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透视原理

 自在3333 2023-05-11 发布于四川

这里是'野生素描基础’之2。

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前一课讲了,透视就是“透而视之”,把画纸想象成透明的,而且挡在要画的对象和眼睛之间,然后依样画葫芦地照着对象描绘,说白了,就是“照看到的样子去画”

这就是透视这个梗的基本意思。

会影响到三维物体在画面上的平面形状的基本透视原理其实只有两个,分别是近大远小和正长斜短

近大远小,意思是一个物体在近处的时候,看起来要比在远处时尺寸大,比如说,你把一根一样粗的长棍子,一端靠近眼睛,另一端向远处延伸,近的这端看着就很粗,远的那端就很细,这就是近大远小。

正长斜短,意思是一个平面如果和眼睛的视线不垂直,有一个倾斜角度,那么平面上所有的图形,在倾斜方向上的尺寸都会缩短,比如说,把一个杯子放在面前桌上,杯口所在的平面相对于视线是前后方向倾斜的,因此圆形杯口的前后方向尺寸被缩短了,看上去变成了长轴在水平方向的椭圆形。

近大远小是远处物体各方向尺寸一起缩小,因此不一定会变形,正长斜短只是倾斜方向尺寸缩短,因此一定会变形。

下面我就借助“透明画纸”这个梗,来说明为什么会存在近大远小和正长斜短这两个规律。

图中左上部分是一个笔记本电脑的侧视,眼睛的视线与屏幕垂直,键盘则是倾斜的,可以看出在画纸上的投影,键盘的尺寸只有屏幕尺寸的差不多一半,这就是正长斜短。

右边部分是从第一部分的箭头方向看的,可以看到键盘宽度在画纸上的投影尺寸,近端比远端明显长一些,差不多长了三分之一左右,这就是近大远小。

左下部分是根据上面得出的透视比例画的笔记本电脑,方法是先把屏幕的形状按实物比例画出来,再在屏幕下方距离为屏幕高度一半的位置画出键盘近端的宽度线,而且长度比屏幕宽度长三分之一,这样笔记本电脑的基本透视轮廓就有了,添加一些细节就画出来了。

这个简图不仅解释了为什么会有近大远小和正长斜短这两个规律,也示范了利用“透明画纸”这个梗来作透视图的基本方法:在画纸上截取倾斜面尺寸缩短的比例,以及远近端尺寸变化的比例,以这些比例作为基础画出透视图。

在近大远小和正长斜短这两个基本原理基础上,我们还可以做出几个逻辑推论,作为更具有实操意义的导出原理。

第一个推论,平行线汇聚,只要两条平行线所形成的平面不和视线垂直,在无限延长以后,必然汇聚在一个点上,这个点称为灭点,也称为消失点。

不和视线垂直的平行线,必然有近端和远端,按近大远小的原理,平行线之间的间距,会随着距离增加变小,小到极限就会消失,因此就汇聚在一个点上了,这就是近大远小原理的直接推论。

更具体的透视作图方法,比如平行透视(单点透视),成角透视(两点透视)以及倾斜透视(三点透视),都是以平行线汇聚推论为基础的,单点透视就是有一组平行线汇聚,两点透视是两组互相垂直的平行线汇聚的情况,三点透视则是三组互相垂直的平行线全都汇聚的情况,所以,这个推论实际上是具体的透视作图法的基础原理。

上面图中的笔记本电脑的透视图,也算是一个单点透视的例子。

第二个推论,在垂直于视线的平面上,或者说和画面平行的平面上,所有的图形不会变形,尺寸比例也不会变。

在平行于画面的平面上,既不存在近大远小,也不存在正长斜短引起的变形,所以没有变形的理由,这是近大远小和正长斜短两个原理的逆定理。

这个推论就是平行透视和成角透视能够存在的原因,因为在建筑物之类的立方体上,存在三组互相垂直的平行线,一般情况下,应该有三个灭点,三点透视才是普遍现象。

如果视线保持水平,那么所有垂直方向的平行线,都和视线垂直,因此不会变形形成汇聚,仍然是平行线,也就没有了灭点,于是就变成两点透视了,两点透视是三点透视的特例。

进一步,如果互相垂直的三组平行线中,其中一组平行线和视线平行,导致另外两组都和视线垂直,形成的平面和画面平行,那就只剩下一组平行线会有汇聚了,是单灭点的,也就是平行透视,它又是两点透视的特例。

第三个推论,任何情况下,直线仍然画成直线。

这一条看上去不言而喻,其实没有那么简单,是有必要论证一下的,因为一些直线投影到视网膜上的时候,会变成一段曲线。

比如一段正面对着的围墙,向两端延伸,很明显正面离眼睛最近,越往两边走距离越远,按照近大远小原理,围墙的高度在视网膜上的投影,就应该是中间高两边低才对,但是两条直线是不可能产生这样的效果的,因此围墙的上下两条边缘至少有一条在视网膜上会是曲线。

不过我们的视觉并不觉得围墙的边缘线是弯的,因为脑海里的视觉画面是经过了脑补的。

如果我们要在画面上画这个围墙的上下边缘,是画成两条平行线,还是画成由接近直线的曲线围成的中间间隔大,两边间隔慢慢变小的形状呢?

画成直线组成的平行线才是对的。

因为画纸也是平面,也存在中间离眼睛近,四周离眼睛远的情况,你画两条平行线在上面,进入视网膜后形成的线条也会是弯的,脑补以后就正好合适。

    这个推论也很有用,可以帮助我们在一个透视形状内部寻找特定的点,比如下图左边的正方形内部有一个米字格,在正方形倾斜后,它的透视图成了梯形,那么这个正方形中心在透视图的什么地方,要怎样才能正确地画出米字格呢?

正方形和长方形的中心都在它对角线的交叉点上,那么在透视图上也就仍然应该在对角线交点上,按照上面的推论,在透视图中对角线也仍然是直线,那么好了,在透视图上把对角线做出来,中心就找到了,而正方形的中心,就是米字格的中心,画出米字格就不难了。

近大远小,正长斜短两个基本原理,再加平行线汇聚,平行于画面的平面图形不变形,直线永远画成直线三个推论,就是今天要讲的基本透视知识了。

    下面我再来演示一下这些知识的应用,图中左边是一个被纵向分割成五等分的长方形,在倾斜后形成了右边这样的透视形状,那么怎么来准确地在透视图内部画出等分线呢?

先把原图上下方向也画成五等分,然后画一条对角线,就会发现对角线会经过纵横两个方向等分线的交点,如下图左边所示。

因为透视图中的垂直线仍然保持垂直,因此可以认为这些垂直线位于垂直于视线的平面上,是不会变形的,尺寸比例也不会变,因此把透视图上左右两条垂直线分别五等分,就可以完成透视图的横向五等分,再画一条对角线,找到对角线和横向等分线的交点,从这些交点引垂直线,就完成了纵向的五等分,可以看到,这些纵向的等分线密度有变化,越远越密。

透视作图的过程算是几何作图,所以我举的例子里是用了直尺的,如果是在画素描的时候通过直尺作图来起形,我建议最好是用直尺很轻地起稿,然后用徒手填描清楚,原因是直尺作图画出的线条很锐利,和其他徒手画出的线条在线质上不协调,所以在最终画面上不要保留直接用直尺画出的轮廓线。

下一次我要讲单点透视了,你也可以开始跟着画了,因为还只是画一些轮廓线,不忙着画明暗色块,对铅笔和纸张都要求不高,一支普通的HB铅笔和一个速写本就够用了。

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