Ту-154 и его собственные тени
Рисунок Ту-154Б-2 EW-85581 авиакомпании «Белавиа» из экспозиции в Национальном аэропорту «Минск» послужит примером для показа того, как в основе формируются собственные тени. Кому-то этот материал покажется слишком банальным, но, всё-таки, следует считать его фундаментом, без которого дальнейшие описания могут быть непонятны. В предыдущем материале «Как рисуется профиль самолёта» была заявлена отрисовка самых светлых и самых тёмных мест. Итак, как же их определить?
(2000x700)
Сперва об источнике света. В технических рисунках и чертежах, как стандарт, принято, что источник света находится слева от зрителя под 45 градусов к линии взгляда и поднят также на 45 градусов. Может когда-нибудь мне понадобится пренебречь этим, но пока поводов не подворачивалось. )
Часто авторы относятся к приданию “объёма” изображению примерно так: “немного подтемнить сверху и чуть побольше снизу”. На самом деле, такой вариант будет выглядеть так:
где:
1 - свет падает под 45 градусов к плоскости. Обычно в этом месте плоскость перпендикулярна взгляду. Её тон (можно считать - цвет) будет таким, каким мы обычно и представляем его себе. Я буду употреблять для него слово “базовый” (в литературе обычно “предметный”).
2 - свет падает перпендикулярно плоскости. Это будет самое светлое место. Конечно, блик (место от которого свет отражается в направлении зрителя) будет светлее, но мы здесь рассматриваем только собственные тени на условном сечении.
3 - зона тени. Находится за местом, где лучи источника света проходят касательно к сечению. Освещается только рассеянным светом. Падающие тени здесь будут только от него.
4 - тень. Самое тёмное из видимых мест. Падаюших теней здесь не бывает.
Однако, на самом деле, такая модель применительна только к поверхностям имеющим матовое “антибликовое” покрытие. Не смотря на это, она весьма реалистична ввиду того, что отражение обычно также темно. Посмотрите для понимания на любую реальную фотографию описываемого прототипа, где обратите внимание на отражение бетонной площадки под передним шасси. Например: http://aircraft-museum.ucoz.ru/monuments/minsk/tu154b2_1.jpg. То есть, общее попадание в приведённую модель освещения здесь довольно случайно, как и в большинстве случаев.
В реальности, большинство самолётов имеют глянцевое покрытие, где модель освещения несколько иная:
где:
Пункты 1 и 2 повторяют те же пункты из предыдущей модели.
3 - тень. Самое тёмное место (касается только непосредственно собственной тени, так как места с тёмным отражением могут быть темнее - это и видно на приведённой выше ссылке). Находится за местом, где лучи источника света проходят касательно к сечению. Точное положение зависит от многих факторов, основные из которых те, что влияют на рассеянность света. Между местом касания лучами сечения и позицией 3 освещение происходит касательными и преломлёнными лучами, интенсивность которых падает постепенно. Падающие тени за собственную тень не попадают.
4 - рефлекс. Зона, освещённая отражённым светом. Она светлее по мере того, как отражаются более прямые лучи. Однако надо помнить, что основное отражение дает самый близкий предмет, каким в случае самолёта практически всегда является земля. Так, эта зона может получаться как тёмной (асфальт, трава, лес), так и светлой (бетонка, море, облака).
5 - обратная тень. Зона, где рефлекс блокируется тенью самого объекта. При близости земли эта зона выйдет и на позицию обозначенную цифрой 4.
Таким образом, ключевым в построении собственных теней является прочерчивание трёх изолиний: самой яркой освещённости, базового (т.н. предметного) цвета и наибольшей тени. Как сделать переходы между этими линиями (цветами) - уже отдельный “технологический” вопрос, для решения которого можно придумать множество решений. Конечно, так как части этих линий имеют разный угол наклона по отношению к лучам света, то и их яркость будет чуть-чуть разной. Для перфекциониста эта проблема легко решается градиентной заливкой, но, в большинстве случаев, разница укладывается в единицу из 256-ти, так что ею обычно можно и пренебречь.
Мне, пока что, интересно пользоваться различными методами изображения и, при всей внешней схожести рисунков, многое в них нарисовано самыми разными способами. Так что, с точки зрения используемых методов, можно рассказать только как нарисован конкретный рисунок. Здесь приведу алгоритм того, как получился фюзеляж приведённого изображения Ту-154:
Здесь, кроме собственной тени, участвует ещё и отражение, но о нём напишу уже в следующем посте.
(2000x700)
Сперва об источнике света. В технических рисунках и чертежах, как стандарт, принято, что источник света находится слева от зрителя под 45 градусов к линии взгляда и поднят также на 45 градусов. Может когда-нибудь мне понадобится пренебречь этим, но пока поводов не подворачивалось. )
Часто авторы относятся к приданию “объёма” изображению примерно так: “немного подтемнить сверху и чуть побольше снизу”. На самом деле, такой вариант будет выглядеть так:
где:
1 - свет падает под 45 градусов к плоскости. Обычно в этом месте плоскость перпендикулярна взгляду. Её тон (можно считать - цвет) будет таким, каким мы обычно и представляем его себе. Я буду употреблять для него слово “базовый” (в литературе обычно “предметный”).
2 - свет падает перпендикулярно плоскости. Это будет самое светлое место. Конечно, блик (место от которого свет отражается в направлении зрителя) будет светлее, но мы здесь рассматриваем только собственные тени на условном сечении.
3 - зона тени. Находится за местом, где лучи источника света проходят касательно к сечению. Освещается только рассеянным светом. Падающие тени здесь будут только от него.
4 - тень. Самое тёмное из видимых мест. Падаюших теней здесь не бывает.
Однако, на самом деле, такая модель применительна только к поверхностям имеющим матовое “антибликовое” покрытие. Не смотря на это, она весьма реалистична ввиду того, что отражение обычно также темно. Посмотрите для понимания на любую реальную фотографию описываемого прототипа, где обратите внимание на отражение бетонной площадки под передним шасси. Например: http://aircraft-museum.ucoz.ru/monuments/minsk/tu154b2_1.jpg. То есть, общее попадание в приведённую модель освещения здесь довольно случайно, как и в большинстве случаев.
В реальности, большинство самолётов имеют глянцевое покрытие, где модель освещения несколько иная:
где:
Пункты 1 и 2 повторяют те же пункты из предыдущей модели.
3 - тень. Самое тёмное место (касается только непосредственно собственной тени, так как места с тёмным отражением могут быть темнее - это и видно на приведённой выше ссылке). Находится за местом, где лучи источника света проходят касательно к сечению. Точное положение зависит от многих факторов, основные из которых те, что влияют на рассеянность света. Между местом касания лучами сечения и позицией 3 освещение происходит касательными и преломлёнными лучами, интенсивность которых падает постепенно. Падающие тени за собственную тень не попадают.
4 - рефлекс. Зона, освещённая отражённым светом. Она светлее по мере того, как отражаются более прямые лучи. Однако надо помнить, что основное отражение дает самый близкий предмет, каким в случае самолёта практически всегда является земля. Так, эта зона может получаться как тёмной (асфальт, трава, лес), так и светлой (бетонка, море, облака).
5 - обратная тень. Зона, где рефлекс блокируется тенью самого объекта. При близости земли эта зона выйдет и на позицию обозначенную цифрой 4.
Таким образом, ключевым в построении собственных теней является прочерчивание трёх изолиний: самой яркой освещённости, базового (т.н. предметного) цвета и наибольшей тени. Как сделать переходы между этими линиями (цветами) - уже отдельный “технологический” вопрос, для решения которого можно придумать множество решений. Конечно, так как части этих линий имеют разный угол наклона по отношению к лучам света, то и их яркость будет чуть-чуть разной. Для перфекциониста эта проблема легко решается градиентной заливкой, но, в большинстве случаев, разница укладывается в единицу из 256-ти, так что ею обычно можно и пренебречь.
Мне, пока что, интересно пользоваться различными методами изображения и, при всей внешней схожести рисунков, многое в них нарисовано самыми разными способами. Так что, с точки зрения используемых методов, можно рассказать только как нарисован конкретный рисунок. Здесь приведу алгоритм того, как получился фюзеляж приведённого изображения Ту-154:
Здесь, кроме собственной тени, участвует ещё и отражение, но о нём напишу уже в следующем посте.