Как построить тени в перспективе от здания. Построение теней при искусственном освещении. Построение теней от солнца способом лучевого сечения
Классификация источников освещенияИсточник освещения
Естественный источник
освещения (солнце, луна)
Искусственный источник
освещения (лампа, свеча и др.)
Естественный источник освещения (солнце, луна)
Естественный источник
освещения располагается за
наблюдателем
Естественный источник
освещения располагается
перед наблюдателем
Естественный источник
освещения располагается в
нейтральной плоскости
находится в нейтральной плоскости
h
Световой луч
А
Ат
В
Проекция светового луча
Вт
А
Естественный источник освещения располагается в
нейтральной плоскости и не изображается
S Источник освещения (солнце)
Световой
луч
А
h
s
Ат
Проекция
светового
луча
В
А
Вт
Естественный источник освещения располагается перед
наблюдателем и изображается выше линии горизонта
Естественный источник освещения находится за наблюдателем
Проекция источникаs освещения
h
Проекция светового луча
В
А
Вт
Ат
Световой луч
А
S Источник освещения
(солнце)
Естественный источник освещения располагается за
наблюдателем и изображается ниже линии горизонта.
Естественный источник освещения располагается за наблюдателем справа
hs
Проекция светового
луча
А
Ат
Световой
луч
S
Солнце,
луна
Падающая
тень
В
горизонта слева, а его проекция (s) находится на линии
горизонта. Направление тени определяется направлением
проекции светового луча. Пересечение луча света и его
проекции выявляет границу падающей тени.
h
Проекция светового
луча
А
s
Ат
Световой
луч
В
Падающая
тень
Источник освещения (S) условно изображается ниже линии
горизонта справа, а его проекция (s) находится на линии
горизонта. Чем ближе источник освещения к линии горизонта,
тем длиннее тень. Такое положение солнца относительно линии
горизонта бывает утром или вечером.
Чем дальше источник освещения от линии горизонта, тем короче тень. Такое
положение солнца относительно линии горизонта бывает в дневное время суток.
S
S
Построение тени от искусственного источника освещения (фонарь)
hF1
Падающие тени строятся от каждого
искусственного источника освещения
h
Р
Построение тени от искусственного источника освещения в интерьере
F1F2
h
Тени на картинах
КоровинЕстественный источник освещения располагается в нейтральной плоскости
Проекциясветового
луча
Световой
луч
h
Естественный источник освещения располагается слева за наблюдателем
hs
S
Естественный источник освещения располагается перед наблюдателем
sСветовой луч
s
h
h
F1
F2
Р
Световой луч
Проекция светового луча
Построение теней от солнца, расположенного в нейтральной плоскости слева
Собственная теньСобственная тень
h
h
Р
Р
Падающая тень
h
Падающая тень
Построение теней от солнца, расположенного за наблюдателем слева
F1F2
s
Р
Падающая тень от ребер верхнего основания
призмы направляется в точки схода F1 и F2.
S
Утром или вечером солнце ближе к линии горизонта и тени от
объектов длиннее. Чем дальше источник освещения от линии
горизонта, тем короче тень. Такое положение солнца относительно
горизонта бывает в дневное время суток.
h
Построение теней от солнца, расположенного за наблюдателем
hs
h
S
s
h
s
S
S
S
s
h
F1
F2
Р
Источник освещения (S) условно изображается выше линии
горизонта, а его проекция (s) находится на линии горизонта. Чем
ближе солнце к линии горизонта, тем длиннее тень.
Построение теней от солнца, расположенного перед наблюдателем
SS
Построение теней от солнца,
расположенного перед наблюдателем
S
s
h
h
s
h
sПостроение теней полусферы от солнца,
расположенного в нейтральной
плоскости слева
Луч света касается контура полусферы. Это самая высокая точка
собственной тени. Из проекции этой точки на основании тела
проводим проекцию светового луча. В месте пересечения лучей
образуется точка, принадлежащая границе падающей тени. Для
построения дополнительных точек используются вспомогательные
вертикальные секущие плоскости и изображаются линии
пересечения полусферы. В дальнейшем точки, определяющие
границы собственной и падающей теней соединяются.
Построение теней конуса от солнца, расположенного за наблюдателем
hР
D2
Строится падающая тень от основания конуса - окружность. Лучи из
вершины конуса касаются тени основания. Граница собственной тени
конуса определяется проведением лучей из S к основанию фигуры.
s
S
Построение падающих теней способом лучевого сечения
АДля построения падающих
теней от объекта на объект
применяют способ лучевого
сечения. Для этого применяют
вспомогательную,
вертикальную секущую
плоскость, которая проходит
через световой луч и его
проекцию. Эта лучевая
секущая плоскость разрезает
тот объект, на который будет
падать тень, образуя лучевое
сечение. Падающая тень
проходит по контуру лучевого
сечения.
Ат
Лучевое сечение
Лучевая секущая плоскость
Построение теней от солнца, расположенного слева в нейтральной плоскости
F1F2
h
Построение теней от солнца, расположенного слева перед наблюдателем
Ss
Построение теней от солнца,
расположенного слева
перед наблюдателем
F1
h
F2
Для построения падающей тени отрезка на призму применяется способ
лучевого сечения. Через отрезок, световой луч и его проекцию проходит
вспомогательная вертикальная секущая плоскость. Она разрезает
призму, образуя лучевое сечение. Падающая тень отрезка проходит по
контуру лучевого сечения и выходит за границу тени призмы.
Построение теней от солнца, расположенного слева за наблюдателем
F1h
F2
s
S
Для построения падающей тени отрезка на призму применяется способ
лучевого сечения. Через отрезок, световой луч и его проекцию проходит
вспомогательная вертикальная секущая плоскость. Она разрезает
призму, образуя лучевое сечение. Падающая тень отрезка проходит по
контуру лучевого сечения и выходит за границу тени призмы.
Построение теней от солнца способом лучевого сечения
Лучевоесечение
Построение теней способом лучевого сечения от искусственного источника освещения
Sh
F2
s
При построении падающих теней применяется способ лучевого сечения.
Объект, на который падает тень, разрезается вертикальной, лучевой секущей
плоскостью, проходящей через проекцию светового луча. Падающая тень
направляется по проекции светового луча и контуру лучевого сечения.Построение теней от
солнца способом
лучевого сечения
1
F1
4
F2
1т
s
h
4т
5
3
2
Лучевое
сечение
S
Построение теней от солнца, расположенного в нейтральной плоскости слева
Если падающая тень от боковой поверхности цилиндра на верхнемосновании параллелепипеда выходит за грань, то она будет выступать ниже
за границей падающей тени. Лекция 8
Построение перспективы и тени в перспективе
План
1. Перспектива геометрических тел.
2. Выбор точки зрения при построении перспективного изображения.
3. Построение перспективного изображения здания .
4. Тени в перспективе..
1. ПЕРСПЕКТИВА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ТЕЛ
Построение перспективного изображения куба (рис.99). Картинную плоскость проводим через ребро куба ВМ, в этом случае оно будет проецироваться на картинной плоскости в натуральный размер. Зададимся положением линии горизонта и произведем все построения аналогично предыдущим (рис. 99). Точки схода прямых АВ, CD , AD и СВ определяются ранее рассмотренным способом.
Перенос точек с основания картинной плоскости на картину производится как и в предыдущих примерах.
На картине из точки В-М восставляем перпендикуляр, на котором откладываем натуральную длину ребра куба ВМ. Крайние точки ребра соединяем с точками схода F 1 и F 2 , а из точек A к = Е k и С к = G K восставляем перпендикуляр до пересечения с линиями, представляющими полные перспективы прямых, идущих от ребра ВМ к точкам схода. Таким образом, получим перспективное изображение ребер АЕ и CG . Чтобы получить изображение ребра DK , надо из крайних ребер точек АЕ и CG провести прямые в точки схода F 1 и F 2 . На пересечении этих линий получим точки ребра DK .
Если вторая точка схода лежит вне пределов чертежа, например точка F 2 , то можно построить перспективу и с одной точкой схода F 1 . Для этого продолжим горизонтальную проекцию D l A l до пересечения с картинной плоскостью в точке N 1 , Точку N 1 перенесем на картину и из нее восставим перпендикуляр, на котором отложим натуральную высоту куба. Соединяя полученные точки с правой точкой схода F 2 , получим перспективное изображение ребер куба АЕ и DK как результат пересечения прямых N l F 2 с перпендикулярами АЕ и DK , восставленными с картинной плоскости.
Так же можно построить изображение куба, если использовать прямые, перпендикулярные картинной плоскости, проведенные через вершины куба. На рис. 99, б показано построение перспективы двух ребер АЕ и CG . В этом случае главный луч зрения направляют так. чтобы он не совпадал с ребром KD .
Перспективное изображение может быть построено с увеличением в несколько раз. например в 2 или 4 и т д. Для этого все размеры как по вертикали, так и по горизонтали увеличивают при переносе всех точек на картину. На рис.100 дан пример построения перспективного изображения двух геометрических тел, куба и параллелепипеда, расположенных на одном уровне. Картинная плоскость проведена так. чтобы два ребра (одно у куба, другое у параллелепипеда) проецировались на картинной плоскости без искажения, т. е. картинная плоскость проведена через ребро 4 параллелепипеда и ребро А куба. Линия горизонта проведена так, чтобы у куба было видно верхнее основание, а у параллелепипеда верхнее основание будет невидимым.
Зрителя располагаем так, чтобы главный луч зрения был перпендикулярен картинной плоскости (картине) и главная точка Р находилась в средней трети картины.
Через все точки фигуры проводим лучи в точку зрения и находим левую и правую точки схода. Затем след картинной плоскости вместе со всеми точками переносим на то место, где будет строиться перспективное изображение.
На картине вначале находим натуральные ребра 4 и А и от них проводим линии в точки схода. Проведя из точек 1 к , 2 К , 3 к , D K , С к и В к вертикальные прямые линии, находим перспективное изображение каждой точки. Соединяя их между собой, получим перспективное изображение заданных объемов.
2. ВЫБОР ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ПЕРСПЕКТИВНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ
Чтобы изображение в перспективе хорошо смотрелось, надо учитывать естественный угол зрения человека, поэтому относительное расположение объекта, картины и точки зрения не может быть произвольным.
При выборе точки зрения рекомендуется придерживаться следующих положений:
Главный луч зрения должен быть направлен перпендикулярно картинной плоскости и делить картину примерно пополам или находиться в средней трети картины. Картиной называется то. что будет заключено между крайними лучами, идущими от зрителя к предмету;
Желательно соблюдать соотношение АВ/ВС = A k B k / B k C k (рис.101);
Угол между основанием картины и сооружением должен составлять 20 е …40°;
Зритель должен находиться на таком расстоянии от предмета, чтобы предмет был включен в конус ясного зрения или был бы в поле ясного зрения. Для этого угол между крайними лучами зрения должен быть в пределах 28°.. .37° (рис. 102);
В том случае, когда у сооружения вертикальные размеры больше горизонтальных, зрителю следует отойти на полторы-две высоты от сооружения для того, чтобы угол зрения в вертикальной плоскости оказался в допускаемых границах (рис. 103);
По расположению картинной плоскости относительно объекта перспективы могут быть двух видов: центральная фронтальная перспектива применяется для построения интерьеров, т. е. перспективы внутреннего вида помещений (рис. 104); угловая перспектива (рис.105) применяется при изображении отдельных объектов, в этом случае картинная плоскость располагается под углом к объекту.
По расположению линии горизонта перспективные изображения могут быть (см. рис. 105, а ): с нормальной высотой горизонта, т. е. на высоте человеческого роста 1,5... 1,7 м, применяется при построении перспективы на ровном месте (рис. 105, б ); при виде снизу применяется для отдельных деталей, наблюдаемых снизу, и для зданий, стоящих на возвышении (рис. 105, в ): с высоким горизонтом, при этом высоту горизонта берут до 100 м и выше (рис. 105, г ).
По расстоянию точки зрения от предмета перспективы могут быть разделены на перспективы с острым, резким ракурсом и перспективы с тупым, пологим ракурсом. Ракурсом называется положение изображаемого предмета относительно картинной плоскости, при котором получается резкое укорочение удаленных от переднего плана частей. Мерилом ракурса является отношение перспективного изображения ребер ВВ 0 на переднем плане (см. рис.106, а и б) к ребру А 1 А 0 наиболее удаленного ребра той же грани ВВ 0 /А"А 0 .
При выборе точки зрения необходимым условием является реальное расположение точки зрения, т.е. наилучшее. Выбирая точку зрения, можно использовать такую схему (рис.107). Намечая точки стояния, мысленно представить, как будет выглядеть здание. Например, точка 1 (см. рис. 106, 107) показывает вид здания сбоку. Основная часть фасада скрыта, точка 2 хорошо раскрывает основной фасад, но не видны боковые стороны; точка 3 дает вид на оба фасада, то так как перспективный ракурс для обоих фасадов одинаков, перспектива здания оказалась невыразительной; точку 4 можно считать наиболее удачной, так как с этой точки зрения композиция здания раскрывается наилучшим образом.
3. ПОСТРОЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВНОГО
ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗДАНИЯ
Перспектива любого здания (сооружения) складывается из перспективы множества точек, каждая из которых строится как след луча зрения на картинной плоскости. Существует несколько способов построения перспектив. К основным способам построения перспективы относятся:
1. способ архитекторов, основанный на использовании точек схода параллельных прямых;
2. способ прямоугольных координат и перспективной сетки;
3. радиальный способ и способ совмещенных высот.
В каждом из этих способов построения перспективы используются различные елементы центрального проецирования. Выбор того или иного способа построений зависит от вида объекта и его объемно-пространствнной структуры.
Способ архитекторов основан на использовании точек схода перспектив горизонтальных параллельных прямых объектов и на практике используется для построения архитектурных перспектив.
Сущность радиального способа построения перспективы заключается в определении точек пересечения проецирующих лучей с картинной плоскостью. Этот способ находит применение главным образом при построении фронтальных перспектив улиц, внутренних дворов, фасадов зданий с выступающими вперед частями.
Сущность координатного метода заключается в построении перспективы объекта, отнесенного к прямоугольной системе координат. Координатный способ используется при изображении несложных объектов неправильной формы.
Способ перспективной сетки как разновидность координатного способа применяют при построении «планировочных» перспектив с высоким горизонтом при проектировании градостроительных и промышленных объектов, расположенных на значительной территории.
Мы рассмотрим один из них – метод архитектора. Этот способ сводится к определению проекций точек сооружения на картинную плоскость лучами, идущими из точек зрения к каждой точке сооружения.
При построении перспективы методом архитектора картинную плоскость располагают под углом к зданию и проводят след ее через один из углов (рис.109).
Зрителя устанавливают так, чтобы главный луч зрения был перпендикулярен картинной плоскости, а сам зритель находился бы на таком расстоянии, чтобы угол зрения , определяемый крайними лучами зрения S { и S 5 , был равен 23°...37". Главный луч зрения SP должен делить картину приблизительно пополам, чтобы точка Р находилась в средней трети картины.
Точки схода для основных направлений плана найдутся, если провести прямые из точки стояния S 1 параллельно сторонам сооружения до пере сечения с картинной плоскостью в точках F 1 и F 2 .
Точка схода F 1 (левая) будет являться точкой схода для всех прямых, параллельных сторонам 1-2, 3-4. 5-6, 8-9, а точка схода F 2 (правая) – для параллельных сторон 1-7, 11-10, 2-3, 4-5 и им параллельных.
После установки зрителя, картинной плоскости и нахождения точек схода проводятся лучи зрения из всех точек сооружения и на следе картинной плоскости КК фиксируются все точки пересечения 1 к.. .6 К и т.д.
Для построения самой перспективы переносим след картинной плоскости со всеми нанесенными на нем точками на то место, где будет строиться перспектива (рис.110).
Линию горизонта проводим параллельно основанию картинной плоскости КК на заданной высоте и на нее переносим точки схода с основания картинной плоскости.
Так как картинная плоскость проведена через ребро 4, то оно в перспективе будет в натуральную длину. Из точки 4 к восставляем нерпендикуляр к следу картинной плоскости и на нем откладываем высоту ребра 4, взятую с фронтальной проекции ортогонального чертежа.
Нижнюю и верхнюю точки ребра 4 соединяем с точками схода F 1 и F 2 . получая направление сторон здания. Восставляя перпендикуляры из точек 3к и 5 к до пересечения с лучами, идущими в точки схода, получим стороны здания. Таким же образом находим все ребра и стороны сооружения в перспективе.
Для получения точек 8, 9, 10 к 11 в перспективе продолжим линии конька 11-10 (см. рис. 109) до пересечения с картинной плоскостью К К в точке N 1 , а линию 8-9 до пересечения в точке N и переносим эти точки в перспективу. Из полученных точек восставляем перпендикуляры, на которых откладываем высоты от земли до конька.
Соединяя точки N 1 и N 2 с точками схода и пересекая полученные линии перпендикулярными прямыми, восставленными из точек 11 к , 10 к 8 к и 9 К , получим перспективное изображение прямых 11-10 и 8-9, принадлежащих конькам кровли. Найденные точки соединяем, согласно ортогональному чертежу, с соответствующими точками, получая перспективное изображение кровли.
Чтобы сооружение не казалось висящим в воздухе, необходимо около него начертить тротуар, дорогу и т.п., соблюдая при этом, чтобы все проведенные линии были направлены в точки схода.
4. ТЕНИ В ПЕРСПЕКТИВЕ
Так же как и в аксонометрии, тени в перспективе могут быть построены с различных точек расположения источника света.
На рис. 111 показаны восемь возможных расположений источников света относительно положения точки зрения и двух вертикальных стержней, от которых падает тень на горизонтальную плоскость. Здесь тени от вершины стержней, т. е. от точек А и В, найдены как горизонтальные следы лучей света, проходящие через данные точки. Из рассмотренных примеров видно, что тени от вертикальных прямых падают по направлению точки схода на горизонте, а длина тени определяется пересечением луча света, проходящего через верхний конец прямой в точку схода лучей, с поверхностью, на которую падает тень.
Направление лучей света может быть выбрано в зависимости от характера изображаемого объекта и от желания показать его освещенным с той или другой стороны. При этом следует руководствоваться эстетическими соображениями, так как построение теней на проекте не является самоцелью, а всего лишь средством для выявления форм и пропорций.
В тех случаях, когда сооружение состоит из арок и колоннад, хорошо применять так называемые приходящие тени. В этом случае лучи света, проникающие сквозь проемы, создают эффектную игру светотени.
Теперь определим расстояние d , на которое будет удалена на картине точка схода лучей света в пространстве F 4 от точки схода горизонтальных проекций лучей F 3 . Для этого предположим, что солнце расположено сзади и слева от зрителя, а лучи направлены вниз направо, составляя угол а = 35 ; 54". (В точке S строим угол а и находим катет d прямоугольного треугольника SF 3 F 4 , который и является искомой величиной, и его следует отложить на картине по вертикали вниз от точки F 3 горизонта. Все остальные построения по нахождению теней ясны из чертежа. Для построения тени от здания, имеющего выступ, можно рекомендовать следующий прием для выбора направления лучей света. Рассмотрим построение (рис.112). К углу 4 выступа здания прикладываем линейку KN так, чтобы падающая от выступа тень на фасад 5-6 была или немного меньше или немного больше перспективного размера выступа 4-5. и, проведя по ребру линейки проекцию луча света в плане, отыскиваем точку F 3 на оси ОХ как проекцию точки схода горизонтальных проекций лучей света (S l F 3 \\ KN ).
Рассмотрим построение падающих теней на ступенях лестницы от боковой стенки (рис.113). При построении теней в перспективе от здания обычно берут направление лучей, параллельное картинной плоскости, в этом случае лучи и тени от вертикальных прямых будут параллельными, последнее облегчает построение теней на чертеже.
Для построения падающей тени от боковой стенки лестницы на ступенях использован прием продолжения ребра, от которого строится тень (в данном случае ребро А В), до пересечения с той гранью, на которую строится падающая тень.
Вначале строим тень от вертикальной прямой A 0 A 1 . для этого из основания А 0 проводим проекцию луча S 0 до подступенка первой ступени, у основания которого тень переломится и. как от вертикали, на вертикальной плоскости пойдет вверх до проступи. Дойдя до второго подступенка, луч опять переломится и по вертикали поднимается на вторую ступень, далее по проступи луч пойдет в направлении проекции луча S 0 до встречи с лучом S в точке К.
Теперь строим тень от наклонной А В, для этого продолжаем прямую А 1 В" до пересечения с прямой В 1 С 1 . принадлежащей верхней площадке Р. Тень от прямой А В 1 в точке 1 будет равна нулю, а прямая 1-В р даст тень на площадке Р от В до точки 4. Чтобы найти тень на проступи N , продолжаем А 1 В 1 до точки 2, лежащей в плоскости N . и отыскиваем в этой же плоскости тень от точки В 1 – это будет точка В N . При соединении точек 2 и B N прямая пересечет подступенок N в точках 5 и 6. Точка 7 на проступи М получается аналогично. Тень на подступенках II и III получится от соединения точек 7 с 6 и 5 с 4.
Тень от прямой В 1 С 1 , так от горизонтальной прямой на горизонтальную плоскость ляжет по направлению луча, идущего в ту же точку схода, что и от точки В р до вертикальной стены, откуда тень пойдет в точку С 1 . Остальные построения ясны из чертежа.
На рис.114 дан пример построения падающих теней лучами, параллельными картинной плоскости.
Искусственный источник света, как и всякая точка в перспективе, определяется на картине как перспектива самой светящейся точки и перспектива основания (см. рис. 9.22 ).
Источник света можно располагать в любом месте относительно освещаемого объекта. Это зависит от того, как пожелает художник использовать свет в композиции картины.
Длина тени зависит от высоты светящейся точки и ее расстояния до освещаемого предмета. Тень не должна вылезать за линию горизонта и за О -О . Если она выше горизонта – это мнимая тень. Следовательно, надо правильно выбирать источник света.
Если предмет освещается несколькими источниками света, то падающие тени накладываются одна на другую. Место наложения двух падающих теней называется полнойтенью . Несовпадающие части падающих теней называются полутенями . Сначала строят собственную тень, потом полутени, затем полную тень, но не черную, так как она освещается отраженным светом.
Пример 1. Построить падающую тень от вертикали при двух заданных источниках света (рис. 9.27 ).
Решение
1. Определяем границу собственной тени. При заданном положении источников света границей собственной тени будут ребра В" К В К и Е" К Е К , т. е. в собственной тени будут грани А" К А К В" К В К и А" К А К Е" К Е К .
2. Строим падающие тени от граней А" К А К В" К В К и А" К А К Е" К Е К сначала от первого источника света, а затем от второго.
3. Определяем границу полной тени и полутеней.
Пример 3. Построить собственную и падающую тени от вертикального цилиндра. Положение источника освещения задано перспективой и перспективой основания (рис. 9.29 ).
Решение
1. Определяем зону собственной тени. Из точки С" К (перспективы основания источника) проводим касательные к нижнему основанию цилиндра. Образующие цилиндра, проведенные из точек касания 1 К и 6 К , ограничат зону собственной тени.
2. Построим падающую тень. Для этого дугу основания цилиндра в неосвещенной части разобьем на произвольное количество участков произвольной длины точками 2" К , 3" К и т. д.
3. Проведем через эти точки образующие и построим тени от этих образующих. Линия 1 Т -2 Т -3 Т -4 Т -5 Т -6 Т ограничит зону падающей тени.
|
Построение теней в интерьере
При изображении интерьеров чаще всего применяют искусственное освещение. Солнечное освещение в интерьере используют только в том случае, если есть большие световые проемы (террасы). Если окна имеют обычные размеры, то световым «зайчиком» можно пренебречь.
Правило построения теней
Чтобы найти тень от точки, надо через источник света и точку провести луч и найти точку пересечения этого луча с плоскостью, на которую падает тень. Для этого решают задачу на пересечение прямой с плоскостью. Через световой луч проводим вспомогательную проецирующую плоскость: если тень на полу, то плоскость – горизонтально-проецирующая, если на вертикальных стенках, – фронтально-проецирующая.
Пример 1. Построить тень от вертикальных прямых на пол и боковую стенку помещения при заданном положении светящейся точки (рис. 9.30 ).
Решение . В этом примере удобно провести горизонтально-проецирующие лучевые плоскости. Горизонтальный след этих плоскостей будет проходить через перспективу основания источника света и перспективу основания точек А и В . Точка пересечения следа плоскости со световым лучом и дает тень от точки А на пол. Такое построение называется методом парусов.
9.3.4. Построение теней от предметов на различные поверхности
при естественном и искусственном освещении
Пример 1. Построить падающую тень от балкона на вертикальной стене при естественном освещении (рис. 9.32 ).
|
Решение
1. Определяем зону собственной тени. В собственной тени при заданном источнике освещения окажутся правая боковая стена балкона и нижняя часть пола.
2. Построим падающие тени от контура собственных теней. Для этого из точек B K , G K и L K проведем световые лучи под углом 45° и определим точки пересечения этих лучей с вертикальной стеной дома.
Чтобы определить точки пересечения световых лучей с вертикальной стеной, определим перспективы основания всех точек балкона на предметной плоскости (точки A" K , M" K , L" K , E" K , J" K , B" K , G" K ).
Через перспективы основания точек B" K , G" K , L" K проведем перспективы основания световых лучей до пересечения с вертикальной стеной (точки 1 и 2 ). Из точек 1 и 2 восставим перпендикуляры до пересечения со световыми лучами, проведенными из точек B" K , G" K , L" K . Соединим полученные точки B" K , G" K , L" K . Это будут тени от ребер B K G K , G K L K . Соединив В Т с Е К , получим тень от ребра L K М K .
Пример 2. Построить падающую тень от вертикали АВ на предметную плоскость Н и на поверхность усеченной призмы (рис. 9.33 ).
Решение . Поскольку точка В вертикали принадлежит предметной плоскости, тень точки В совпадает с самой точкой В . Таким образом, решение задачи сводится к построению тени от точки А .
1. Через перспективу точки А (А К ) и перспективу источника (С К ) провести перспективу светового луча. Точка (А Т ) – гипотетическое место нахождения тени от точки А на предметной плоскости, если бы на пути световых лучей не находилось бы препятствие.
2. Через перспективу основания точки А (А" К ) и перспективу основания источника (С" К ) провести перспективу основания светового луча.
3. Построить линию пересечения горизонтально-проецирующей плоскости световых лучей (плоскости САВ , проходящей через вертикаль АВ и источник освещения С ) с поверхностью усеченной призмы – линия 1 К 1" К 2" К 2 К .
4. Тень от вертикали АВ будет идти от тени точки В на предметную плоскость (совпадающей с самой точкой В ), вдоль перспективы основания светового луча до пересечения с поверхностью призмы (точка 1" К ). Далее – вдоль линии пересечения плоскости световых лучей с поверхностью призмы. Граничной точкой тени (А Т ) будет точка пересечения линии 1 К 1" К 2" К 2 К с перспективой светового луча.
1. Макарова, М. Н. Перспектива / М. Н. Макарова. – М.: Академический проект, 2006.
2. Ивашина, Г. Г. Перспектива / Г. Г. Ивашина. – СПб.: СПбГХПА, 2005.
3. Соловьев, С. А. Черчение и перспектива / С. А. Соловьев. – М.: Высшая школа, 1967.
4. Котрубенко, М. Е. Сборник задач по курсу «Начертательная геометрия и технический рисунок» / М. Е. Котрубенко, О. К. Лескова, Л. Н. Карагезян. – СПб.: ИПЦ СПГУТД, 2006.
1. Основные понятия и определения………………...……… 2. Линейная перспектива на вертикальной картине... 2.1. Схема расположения элементов для построения перспективного изображения………………………………...……............................. 2.2. Выбор точки зрения. Линия горизонта и ее расположение в рамке картины………………………………………………........ 2.3. Перспектива точки………………………………………………..... 2.4. Перспектива прямой линии………………………………………... 2.5. Взаимное положение прямых в перспективе…………………….. 2.6. Построение перспективы параллельных прямых при недоступной точке схода…………………………………............................... 3. построение перспективы плоских фигур на эпюре.................................................................................................... 3.1. Перспектива точки…………………………………………………. 3.2. Перспектива углов………………………………………………..... 3.3. Перспектива четырехугольников…………………………………. 3.4. Перспектива окружности…………………………………….......... 4. перспективные масштабы………………………………......... 4.1. Масштаб глубины………………………………………………...... 4.2. Масштаб ширины………………………………………………....... 4.3. Масштаб высоты…………………………………………………… 4.4. Перспективный делительный масштаб для горизонтальных прямых, расположенных под произвольным углом к картине……… 5. ДЕЛЕНИЕ ОТРЕЗКА НА РАВНЫЕ И ПРоПОРЦИОНАЛЬНЫЕ ЧАСТИ............................................................................................................. 6. перспектива геометрических тел………………………… 7. перспектива интерьера………………………………………..... 7.1. Фронтальная перспектива…………………………………………. 7.2. Угловая перспектива……………………………………………...... 8. практические способы построения перспективы.. 9. ТЕНИ. Геометрические основы теории теней...........… 9.1. Тени в ортогональных проекциях………………………………… 9.2. Построение теней на аксонометрических проекциях…………..... 9.3. Тени в перспективе…………………………………………............ Библиографический список.............................................................................. |
Похожая информация.
Изучая правила и способы перспективного изображения явлений освещения, их обычно различают по признакам взаимного расположения лучей света: лучи света солнца и луны принимают за взаимно параллельные прямые, следовательно, в перспективе подчиняющиеся правилам о точках схода перспектив параллельных прямых; лучи света от лампы (светящейся точки), как известно, сходятся в одну точку (применение ламп дневного света, распространяющих лучи светящихся цилиндров, можно рассматривать, как случай освещения несколькими лампами).
Процесс изображения явлений освещения значительно упрощается, если художнику ясна форма как собственной тени на предмете, так и падающей от него на смежные предметы. Рассмотрим два отдельных вопроса: о построении и формах теней в аксонометрических проекциях на примерах тени от прямой линии, плоской фигуры и геометрических тел, которые помогут нам разъяснить общие правила построения теней и о правилах перспективного изображения явлений освещения. Эти правила основаны на следующих соображениях: при наблюдении теней, падающих на пол от вертикальных линий, в комнате, где висит у потолка одна лампа (рис. 16), мы заметим, во-первых, что все такие тени направляются в одну точку, расположенную на полу точно под лампой; во-вторых, легко убедиться, что длина тени от вертикальной линии на пол определяется точкой пересечения с полом луча света, проходящего через верхний конец вертикальной линии; повторяя наше наблюдение, но уже над направлением теней от прямых линий, перпендикулярных к стене комнаты, то есть горизонтальных, мы заметим, что они тоже направляются в одну точку (как и тени на полу) и что эта точка помещается как раз в том месте на стене, против которого висит лампа; точное положение этой точки можно определить, проводя мысленно из светящейся точки перпендикуляр на стену; на других стенах комнаты мы заметим точно такое же явление. Условимся называть отмеченные нами точки схода теней от прямых линий на полу или на стене прямоугольными проекциями источника света на ту плоскость, на которую падает тень. Следовательно, для обозначения на рисунке условий освещения необходимо указать две точки: самую светящуюся точку и ее проекцию на ту плоскость, на которую падает тень. В нашем примере таких проекций источника света будет пять: на пол, потолок и на три стены.
Построение отражений в зеркальной плоскости
На картине (рис. 17) изображен берег, по краю которого расположены фонари, невысокая изгородь и палатка. Сначала построим отражение вертикального края берега по точке А – а . Для этого от проекции точки а отложим равные по величине отрезка Аа = аА * . Затем построим отражение вертикальной плоскости набережной, проведя ее верхней край в точку схода F 2 .
Если предмет находится в глубине на горизонтальной плоскости земли, тогда применяют дополнительные построения. В данном примере вдоль набережной расположены осветительные фонари, которые удалены от ее края на некоторое расстояние. Построим их отражение в воде по ближнему фонарю B – b . Сначала проведем перпендикуляр к плоскости зеркала (воде), продолжив высоту каждого фонаря вниз под поверхность воды. Затем определим точку пересечения перпендикуляра с поверхностью воды. Для этого через него проведем дополнительную вертикальную плоскость (фронтальную или произвольно направленную) и построим линию пересечения фронтальной плоскости с поверхностью земли пройдет через основания фонаря b по прямой широт, край берега – по вертикальной линии и поверхности воды – по прямой широт. Пересечения перпендикуляра с этой прямой определит точку b 1 «касания» столба при его продолжении с поверхностью воды. Затем отложим от точки b 1 равные отрезки Bb 1 =b 1 B * .
Заметим, что основания и вершины всех фонарей находятся на воображаемых прямых, параллельных краю берега, поэтому они имеют с ним общую точку схода F 2 .
Таким же способом построим изгородь по вертикальной стойке E – e , но вспомогательную вертикальную плоскость проведем в направлении точки F 1 . Линия пересечения ее с поверхностью земли пройдет через основание стойки е и точку схода F 1 , край берега по вертикальной прямой и поверхность воды по прямой горизонтальной с точкой схода F 1 . Эта линия в пересечении с перпендикуляром определит искомую точку е 1 , отражение стойки Е – е 1 = е 1 – Е * и всей изгороди.
Построим отражение в воде палатки. Сначала продолжим все вертикальные ребра за плоскость зеркала и определим точку пересечения с водой I 1 только одного переднего ребра L – 1. Затем, отложив равное расстояние за поверхность воды LI 1 = IL * , построим отражение искомой точки L * F 1 и F 2 , которые будут отражением горизонтальных ребер данного объекта.
Для построения навеса достаточно определить отражение одной точки I , проведя горизонтальную прямую через точку L . Тогда параллельная ей горизонтальная прямая L * L ∞ при пересечении с вертикальной линией определит отражение точки I * . Через нее проведем горизонтальные прямые в точки схода F 1 и F 2 , которые будут отражением в воде краев навеса палатки.
Заметим, что в данном примере изображены силуэты зданий, расположенных вдали берега при значительном удалении от него.
Лекция 24 Построение теней в интерьере Положение источника света Построение теней геометрических тел Метод обратного луча Метод лучевых сечений
Построение теней в интерьере представляет собой довольно сложную задачу. Это объясняется, во-первых, наличием различных источников освещения- солнечного, рассеянного и искусственного света и, во-вторых, в условиях освещения искусственными источниками света большое их число, разнообразие форм и расположения в современном интерьере делают задачу точного построения контуров теней довольно сложной.
Три случая построения контуров теней В зависимости от вида источников освещения интерьера возможны три случая построения контуров теней: При солнечном освещении, проникающем через оконные проемы; При точечных источниках света; При рассеянном (диффузном) дневном освещении
Построение теней при солнечном освещении Задача 4. 2 стр. 34: Построить солнечное пятно от контура оконного проема прямоугольной формы (толщина стен задана и учитывается при построении) Солнце находится перед зрителем
Последовательность построений: 1. Строим падающую тень от внутреннего контура проема: от вертикальных ребер 1 и 2 тени падают по проекции луча, от горизонтальных ребер 2 -1 – параллельно. 2°
2. Строим падающую тень от внешнего проема (от вертикальных ребер 4 и 3 - по проекции луча; от горизонтальных ребер 4 -3 параллельно. получим накладки тенейточки 5 о и 6 о Тень от ребра 4 -3 (4 о-3 о) накладывается на тень от ребра 1 -1 в точке 6 о. 2° ° °
3. Обратным лучом вернем точку 5 о на горизонтальное ребро 2 -1 подоконника. Возвращаем (.)6 о на вертикальное ребро 1 -1 ° ° 2° ° °
4. Ребро 4 -3 упирается в правый боковой простенок в точке 3 - тень замыкается. Тень на подоконник от ребра 4 -4 падает по направлению вторичной проекции луча. ° ° 2° Солнечный «зайчик» ° °
Построение теней при солнечном освещении Солнечный свет, проникающий через оконный проем прямоугольной формы образует на полу четкий и контрастный четырехугольник.
Построение теней при точечном источнике света При точечном источнике света лучевые прямые не параллельны между собой и и не имеют точек схода, они пересекаются в «светящейся» точкеисточнике света Падающие тени строят при помощи вторичной проекции светового луча
Задача 4. 4 стр. 36: На картине задана вертикальная плоскость. Требуется построить тень от пластины при точечном источнике света
Если взять еще один источник света - S*, то произойдет наложение падающих теней. S* ° Во ° ° S 1* ° Ао
Итоговая падающая тень определяется по общему контуру. Тень в месте накладки будет темнее S* ° Во ° ° S 1* ° Ао
Задача 4. 5 стр. 36: На картине задана вертикальная пластина и опирающийся на её верхний край стержень. Требуется построить тень от пластины и стержня при точечном источнике света
Решение: 1. Построим тень от наклонной прямой: Проведем световой луч через (.)S‘ и (.)А‘, и вторичную проекцию луча S‘ 1 и А‘ 1 и найдем их пересечение. Ао‘
Т. к. прямая АС упирается в плоскость пола, тень в точке упора в ней самой С‘= С 1‘= Со‘ Соединив точки Со‘ и Ао ‘ получим тень от прямой на пол
2. В точке В стержень опирается на пластину- тень замыкается 3. Строим тень от пластины
Задача 4. 6 стр. 37: На картине заданы перспектива призмы и опирающийся на её верхний край стержень. Требуется построить тень от призмы и стержня при точечном источнике света
2. Определяем собственные тени на призме. Строим падающую тень от призмы 2 1 21 11 1 о 2 о
3. Для определения тени от наклонной прямой АВ на верхнюю плоскость призмы можно использовать: а) метод обратного луча: возвращаем точку накладки теней от прямой АВ на тень от ребра 2 -3 (Мо) на ребро 2 -3 3 м мо 1 11 2 21 1 о 2 о
Задача 4. 7 стр. 37: на картине задана треугольная призма и прямой круговой конус. Требуется построить от них тень при точечном источнике света
Решение: 1) Для построения тени от конуса находим тень от его вершины (.)T‘ -То‘
2) Определяем падающую тень: проводим касательные из (.)То‘ к основанию конуса, затем определяем собственную тень. 3) Методом лучевого сечения определяем тень от вершины конуса на наклонную плоскость крыши
Второй вариант построения тени от конуса на призму: методом обратного луча (возвращаем точки 1 о и 2 о накладки теней от ребра В и конуса на ребро В‘) °° ° °
При построении теней в перспективе интерьера следует построить сначала проекции источника света на те ограждающие плоскости интерьера, на которые надо будет строить тени: пол, потолок, стены
Задача 4. 8. стр. 38: Построить проекции точечного источника света на вертикальные плоскости стен и пол в заданной фронтальной перспективе интерьера
Решение: 1) Определяем проекции лампочки S на стены, пол и потолок (через источник света проводим к данным плоскостям перпендикуляры из (.)S. Т. к. фронтальная перспектива интерьера - плоскость, перпендикулярная к боковым стенам, полу и потолку параллельна картине).
Пример: Источник света L. Вертикальная прямая Вв перпендикулярна полу, следовательно тень падает по проекции луча на пол до стены и вертикально по стене. °
L 1“ – проекция лампочки на левую боковую стену. С ее помощью строим тень от прямой а “А. °
L‘- проекция на торцевую стену- т. к. боковые стены перпендикулярны к торцевой, тень от горизонтальных прямых проемов падает по проекции луча на торцевую стену, проведенной через L‘ Точка упора в торцевую плоскость ° ° Точка упора в торцевую плоскость
Задача 4. 9 стр. 38 б): Построить тени от мебели при точечном источнике света на фронтальной перспективе интерьера
От вертикальной прямой 1 -11 тень падает по проекции луча, От горизонтального ребра ступени- параллельно и замыкается в точку упора Точка упора
Определяем проекции светящейся точки S на плоскости ступеней (S 2, S 3, S 4). Для этого через источник света проведем плоскость, параллельную картине и определим высоту ступеней на заданной глубине
Определяем освещение ступеней и строим собственные тени. Вертикальная плоскость третьей ступени находится с точкой S в одной плоскости (скользящий луч). Вертикальная плоскость четвертой ступени освещена. С помощью (.) S 2 строим падающую тень от вертикального ребра 2 -21
От прямой N-M на заднюю торцовую стенку тень параллельна, затем замыкается в точку упора М≡Мо. Строим падающую тень от шкафа, используя его вторичную проекцию на полу. Находим тень от ребра 1 -2 (1 о-2 о)
Ребро 1 -3 параллельно стене, следовательно тень от него на стену падает параллельно, т. е. строим с помощью (.)Р 4
Горизонтальное ребро 2 -4 также параллельно плоскости стены. Строим тень 2 о-4 о с помощью точки Р. Далее тень замыкается в точку упора прямой 4 -5 в стену. Точка упора
Для построения тени от вертикальной прямой А определяем проекцию источника света на подиум (Sп) с помощью произвольной вертикальной плоскости (точка F - берется произвольно)
Тень от прямой на подиум падает по направлению проекции луча, на вертикальную стену- параллельно прямой
Задача 4. 9 стр. 39 в): Построить тени от мебели при точечном источнике света на фронтальной перспективе интерьера
Определяем тени от точек А и В (Ао 1 на полу, Во 2 на стене)
Определяем излом, построив тень от (.)L и замыкание тени на правой стене С=Со Точка упора
Определяем падающие тени от колонн на стену и по потолку (замыкаются в точку S≡Sп); для построения тени на балконе находим проекцию лампочки на уровень пола балкона Sb ≡Sп ° Sb
Для построения падающей тени от балкона на колонны проводим мнимую касательную плоскость к колоннам и определяем линии касания на колоннах Мнимая плоскость, касательная к колоннам
Проводим тень от горизонтального ребра, проходящего через (.)А на мнимой плоскости с помощью (.)Р
На пересечении данной тени от ребра «А» с касательными на колоннах фиксируем точки реально существующей тени (пиковые точки)
Находим накладку теней от колонн и балкона - точки 1 о и 2 о и методом обратного луча возвращаем их на контур собственной тени колонн - точки 1 и 2 ° 2 1 ° ° 1 о ° 2 о
Задача 4. 10 стр. 40: Построить проекции источника света на две вертикальные плоскости стен, пол и потолок в угловой перспективе интерьера
Угловая перспектива интерьера. Метод совмещения предметной плоскости с картиной Решение: Рассмотрим первый вариант – помещение имеет в плане угол 90° С-источник света на плане помещения. Проведем через (.)С прямые, параллельные стенам помещения и определим (.)1 и 2 картинные следы этих прямых 1 2
Построение проекций источника света в угловом интерьере Строим перспективные проекции источника света С с помощью прямых, параллельных сторонам плана: Строим перспективы этих прямых Пересечение перспектив прямых дает (.)Сп - проекцию (.)С на полу определяем ближайшие точки 1 и 2 в картине на потолке
Построение проекций источника света в угловом интерьере Строим перспективы прямых Пересечение перспектив прямых дает (.)Сп - проекцию (.)С на потолке На произвольном расстоянии «подвешиваем» источник света С Сп ° ° С
Построение проекций источника света в угловом интерьере Для построения проекции (.)С на стену П 2 , надо провести к ней перпендикуляр. Т. к. угол между стенами в плане =90°, перспектива прямой, перпендикулярной к стене строится с помощью (.) F 1 определяем (.)С 2
Построение проекций источника света в угловом интерьере Аналогично определяем проекцию лампочки на правую боковую стену С 3 (с помощью (.) F 2.) ° С 3
Вар. 2: Построение проекций источника света, если угол между стенами на плане помещения α≠ 90° Перспективную проекцию (.)С можно построить с помощью прямых, параллельных стенам помещения, т. е. с использованием точек схода F 1 и F 2 Для определения проекций источника света проведем через (.)С прямые m и n, перпендикулярные стенам помещения
Построение проекций источника света при угле между стенами α≠ 90° на плане помещения Определим точки схода прямых m и n , для чего через совмещенную точку зрения с картиной (.)S‘ проведем прямые параллельные m и n и найдем их пересечение с линией горизонта (Fm и Fn соответственно)
Построение проекций источника света при угле между стенами α≠ 90° на плане помещения Находим с помощью точки схода Fm проекцию С 2 точки С на боковую плоскость
Построение проекций источника света при угле между стенами α≠ 90° на плане помещения Аналогично определяем проекцию С 3 точки С на правую боковую плоскость с помощью точки Fn
Построение проекций источника света при угле между стенами α≠ 90° на плане помещения Т. о. построены плоскости, проходящие через источник света (.)С и перпендикулярные к боковым стенам для определения проекций светильника на боковые стены
Задача 4. 11 стр. 41: Построить тени от точечного источника света в Заданной угловой перспективе интерьера
Решение: 1. Внуртренняя перегородка в шкафу находится в собственной Тени. Строим от нее падающую тень с помощью проекции на полу
Определяем тени от точек 1, 2, 3. От (.)1 попала на стену, от (.)2 и 3 на полки
Построение теней при рассеянном освещении При диффузном, рассеянном свете, проникающем через оконный проем, излучение света происходит по всей площади проема. Контуры теней как бы накладываются один на другой, их границы оказываются все более «размытыми» по мере удаления от светового проема. Плоскости откосов освещены, поэтому вертикальные и горизонтальные ребра откосов проема, обращенные внутрь помещения, являются тенеобразующими.
Построение теней при рассеянном освещении Из множества «светящихся» точек в проеме выделяют точки, расположенные в углах проема(1, 2, 4, 5). С помощью точек 1, 2 и 3 строят падающие тени на полу, а с помощью точек 4 и 5 - на потолке. Для построения теней необходимо спроецировать эти точки на те плоскости помещения, на которые должны быть построены тени: на пол (точки 1, 2), на потолок(точки 4 и 5) и боковую стену (5"). Затем проводят из «светящихся» точек перспективы лучевых прямых через тенеобразующие точки объекта до пересечения с вторичными проекциями этих лучей
Построение теней при рассеянном освещении Например, возьмем «светящуюся» точку 1, расположенную в верхнем углу проема. Для построения тени от (.)А необходимо через неё провести световой луч и найти его пересечение с проекцией луча на полу. 1° ° 11
Затем строим тени от АВ и от ВС ° 1 ° ° 11 Со ° Ао Во
Возьмем «светящуюся» точку 2, расположенную в левом верхнем углу проема. Построим тени от точек С и D и определим тень от прямой СD на правой стене. Завершим построение тени от ВС 2 ° Точка упора ° Со ° ° Ао Во
Ребро Ж внутренней части проема частично закрывает поток света. Найдем «светящуюся» точку 3, расположенную на верхнем ребре проема. Для этого соединим проекцию вертикального ребра Ж (Ж 1) с проекцией (.)А и продлим до пересечения с проекцией внешней стороны проема – (.)3¯ Ж ° Со ° ж 1 ° Ао Во
Построим тени от вертикального ребра ножки стола Е с помощью «светящейся» точки 3. Завершаем построение тени от горизонтального ребра стола, проходящего через точку Е ° Точка упора в боковую плоскость ° ° ° Ао Во Со
Построим тени от горизонтального ребра ЖГ проема с помощью «светящейся» точки 5 на потолке. ж г ° Точка упора в боковую плоскость стены ° ° Со ° Ао Во
Построим тень от вертикального ребра ГГ 4 проема с помощью «светящейся» точки 4. На потолке тень падает по проекции луча, на стене параллельно ребру Г). 44 ° Г 4 ж г ° Точка упора в боковую плоскость стены 4 ° Со ° Ао Во
Построим тень от горизонтального ребра проема с помощью «светящейся» точки 1. На пол тень падает параллельно ребру). ж г ° ° ° Со ° ° ° Ао Во ° °