ivan

30	Глава 1. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Рис. 15. Перспектива, созданная выдавливанием

1.3. Современные средства создания перспективы предметов

31

В CorelDRAW существует возможность выполнения перспективы с учетом воздушной среды. Для воздушной перспективы используются объемные предметы, созданные с помощью существующих в CorelDRAW эффектов, а далее добавлением эффектов градиентной заливки (Fountain Fill Dialog) и интерактивной прозрачности (Interactive Transparency) оформляется воздушная перспектива (рис. 16). Команда прозрачности по характеристике близка к команде «Заливка», а эффектом является размытость границ и высветление части предмета. Панель инструментов редактирования свойств прозрачности содержит команды типов прозрачности и режимов наложения.

Рис. 16. Последовательность создания воздушной перспективы

В графическом редакторе 3ds MАХ перспектива создается с помощью сцен и описывается в соответствии с количеством первичных исчезающих точек, которые присутствуют на сцене. Исключительные возможности перспективы заложены в среду 3D Studio MAX при помощи камер, видового окна

Perspective и видовых окон Spotlight (рис. 17).

Окружающие нас предметы в реальной жизни обычно в основании имеют прямые углы. Перспектива больше всего влияет на параллельные линии и прямые углы и поэтому можно рассмотреть перспективу куба. Для построения линейной перспективы необходимо выбрать камеру, мишень и установить их координаты в одном из видовых окон. Параллельные линии одного из направлений сойдутся в точке на горизонте, а линии куба других направлений имеют

32	Глава 1. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Рис. 17. Видовые экраны

исчезающую точку на бесконечном расстоянии, эти линии не сходятся в точку и параллельны горизонту. Такой вид называется одноточечной перспективой, поскольку имеется только одна исчезающая точка (рис. 18).

Картинная плоскость при выполнении одноточечной перспективы располагается перпендикулярно к одной из граней куба, при выполнении двухточечной перспективы она располагается параллельно ребру куба. Уровень линии взгляда: цель и камера, должны находиться на одном уровне – уровне горизонта или грунта, тогда величина ребра куба, расположенного вертикально, будет соответствовать реальной. Исчезающие точки находятся вдали от камеры, на линии горизонта, слева от нее или справа. Такой вид называется двухточечной перспективой, поскольку есть две исчезающие точки (рис. 18).

Если вертикальные линии сходятся в точку, то все ребра куба имеют исчезающие точки. Такой вид куба называется трехточечной перспективой. Вертикальные линии куба сходятся в исчезающую точку на линии, нарисованной по вертикали из центра зрения. Если точка схода расположена ниже горизонта, то вертикальные линии кубика сходятся внизу, а если выше, то они сойдутся над го-

1.3. Современные средства создания перспективы предметов

33

ризонтом. Эффект наклонной перспективы достигается перемещением камеры независимо от расположения цели. Направление взгляда на уровне горизонта определяет вид перспективы: трехточечная превращается в двухточечную (рис. 18).

Рис. 18. Перспективы куба с одной, двумя и тремя точками схода

В создаваемой сцене геометрия объектов может иметь многочисленные углы и содержать сотни исчезающих точек. При рисовании такого рода сложных сцен авторы обычно сосредоточиваются на основных точках и делают аппроксимации для остальных. Каждая линия, которая параллельна плоскости подложки или равномерно опирается на пол, имеет исчезающую точку на горизонте. Если линии имеют вертикальный скос или наклон или наклонно выходят из плоскости грунта, они преобразуются в исчезающие точки, расположенные непосредственно выше или ниже горизонта.

Работу над созданием перспективы с использованием компьютерной графики можно выполнять в такой последовательности:

1)поиск эскизного решения вручную, в карандаше;

2)по эскизу в AutoCAD выполнить изображаемые в перспективе предметы;

3)экспортировать созданные модели в 3D MAX для дальнейшей работы;

4)перспективу импортировать в CorelDRAW и оформить, при этом можно использовать фотографии, обработанные в Photoshop.

34	Глава 1. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Рис. 19. Возможности 3D Studio MAX

Компьютерная графика дает возможность исключить трудоемкие построения перспективы на бумаге. Работая в 3D MAX можно рассматривать пространство из любой точки зрения, получая неограниченное число перспективных изображений. На этой стадии легко экспериментировать с геометрией пространства, принимать решения по соответствию предметов наполнения картины. Программный пакет 3D Studio MAX позволяет создавать графические модели объектов, выстраивать их с учетом грамматики пространства и композиционного решения, т.е создавать виртуальную реальность в виде картинки или анимационного фильма. Пример работы, выполненной студентом на олимпиаде по инженерной графике и информационным системам в г. Новосибирске, приведен на рис. 19. При выполнении данной работы были использованы только возможности 3D Studio MAX. Задание сформулировано в виде сценария (дано описание сцен), кроме этого выдается чертеж самолета, все остальные элементы сцен – фантазия создателя. Студенты на олимпиаде разрабатывают не только модель и окружение, но и анимационный ролик виртуальной реальности. Для задания, представленного на рис. 19, – это полет самолета и его посадка на воду.

Г л а в а 2

ЛИНЕЙНАЯ ПЕРСПЕКТИВА

Вразделе 1.3 представлены возможности современных графических средств выполнения перспективы предметов. Однако для того чтобы умело воспользоваться большим количеством инструментов графических редакторов, необходимо знать принципы и законы построения линейной перспективы.

Значение линейной перспективы для человека эпохи Возрождения заключалось в том, что она учила его «размышлять о пространстве, вернее, линейно организованном пространстве, а наука математика дарила ему новую, неведомую дотоле способность рассчитывать и постигать пространство не как нечто замкнутое и вертикальное, а как линейно непрерывную, однородную категорию» [27]. На самом деле любой ребенок воспроизводит видимый мир условно, и только получив воспитание в системе знаний европейской цивилизации, он «научается» видеть и воспроизводить мир перспективно. В трактате «О живописи» (1435) Леон Баттиста Альберти впервые изложил принципы линейной перспективы.

Всущности это был манифест новых принципов видения мира и его изображения. Автор предлагал читателю увидеть мир не как массу разрозненных деталей, а как однородную математически организованную реальность. В настоящее время, когда мы хотим похвалить кого-нибудь, говоря: «У вас верная точка зрения», – мы выражаем как раз то, что имел в виду Альберти, когда с особой силой подчеркивал значение линейной перспективы. Он видел в ней не только средство сделать картину «реалистической», но прежде всего метафору рационального мышления вообще. Альберти хотел, чтобы сюжет картины был назидательным и оказывал направленное воздействие на зрителя. Общий смысл сюжета картины должен был постигнут прежде, чем частные фрагменты. Он считал, что если картина построена по математическим законам линейной перспективы, то это поможет зрителю увидеть замысел с высоты разума. «Радость, с какой представители Ренессанса смотрели на картины, написанные по законам линейной перспективы, можно по силе переживания уподобить ощущению человека, который привык ходить пешком и вдруг впервые взлетел на самолете» [27].

36	Глава 2. ЛИНЕЙНАЯ ПЕРСПЕКТИВА

2.1. СИСТЕМА ПЛОСКОСТЕЙ

Изучение законов и способов построения перспективных изображений геометрических объектов, заданных в предметном пространстве, удобно осуществлять на модели проецирующего аппарата (рис. 20). Рассмотрим основные элементы и его конструктивные особенности для создания прямой линейной перспективы.

h1		K
D1
H0
		P
C				H
		O1
				Предметное
		M		пространство
		р	D	h
c
	N	Промежуточное
Мнимое
		пространство	O
пространство

Рис. 20. Модель проецирующего аппарата

Исходя из замысла, для построения перспективы выбирают форму и размеры картинной плоскости, задают ее основные элементы: линию горизонта, главную точку картины, положение дистанционных точек. Правильно заданные элементы картины служат опорой для более точной передачи информации о форме и размерах изображаемых объектов.

Модель проецирующего аппарата прежде всего представлена системой плоскостей:

– предметная плоскость Н – плоскость, на которой за картиной помещают изображаемые предметы, а перед картинной плоскостью находится наблюдатель;

2.1. Система плоскостей

37

–картинная плоскость К, или картина, – плоскость, на которой выполняется перспективное изображение. Она может быть расположена под разным углом к предметной плоскости и к направлению взгляда. В зависимости от расположения картины меняется и перспективное изображение, и название перспективы: параллельная, наклонная, рельефная. Мы рассмотрим более подробно частный случай, когда картинная плоскость расположена перпендикулярно предметной плоскости, как более часто применяемый вид перспективы. При пересечении картинной плоскости с предметной образуется линия, называемая

основанием картины ОО1. Картина делит пространство на промежуточное и предметное. В предметном пространстве располагают проецируемый объект;

–плоскость горизонта Н0 – плоскость, параллельная предметной и проходящая через главный луч зрения. При пересечении с картинной плоскостью об-

разует линию пересечения, называемую линией горизонта hh1. Линия горизонта на картине может быть высокой (рис. 21), средней (рис. 22) или низкой (рис. 23).

Рис. 21. Перспектива с высокой линией горизонта

38

Рис. 23. Перспектива с низкой линией горизонта

2.2. Свойства проективной геометрии

39

На линии горизонта располагаются дистанционные точки DD1 или иначе – точки отдаления, вправо и влево от главной точки Р на расстоянии, равном длине главного луча СР. С помощью дистанционных точек на картине отображается расстояние, на которое удален от картинной плоскости автор перспективы (или наблюдатель). В том случае, когда это расстояние слишком велико, применяют дробные дистанционные точки: D/2 и D1/2 или D/4 и D1/4. Тогда, при определении действительного расстояния от наблюдателя до картины, отрезок Р-D/2 (или Р-D/4) нужно умножить на 2 или 4 соответственно;

–нейтральная плоскость N, или плоскость исчезновения, – плоскость,

параллельная картине К и проходящая через точку зрения С. Она делит пространство на промежуточное (между картинной плоскостью и нейтральной) и мнимое (за нейтральной плоскостью). В мнимом пространстве располагают удаленные центры проецирования, например, солнце или луна – бесконечно удаленные источники света;

–плоскость главного луча M – плоскость, перпендикулярная картинной и предметной плоскостям и проходящая через главный луч зрения. При пересечении с картиной эта плоскость образует линию, называемую главной линией картины Рр, или линией главного вертикала;

–точка зрения С, или центр проецирования, – положение того места,

где находится автор перспективы (или наблюдатель). Через эту точку проходят проецирующие лучи к объекту. Ортогональная проекция точки зрения на предметную плоскость с называется точкой стояния, а на картинную плос-

кость Р – главной точкой картины или центральной точкой схода. В этой точке сходятся прямые линии, перпендикулярные картинной плоскости, и при отображении в перспективе прямолинейных контуров эта точка будет главной или центральной точкой схода прямых. Луч, проходящий через точку зрения перпендикулярно картинной плоскости СР, называется главным лучом зрения.

2.2. СВОЙСТВА ПРОЕКТИВНОЙ ГЕОМЕТРИИ

Французский архитектор и математик Жирар Дезарг (1591–1661) по праву считается отцом проективной геометрии, он же является создателем учения о перспективе. Основы проективной геометрии были изложены при изучении Б. Паскалем некоторых свойств конических сечений (произошло это в XVII веке). Дальнейшее развитие проективная геометрия получила в