太阳耀眼的光芒使人对其无法直视，更何况太阳高悬天际、也没法用一般工具直接测量——所以要测量太阳的运行轨迹，必须采用间接手段对其进行检测。如此这般，则找寻相关的间接检测手段成了整个检测工作的关键所在。
通过实践发现，有阳光照射的物体，一定会有相应的阴影。由是，人们不难联想到：只要将某一有固定长度或高度的物体，长期固定在某一能被阳光全天候全方位照射的地方，那么就可以通过测量此物体阴影的变化来追索出太阳的运行规律。于是，人类最早的计时工具和方法出现了——立竿测影。
所谓“立竿测影”，就是将一根木杆树立在一片露天的空旷地上，通过观测每日每时木杆影子的长度和角度变化来测算具体的时节和时点。通过“立竿测影”法的原理，在其具体应用上，可以做如下推测：
立竿测影法最先可能是用于测量每日中时点的变化，因为太阳东升西落的运行轨迹变化会在不同时点上留下不同角度的阴影，通过测量阴影角度的变化来测算具体的时点，后来被用作时辰报点的“日晷”就是依据此原理制成。然后随着人们日复一日年复一年的不断测量后，通过积累的大量数据会发现，同一个时点在每年不同日子里，其杆影的长度也呈现周期性的规律变化。我们的祖先生活在北回归线以北、北极圈以南，发现：每年天最炎热的时节里，太阳运行的轨道相对靠近北部，此时的杆影相对偏短；而每年最寒冷的季节里，太阳运行的轨道相对最靠南，此时的杆影相对偏长。为了准确测量此变化，我们的祖先又做了更精确的测量：以每日正午太阳运动至轨道最高点、杆影最短时的杆影长度为基准，准确测量一年四季中每一天正午时刻杆影的长度，然后记录下每天此时杆影的长度，从而得出四季流转中太阳运行的规律。通过数据比对，不难发现一年中必有那么一天日影最长、一天最短，这最短的一天就是被后世称为“冬至”的那天、最短的那天就是“夏至”。在确定了冬至和夏至这两天后，在由冬至到夏至和夏至到冬至的两个半年里再进行对半分，则得到了“春分”和“秋分”这两天。（虽然春分和秋分在立竿测影上并无显著特征，但这两天在确定“天赤道”的方法里有不可替代的作用。）这种通过测量杆影长度变化来确定一年内具体的每一天的方法，后来演化成“圭表法”。
在掌握了“圭表法”计日后，人们自然会因为杆影的长度的几个特征数值，而注意到一年中四个特殊的日子——冬至、夏至、春分、秋分。而这四个日子在圭表上则反应为3道被着重标记的刻线：冬至点标线离测杆基点最远、夏至最近、春分和秋分时标线到基点的距离等于测杆长度，如下图所示：
因为这三道线在圭表法中是一年时节四等分的依据，所以其重要性独一无二、无可替代。我们的祖先为了彰显其重要性，还将其作为文饰而到处刻画。从一些考古发掘出的出土文物中就可见一斑，如下图所示的象牙梳就是大汶口文化的遗物，其表面就刻画了一圈呈“8”字形回旋的“三”字纹：
这种“三”字纹很有可能就是后世阴阳八卦的原型；不过，在那个时代也没有今日之“阴阳”。虽然从红山文化发掘出的玉器中，我们可以发现当时已经有了雌雄两两相比的概念、并有向“阴阳”概念发展的趋势，但我们并不能因此而断定当时也会有从“阴阳”推演出的“八卦”。况且，从进化论的角度来看，事物的发展大多会经历从简单到复杂、从孤立到联系的过程；而即使是相对简单的各只有三道线、共八个卦象的先天八卦，其中也包含了不少的数理计算——因此，很难想象“八卦”能被一蹴而就的发明出来、而应该是经历了反复推演变迁后所得的研究成果，八卦应该有更原始更单纯的雏形源出。所以八卦的雏形起源于没有“阴阳”之分的“三字纹”是种合乎逻辑的推测；后世的八卦很有可能就是“三字纹”与“雌雄相匹”这两种意识交融的成果，两者交融从而催生出“阴阳八卦”。
从考古上看，华夏先祖早在5000年前就已经掌握圭表测量的技术，安徽含山一距今5600年至5300年的考古遗址中所发现的一块玉制龟板上就有表述土圭测日的痕迹，如图所示：
从此玉龟板上看，当时的古人不仅知道了春分秋分冬至夏至，还有了立春立夏立秋立冬的概念。至此可以认为，我们的祖先已经有了一套相对精确的计时方法，可以通过太阳的变化来测算出今天处于一年四季中的哪个节点上、今时又是一天中的哪一个点刻上。有了这种精确的计时方式，何时进行种植业的播种收获就有了准确的依据，种植业才能高效的运行而规避因择时错误而带来的巨大损失。这在人类生产力发展的历史上是个重大的进步，有了种植业的发展，人类就能用同样面积的土地养活更多人，从而释放剩余劳动力来从事其他工作、为人类的进步打下坚实的基础！
