to the ideas; I fear that,
  95. > at least in their understood mathematical or physical senses, they are
  96. > being abused. I do not believe that this is necessary: the days that
  97. > the hard sciences were considered "good", and the soft sciences, and
  98. > philosophy, "not so good", are surely long gone: each has its place.
  99.  
  100. I have used these models and terms, as stated earlier, with some hesitation.
  101. Lacking any other language (and or model) to explain the topological
  102. configurations suggested in my work I have ventured into these disciplines
  103. to build a bridge across disciplinary boundaries.
  104.  
  105. > Having said that, I would like to point out what I feel to be abused
  106. > or, at least, ill-fitting scientific terms in Thomas's Introduction to
  107. > the paper. I feel that the bulk of the paper will be of immense to
  108. > some workers in VR, and of general interest to many others, but (given
  109. > the scientific backgrounds of many of the field) may be dismissed out
  110. > of hand if scientific terms are perceived to be thrown about reckelessly
  111. > (even if this is not, in fact, the case). I list my comments as follows:
  112. > Relativistic mechanics
  113. > ----------------------
  114. >    How? Temporal notations found in the Cubist visual form are an
  115. >    artifact of relativistic mechanics, and as such, they support an
  116. > Hmm. "Relativistic mechanics" has a well-defined meaning today: the
  117. > (specially) relativistic mechanics of Einstein's 1905 work. I would
  118. > be very suprised to find the speed of light entering into the
  119. > Cubist visual form (but I may be proved wrong :).
  120. > Perhaps prefixed by the adjective "Galilean", we might imagine
  121. > Galilean Relativity instead of Einsteinian. The adjective "temporal"
  122. > (i.e. with respect to time) then suggests we have a Galilean
  123. > transformation coming into play. I think, though, that some further
  124. > elaboration would be needed to make this convincing.
  125.  
  126. Quite correct, my error, and to my benefit that you pointed this out;
  127. however
  128.  
  129.  
  130. > Space, time and rate
  131. > --------------------
  132. >    And the evidence of these complex relationships within this sensible
  133. >    spacial reckoning prompts me to suggest that we have conscientiously
  134. >    represented a unified field of dimensional values because space, time,
  135. >    and body are incorporated into a single expression of rate.
  136. > This sounds like gobbledegook to a physicist. At least for the scientific
  137. > meaning for the term "rate", you cannot fold spacetime up into it. I am
  138. > not sure what is being meant here, but words are being used that will
  139. > confuse a scientist.
  140.  
  141. I would like to point out for the physicists who begin to feel quite smug at
  142. this point that within the mathematical heritage of ancient Greece Euclid
  143. suddenly created these distinct categories of space, time, and body
  144. (distinct from one another) with no acknowledgment whatsoever that he had
  145. transformed the ancient traditions. Again, I am not asking you to fold space
  146. and time into rate, rather, I would like to acknowledge the pre-Euclidean
  147. characteristics (represented in statements concerning the sensible realm by
  148. 'aweful' figures such as Parmenides, to quote Plato) which are consistent
  149. with an embodied visual form . 
  150.  
  151. (See 'The Invention of Space' by FM Cornford; lectures in honor of Gilbert
  152. Murray)
  153.  
  154. > General relativity
  155. > ------------------
  156. >    I will use theories of general relativity, first touched on during
  157. >    discussions of Cubist temporal notations, to illustrate some
  158. >    essential relationships of the binocular field to the plane of
  159. >    projection required when creating an image on two dimensional
  160. >    surfaces. We often make common assumptions about these Euclidean
  161. >    projective techniques, but in creating a projection of the binocular
  162. >    field we must carefully examine our assumptions in order to preserve
  163. >    the commitment to an embodied circumstance. General relativity offers
  164. >    a standard language and the most appropriate topological models in
  165. >    mathematical or physical terms for a description of the binocular
  166. >    field structure, and the inertial frames of general relativity prove
  167. >    to be similar in many respects to a plane of projection necessary
  168. >    for creating two dimensional images from the binocular field.
  169. >    [...] in that the differential rotation effect phenomenon is clearly
  170. >    the result of very complex relativistic dynamics within the binocular
  171. >    visual field which are processed through an essentially unexplored
  172. >    neural network dedicated specifically to local effects.
  173. > A physicist must be allowed to barf upon reaching these paragraphs. One
  174. > might conceivably imagine that the term "general relativity" has an
  175. > artistic meaning completely distinct from its physics meaning; however,
  176. > mention of "inertial frames" and "local effects" makes this impossible.
  177.  
  178. Please feel free to barf, I am not offended at my naivet, and I hope you
  179. aren't either; these efforts at communication across disciplinary boundaries
  180. are sometimes very gut-wrenching.
  181.  
  182. > There are three senses in which the term "general relativity" is used.
  183. > The first is as a synonym for "general relativistic covariance" or
  184. > "generally covariant"; to quote its incarnation by Albert:
  185. >    The general laws of nature are to be expressed by equations which
  186. >    hold good for all systems of coordinates, that is, are generally
  187. >    covariant with respect to any substitutions whatever (generally
  188. >    covariant).
  189.  
  190. This covariance is precisely what I mean to convey, and they are not well
  191. attended to in the modern or classic theories of visual forms. In
  192. contemporary visual theory we have been content with a rather antiquated
  193. Gallilean framework in which the arbitrary framework (undone, rebuilt?, by
  194. Albert) are still substantially in place.
  195.  
  196. > This is saying something about the mathematics of the laws of physics;
  197. > it does not talk about perception, as such, at all. The second use
  198. > of the term "general relativity" is the one that Albert would have most
  199. > liked: namely, a system of *mechanics* in which all the laws of Nature
  200. > a generally relativistically invariant.
  201.  
  202. As a matter of appropriate use,  Albert borrowed a perceptually based model
  203. to found his physics arguments on; ie the tram or gondola perceptual models.
  204. These models, which John uses in his GAA paper, are equally valuable in both
  205. physical and perceptual models; but recognition of this has been slow to
  206. occur. I am willing to risk the criticisms of the physics, and perceptual
  207. psychology, communities in bringing this long overlooked asset into view.
  208. These mathematically founded models of theoretical physics can be very
  209. helpful in perceptual psychology's recognition of an embodied visual form. 
  210.  
  211. The most valuable part of my effort here, as I see it, is to provide a
  212. philosophical framework for such an adaptation as well as the
  213. neuro-anatomical correlations which will make the transformation more
  214. meaningful and acceptable.
  215.  
  216. > The most *common* use of the term "General Relativity", however, is
  217. > to refer to the theory of *gravitation* that Einstein formulated.
  218. > It was the first generally relativistic theory (in the above sense),
  219. > but by no means the only one. I fail to see any connection between
  220. > gravitation, though, and the topic of Thomas's paper.
  221.  
  222. Here is a very important point, and contribution to the argument by John,
  223. that I did not fully explain. I don't intend to use a gravitational
  224. 'mechanism' in explaining the form of a binocular visual field, rather, I
  225. intend to borrow a descriptive technique long accepted in the study of
  226. physics. The descriptive technique in physics itself, as mentioned above,
  227. grew out of a perceptual 'thought experiment' (in the tradition of
  228. Leonardo), which I believe may be appropriate to both physics and perceptual
  229. matters equally.
  230.  
  231. We tend to be drawn toward things of interest in the visual field, and place
  232. what is commonly called the fovea of our vision upon that feature which most
  233. interests us. This is not a gravity well, which would be appropriate in
  234. physics as related to inertial frames etc., but descriptively these formal
  235. structures of perception are similar in character to the notion of an
  236. inertial frame. Each of us, as we move through our environment focuses at a
  237. given distance according to our rate. These distances of focus change
  238. according to our changing rate of movement and mass; in a truck of a given
  239. mass our focus is further from us due to the unique inertia, compared for
  240. instance to a bicycle with less mass. 
  241.  
  242. In a shared environment (virtual or not) these individual frames of
  243. reference, or focus, must be accounted for if we hope to establish a
  244. meaningful ecology; not only must they be accounted for, they must be
  245. created and represented in a descriptively appropriate manner such as the
  246. binocular field projection.
  247.  
  248. > I think that Thomas is simply saying that his results are presented
  249. > in the language of non-Euclidean geometry (as, indeed, Einstein's
  250. > gravitational theory, in its current classical form, still is).
  251. > However, having bagged geometry, both Euclidean and non-, I suppose he
  252. > would be reticent to put it in those terms :).
  253.  
  254. I haven't bagged Geometry per se, but feel that where it performs a
  255. disservice it ought to be reformed.
  256.  
  257. > If even this guess is off-track, then the use of the term "general
  258. > relativity" is not even excusable.
  259. > Disproving mathematics without mathematics?
  260. > -------------------------------------------
  261. >    The phenomenon has been named the 'differential rotation effect'
  262. >    by a perceptual psychologist who performed observational experiments
  263. >    on this topic. And that work will be reviewed here -- as will be a
  264. >    rebuttal founded on the mathematics of affine transformations by
  265. >    LaGournerie. [...]
  266. >    To do that, methods consistent with properties of the sensible
  267. >    realm must be substituted for linear experimental techniques which are
  268. >    employed in the studies mentioned above, and the results of these new
  269. >    efforts compared to earlier findings. On the whole I find that sensible
  270. >    experimental methods clearly support some conclusions of earlier
  271. >    observational experiments; but these sensible experimental methods
  272. >    just as clearly refute the mathematical predictions of LaGournerie
  273. >    in more cases than not.
  274. > Err ... either the question is mathematically describable or not. If not,
  275. > then the affine transformations were misapplied; if so, then you cannot
  276. > disprove them by discarding a mathematical description of the world!
  277.  
  278. In this case the affine transformations were clearly misused, and that is
  279. demonstrably so. Just as Euclid's projective techniques are inadequate to
  280. perspectival problems, so are LaGournerie's techniques inappropriate to any
  281. sort of perspective other than parallel arrangements. DEMONSTRATIONS UPON
  282. REQUEST; in my studio only (until I can deliver images of a sufficient
  283. quality to the archives of virtu-l).
  284.  
  285. Mathematics are not discarded by myself, but current techniques are simply
  286. inadequate to the task. Anyone want to have a go at it?
  287.  
  288. > I am sure that, again, there will be a sensible discussion in the full
  289. > paper on this topic, but the above Introductory comments will tend
  290. > to magnify any cynical doubts that scientific readers may already harbour.
  291.  
  292. Let's leave Descartes demon out of this, please.
  293.  
  294. > Euclidean assumptions
  295. > ---------------------
  296. >    preventing us from running aground on sometimes well concealed
  297. >    Euclidean assumptions or processes; specifically those assumptions
  298. >    and processes which persist in what today is casually called
  299. >    non-Euclidean geometry.
  300. > This statement might be misinterpreted by a mathematician. Euclid's
  301. > *axioms* were well laid out; these axioms are modified in any
  302. > non-Euclidean geometry. They are not hidden. However, Thomas may be
  303. > referring to the common assumptions underlying what "geometry" actually
  304. > means: that space is smooth, not too weirdly connected, and so on.
  305. > You can change these ideas too; if you go too far, then a scientist
  306. > may not accept the thing you create as "geometry". But it may well be
  307. > a valuable construct.
  308.  
  309. The assumption (in particular) that I wish to question is still in place,
  310. found in post-Euclidean Geometry, and not necessarily appropriate to
  311. sensible descriptions of visual experience; the dimensional factoring
  312. through which Euclid created his cognitive or rational spacial reckonings.
  313. This is clearly evidenced by the insistence of all physicists and
  314. mathematicians who claim that we cannot 'fold' time and space into rate. 
  315.  
  316. > Conclusion
  317. > ----------
  318. > I think that Thomas's paper will be valuable to some in the field,
  319. > especially those intimately interested in the artistic side of VR.
  320. > However, I fear it may be opened to excessive flaming if some of
  321. > the mathematics and physics claims are not either modified, or
  322. > justified.
  323.  
  324. I very much welcome the preceding discourse, and invite heated debate, as I
  325. refine my position accordingly. Just think; I got taken to school and I
  326. didn't even have to pay tuition.
  327.  
  328. ---------------------------------------
  329.  
  330. FURTHER COMMENTS WHICH WILL HELP ALL WHO HAVE READ THIS ONGOING DISCUSSION
  331. TO APPRECIATE THE UTILITY OF THE SUGGESTED FORM BEYOND 'ARTISTIC' INTERESTS
  332. OF VIRTU-L GROUP MEMBERS / SUBSCRIBERS.
  333.  
  334. The binocular field projection is designed such that it clarifies, helps to
  335. distinguish, the roles of 3 known neural visual pathways. We are commonly
  336. concerned with only color and external structures of visual phenomena in
  337. todays representations. I mean by 'external structures of visual phenomena'
  338. to say that we attend to the scale of other things, thier position in the
  339. external world, and thier motion through that space. Thus we represent
  340. essentially a minkowski model of space in contemporary visual forms; even
  341. when perceived in a stereoscopic mode. 
  342.  
  343. Let me suggest on the basis of my own work that the third neural network is
  344. dedicated to perceiving our own body's location of residence, perceived in
  345. the parvo-interblob-palestripe network (Livingstone, Scientific American),
  346. and it functions according to principles best approached (or schematized)
  347. thru the Gaussian spacial models and the inertial frames of Albert's
  348. gravitic relativity. A tenuous example of this implied relationship to
  349. gravity itself is contained in the tram discussion of John Costellas GAA
  350. paper, where he points out that our perceptual adjustments to changing rates
  351. depend upon gravity for an appropriate response. (Though this is not the
  352. sort of argument or example which I can depend on for making a meaningful
  353. behavioral claim.) Models which support my topological expectations are
  354. based on macro-anatomical functions. 
  355.  
  356. I am not suggesting that we discard either of the current modes (color, or
  357. stereopsis), but rather embrace the third mode of representation (binocular
  358. field projections) in a manner that would enhance the illusion of immersion
  359. in our current visual representations. Here, then, is the reason that TECHS
  360. and CODE-WRITERS should be interested (even participating) in this ongoing
  361. discussion. If we can represent a more replete visual form which contains
  362. cues for rate of movement by the perceiver's body; then, as John Costella
  363. points out in his GAA paper, we may be able to lower the refresh rate of
  364. video frames and/or the resolution of displays because the illusion itself
  365. will be more convincing fundamentally. Its the old question about whether
  366. you want to be information rich (frontend) or computationally heavy in your
  367. processing environment.
  368.  
  369. The perceptual psychology crowd will certainly become interested in the long
  370. term, since the explanations of phenomena such as those touched on by S.
  371. Rushton in the example of his vertigo box are more refined (elegant) when
  372. couched in terms of the binocular field, but for now they remain
  373. understandably skeptical due to lack of experimental proof which will
  374. require extensive resources not yet available to me. (You may have noticed
  375. the difficulty encountered explaning associated VR-PSYCH effects;
  376. stereoscopy and optic flow do not ADEQUATELY specify these embodied
  377. phenomena.)
  378.  
  379. I intend to support this discussion further by posting a portion of my
  380. manuscript with the appropriate images to virtu-l archives as soon as I can.
  381. For now; I ought to shut up and listen.
  382.  
  383. -------------------------------------------------------------
  384. t. zier                                                        
  385. ziert@beloit.edu
  386. -------------------------------------------------------------
  387.  
  388. Disclaimer?     He's a harmless fool.
  389.