Построение теней при искусственном освещении

Для построения тени при искусственном освещении задается световая точка С и проекция световой точки на ту плоскость, на которой строится тень.

Для определения контура падающей тени от предмета строят тень от всех его характерных точек. Для этого проводят световые лучи и их проекции через световую точку и соответствующие точки предмета. Точка пресечения светового луча и его проекции определит падающую тень от каждой характерной точки предмета, а соединяющая их линия – очертание контура всей тени.

Урок 21

Освещенность предметов и распределение светотени зависит от положения источника света (рис.1) Если на картине светящаяся точка расположена дальше предмета, то он будет обращен к зрителю больше теневой стороной. Если источник находится за предметом, то он расположен к зрителю полностью теневой стороной, и его изображение является «силуэтным», а такое освещение контражурным. Если источник света находится на одинаковой глубине с предметом, то это боковое освещение, при котором одна половина предмета будет темной, а другая – светлой. Если источник света находится ближе предмета, то это освещение фронтальное, или лобовое. Затемненная часть предмета будет видно незначительно. В этом случае объемная форма предмета выявляется очень слабо, и он воспринимается плоским.

Рис.1

Урок 21. Задача 65
Урок 21. Задача 66
Урок 21. Задача 67
Урок 21. Задача 68

Урок 21. Задача 69
Урок 21. Задача 70
Урок 21. Задача 71

Построение тел вращения в перспективе методом архитектора

При выборе картины и точки зрения при построении перспективы тел вращения необходимо соблюдать условие принадлежности оси тела вращения и главного луча SP одной плоскости.

На рисунке 1 неверно заданы плоскость картины и точка зрения. Главный луч зрения должен принадлежать лучевой плоскости, проходящей через ось цилиндра (рис.2).

Рис.1 Рис.2

 Более удобным выбором плоскости картины при соблюдении принадлежности главного луча лучевой плоскости, содержащей ось цилиндра, является ее принадлежность одной из образующих цилиндра (рис.3).

Рис.3

Однако при наличии нескольких тел вращения или группе объектов, изображаемых на картине, когда невозможно задать вышеуказанное условие, при построении перспективного изображения каждого тела вращения используется своя перенесенная точка зрения ((Р) на рис. 4,5) и зависимые от нее дистанционные точки (D).

Рис.4

Рис.5

Т.е. для построения каждого цилиндра используются его "личные" главная точка картины и дистанционная точка. Тогда перспективное изображение будет выглядеть органичным и не требовать корректировки.

Перспективное изображение по условию данных рисунка 1 с использованием дополнительных точки зрения и дистанционной точки в построении перспективы цилиндра, показано на рисунке 6.

Рис.6

В задачах 62-63 уже заданы условия для перспективного изображения. Построение перспектив см.по ссылкам:
Задача 62. Часть 1
Задача 62. Часть 2

Задача 63. Часть 1
Задача 62. Часть 2
Задача 63. Часть 3
Задача 63. Часть 4

Построение перспективы способом архитектора с помощью одной точки схода

Отличие от построения с двумя точками схода заключается в отсутствии точки схода для второй стороны прямого угла (рис. 1-2).

На рис.3 отсутствует точка схода горизонтальных ребер 23 и 14 . Для нахождения на картине вертикальных ребер 3 и 4, через них проводят плоскость и находят след этой плоскости I на картине. Предметная проекция плоскости I и основание картины t пересекутся в точке I0. Исходя из того, что точкой схода ребра 34 является F₁ и оно лежит в плоскости I, стоят перспективу ребер 3 и 4 и, соответственно, перспективу всей грани.

Задача 60. Часть1
Задача 60. Часть 2

Тени в ортогональных проекциях. Построение перспективы архитектурного объекта способом архитектора.

Обычно чертеж архитектурного объекта выполняют в системе ортогональных проекций, и каждое изображение имеет на нем свое название – фасад, план, разрез и др. Часто архитектурно-строительных чертежах выполняются отмывкой с построением теней. И, как правило, такие чертежи сопровождаются наглядными перспективными изображениями.

Основы построения теней

Зрение человека воспринимает предметы в окружающем пространстве благодаря их освещенности каким-либо источником света. В результате освещения мы видим предметы объемными, поскольку на их поверхности образуется градация светотени. Известно, что освещенность предметов и падающие от них тени выявляют поверхность находящихся рядом объектов и подчеркивают пространственную взаимосвязь с окружающей средой.

Существует 2 источника освещения:

1)                 искусственное освещение;

2)                 естественное освещение.

Искусственный источник освещения – источник света, расположенный на близком расстоянии от предмета. Пример искусственного освещения – электрическая лампа в комнате, прожектор, пламя свечи и др. Такой источник называют в начертательной геометрии точечным. При точечном источнике освещения пучок лучей направлен из одной точки, следовательно, лучевая поверхность, образованная такими лучами – коническая.

Естественный (или природный) источник освещения – это Солнце, Луна. Они находятся далеко, поэтому световые лучи расположены параллельно относительно друг друга. Эта лучевая поверхность называется цилиндрической.

Графические приемы светотени состоят из двух частей:

1)   построение границ теней (собственная тень и падающая тень);

2) графическое выявление светотени в такой форме, которая наиболее близко подходила бы к восприятию ее в натуре (степень освещенности зависит от расположения к источнику света(ближе, дальше, угол наклона), насыщенности воздуха (поглощающее действие при пасмурной погоде) и физических свойств поверхности(светлая-темная, матовая-гладкая, материал)

Тени на ортогональных чертежах

При построении теней в ортогональных проекциях освещение обычно принимается параллельными лучами, расположенными по диагонали куба, грани которого параллельны основным плоскостям проекций.

Урок14. Тени в ортогональных проекциях.

Урок15. Задача 55.

Архитекторам часто требуется построить тени архитектурных объектов на ортогональных проекциях  для того, чтобы подчеркнуть архитектурные особенности. Пример приведен на рисунке ниже.

Урок 16. Задача 56. Часть 1.

Построение перспективы способом архитектора с помощью двух точек схода

Способ архитектора используют при построении в перспективе архитектурного объекта по плану и фасаду с учетом выбранного положения точки зрения и картины.

Этот способ впервые был предложен  в 1693 году итальянским художником и архитектором Андреа дель Поццо. Позднее данный способ получил свое развитие и был назван по имени его основателя – «метод Андреа Поццо». В настоящее время - «способом архитектора». Он широко используется в практике архитектурного проектирования различных сооружений.

Построение в перспективе архитектурного объекта по плану и фасаду состоит из нескольких этапов и выполняется в определенной последовательности. Очень важно, чтобы при построении перспективного изображения наиболее полно и наглядно выявлялась объемно-пространственная форма объекта в целом. В то же время раскрывались и подчеркивались его отдельные части, их пропорции и членение, доминирующие фрагменты и подчиненность им второстепенных элементов, выявлялась пластичность формы.

Поэтому на первом этапе определяется композиция расположения объекта в перспективе. Для этого с различных положений зрителя относительно главного фасада здания выполняется несколько предварительных эскизов (набросков). Из них выбирают наиболее удачный, в котором наглядно выявляются общая форма объекта и особенности его отдельных частей и архитектурных элементов (арки, ниши, проемы). Наилучший эскизный вариант берут за основу.

После этого на чертеже объекта, представленного планом и фасадом, путем поиска (в соответствии с эскизом) выбирают положение точки зрения и картины, которые взаимосвязаны.

Сначала на плане определяют положение точки зрения и направление главного луча зрения на основе задания картины. Как правило, на чертеже пространственное развитие имеет фасад, поэтому точку зрения располагают ближе к этой части здания. Кроме того, он должен проходить примерно через середину объекта, что позволит избежать резких сокращений и искажений его формы на перспективном изображении.

Положение картины и точки зрения.

Относительно объекта картину располагают на произвольном расстоянии. Впрочем, ее удобно задать совпадающей с ближним ребром объекта. Это позволит легко определить размеры с учетом выбранного масштаба картины.

Расстояние точки зрения до объекта.

Нужно чтобы объект полностью попадал в поле (конус) ясного зрения. Угол при вершине должен быть примерно 40⁰. Такой угол легко получить графически, если диаметр основания конуса будет равным 2/3  его высоты. Кроме того важно, чтобы ось конуса совпадала с главным лучом зрения или приближалась к нему, а точнее находилась в пределах средней трети угла зрения. Если протяженность объекта больше в горизонтальной плоскости, то угол 40⁰ строят на плане, а если протяженность больше в вертикальной плоскости, то на фасаде (см. рис.).

Последовательность построения.

1.    На плане найти F₁ и F₂, проведя из S₁ прямые, параллельные сторонам прямого угла проекции объекта.

2.    Провести ко всем характерным точкам плана лучи зрения и найти их пересечение с картиной (1₀, 2₀, 3₀, 4₀).

На картину перенести все найденные и заданные элементы в нужном масштабе, соблюдая расстояния. Построить ребро 1 и, зная, что для ребер 12, 34 и 14, 23 точками схода являются F₁ и F₂, соответственно, достроить призму.

Урок 17. Задача 56. Часть 2.1

Урок 18. Задача 56. Часть 2.2

Графический язык - международный язык общения, алфавитом которого являются элементы геометрического пространства, уникальный язык для представления научно-технической информации.

Геометро-графическая подготовка в Российской химико-технологическом университете имени Д.И. Менделеева для большинства обучающихся заключается в изучении дисциплин:

·                     Начертательная геометрия.

·                     Инженерная графика.

Обучающиеся по направлениям "Химия" и "Фундаментальная и прикладная химия" изучают

·                     Основы начертательной геометрии.

Обучающиеся по направлению "Технология художественной обработки материалов" изучают

·                     Теория теней и перспектив.

Начертательная геометрия - наука, изучающая способы изображения пространственных фигур на плоском чертеже. В курсе рассмотрены необходимые сведения по методам изображения пространственных геометрических фигур на плоскости и способы решения по этим изображениям метрических и позиционных задач в пространстве.

Инженерная графика изучает вопросы изображения изделий на плоскости. Курс инженерной графики включает в себя как элементы начертательной геометрии, так и технического черчения.

 Перспектива - это наука о построении изображений предметов на какой-то поверхности такими, какими их воспринимает глаз человека.