Основы перспективы (техдизайн - ДЗ № 9)
Был выбор между уроком по конкретным приемам или что-то общеполезное. Я решила немного вспомнить законы перспективы)
Основы перспективы
Термины и определения
- Видимый горизонт - в простейшем понимании это линия, на которой сходятся земля и неба.
- Линия горизонта (упрощенный истинный горизонт) - это воображаемая прямая, условно находящаяся в пространстве на уровне глаз наблюдателя. Как правило, видимый горизонт совпадает с линией горизонта (например, на море или относительно плоском пространстве). Однако при построении перспективы в пейзажах важно понимать, что это не всегда так.
- Линии схода - это линии, образующие края формы объекта с учетом их удаленности от точки наблюдения и показывают положение объекта в перспективе.
- Точка схода - точка, в которой соединяются линии схода.
- Картинная плоскость - плоскость, на которую производится проецирование предмета по определенным правилам начертательной геометрии. Картинная плоскость располагается преимущественно вертикально, в редких случаях - наклонно, например при проектировании высокого здания.
- Линейная перспектива - это закономерное изменение масштабов изображения разноплановых объектов расположенных на плоскости. Иными словами, это технический рисунок.
- Воздушная перспектива - это изменение в цвете и тоне предмета, изменение его контрастных характеристик, в сторону уменьшения, приглушения при удалении вглубь пространства.
Линейная перспектива: построение
Классификация по числу точек схода
По числу точек схода выделяют перспективу с одной, двумя и тремя точками схода.
Перспектива с одной точкой схода (параллельная или фронтальная) возникает когда одна из плоскостей объекта параллельна картинной плоскости. Этот вид перспективы позволяет сфокусировать взгляд зрителя в определенной точке картины. В классическом рисунке встречается редко, но в дизайне находит интересное применение.
Перспектива с двумя точками схода (косая или угловая) - изображение находится под углом к зрителю. Одна из граней объекта остается параллельна картинной плоскости. Это самый распространенный вид перспективы, наиболее соответствующий тому, что человек видит в реальной жизни.
Перспектива с тремя точками схода (вертикальная или наклонная) - возникает, если, например, смотреть на высокое здание снизу-вверх. Трехточечная перспектива возникает также если вращать объект в пространстве так, чтобы ни одна грань не была параллельна картинной плоскости. Третья точка схода выше горизонта будут называться Зенит. Ниже горизонта - Надир. Хорошо позволяет передать ощущение высоты или, например, космического пространства, где нет видимого горизонта. В построении вертикальная перспектива достаточно сложна, благо встречается очень не часто.
Иллюзия глубины
Ребенку очевидно, что по мере удаления размер объекта уменьшается. Это связано с тем, что на ближние предметы наблюдатель смотрит под более острым углом, чем на дальние. Глаз человека - это фактически двояковыпуклая линза, поэтому трехмерный мир проецируется на картинную плоскость по законам преломления света в линзе из школьного курса оптики. Изображение в выпуклой линзе получается перевернутым "вверх ногами", так что мозгу приходится переворачивать картинку обратно) Я тут немного поботанила вспоминая правила построения изображений в линзах и проецирование из курса инженерной графики, и получилась такая предельно упрощенная схема:
Если схема косячна, буду рада любым исправлениям.
Определение высоты и расстояния
Определение высоты объекта в перспективе - довольно тривиальная задача, если есть на что ориентироваться. То есть если известна высота предмета на переднем плане, легко построить высоту этого же, или сходного с ним по высоте предмета вдалеке. Для этого нужно провести линии схода, ограничивающие объект сверху и снизу и на нужном удалении будут искомые границы предмета.
Определение расстояний в перспективе несколько сложнее, но тоже довольно просто, если есть ориентир. В перспективе вообще легко все строить относительно ориентиров.
Задача: отложить несколько отрезков длиной равных заданному. Сначала нужно провести прямые, перпендикулярные поверхности в концах отрезка. Пусть они называются высотами. Высота линий не имеет значения, они толь"ко должны быть равны (с учетом перспективы, конечно). Далее отрезком соединяется верх ближней высоты и низ дальней. Из верхней точки дальней высоты проводится линия, параллельная секущему отрезку. Там, где эта линия пересекла нижнюю линию схода, и будет искомая длина. Аналогично восстановив высоту из этой точки можно построить еще несколько отрезков.
Перспектива теней
При построении теней решающее значение имеет понимание законов распространения света. При рисовании как правило приходится иметь дело с двумя видами источников света:
- Точечный свет - источник, излучающий свет по всем направлениям равномерно и размерами которого по сравнению с расстоянием, на котором оценивается его действие, можно пренебречь. Например, свет от лампы.
- Параллельный свет - излучающий свет источник находится так далеко, что его лучи условно можно считать параллельными. Как правило источником рассеянного света является Солнце.
Тени от точечного источника света расположены "веером", центр которого находится в точке пересечения перпендикуляра из источника света к поверхности. Такой, например, будет тень от лампы или когда солнце стоит невысоко над горизонтом. На самом деле тени от солнца будут параллельны, эффект веера получается за счет перспективы, потому что источник света находится чуть позади сцены.
Параллельные тени получаются, когда солнце высоко в небе или освещает сцену сбоку. Это нейтральное освещение, которое подходит для сцен, в которых свет не должен создавать особой атмосферы.
Воздушная перспектива: пространство и объем
Воздух редко бывает идеально прозрачным: дым, пыль, водяные пары часто создают дыкму, которая изменяет цвет объектов вдалеке. Этот эффект называется воздушной перспективой и находит отражение в трех взаимосвязанных явлениях:
- Цвета
- Оттенок краски
- Контрастность
Свет - это электро-магнитная волна с определенной длиной волны, которую человеческий глаз вопринимает как некоторый цвет. "Смесь" лучей различной длины волны дает белый: цвет #FFFFFF в RGB-модели и солнечный свет - белые. Чем теплее цвет, тем больше длина волны. Красный свет является более длинноволновым, синий - коротковолновый. Отношение длины волны красного света к длине волны синего (разные концы видимого спектра) составляет около 1,68.
Падающая волна раскачивает молекулы воздуха в атмосфере на своей частоте. Молекула забирает часть энергии падающей волны и переизлучает ее на той же частоте в произвольном направлении. Это и есть механизм рассеивания света на молекулах воздуха. Интенсивность излучения обратно пропорциональна четвертой степени длины волны, поэтому синий свет рассеивается в 8 раз интенсивнее красного. Вот почему небо синее, а цвета по мере удаления к горизонту преобретают холодный голубой оттенок.
Есть такая фишечка: теплый цвет визуально кажется ближе, чем холодный. Поэтому чтобы выделить объект на переднем плане, достаточно сделать его теплее окружающих предметов. И, наоборот, чтобы увести задний план вдаль, нужно "скрыть" его в голубой дымке. Это, однако, не означает, что объект на переднем плане не может быть холодного цвета. Тогда просто эффект воздушной перспективы будет достигаться за счет других приемов.
Оттенок краски и контрастность
Атмосфера как бы "скрадывает" яркость цвета и детали. Детализация и контраст между светом и тенью на переднем плане значительно выше, чем вдалеке. Степень поглощения цвета зависит от состава атмосферы. Чем чище воздух, тем меньше меняется тон, а горизонт может быть виден очень отчетливо. В дыму или тумане, например, предмет может раствориться в серой пелене через несколько метров, а горизонта вообще не будет виден.
Итак, чем ближе, тем: теплее, ярче, контрастнее. Чем дальше, чем: холоднее, бледнее, более размыто. Чем чище атмосфера, тем меньше меняются контраст и тон.
Совокупность правил линейной и воздушной перспективы позволяют создавать иллюзиютрехмерного пространства с плоскости листа, а также управлять внимание зрителя наряду с грамотным построением композиции.
Пример плохой, да. Будет время, подготовлю что-нибудь более наглядное и близкое к предмету техдизайна.