透视学(五)方物的俯视与仰视

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透视学(五)方物的俯视与仰视

2023-11-02 22:16| 来源: 网络整理| 查看: 265

这一章看起来复杂,但其实是对我们前面的知识的应用。如果这里看不懂,请再回去复习复习。

我们在第四篇中所探讨的,是平视的两种方体放置状态(平行透视和余角透视)。在平视中,最重要的透视特征就是:所有竖直线都是原线,没有灭点,不会收缩,保持平行。

在往下看之前,我再次提醒你:方体垂线平行于画面(也就是平视)的平行透视、余角透视,以及我们接下来要介绍的俯视仰视,都是方体、平面相对于我们的放置状态,我们研究的是方体的不同摆放状态在透视下的样子,不是不同的透视空间!

有时候我们看到画面中地平线很高或者很低,有俯视和仰视的感觉,但其实还是平视,所有的竖直线都是原线,没有收缩没有灭点。如下图。

地平线很低,但还是平视。地平线很高,但还是平视

真正的仰视应该如下图:所有竖直于地面的线与玻璃板不再平行,所以相对于我们已经是与画面成角度的线了,它就有了自己的灭点,向上收缩:

俯视也是这样,竖直于地平面的线有了自己的灭点:

我们来更详细地说明这一点:

此图即为我们在前面的第四篇文章中探讨过的平视状态:平视有别于俯仰视的特征为:中视线与水平面是平行的,图中地面、AB方体顶面都是与中视线平行的水平面。此时画面与所有竖直线都平行,所有竖直线都是原线,不收缩,无灭点。

在我们低头俯视时,竖直线不再与我们平行,中视线也不再与水平面平行。

此时,根据立方体的放置状态,我们同样给这两种放置状态的立方体命名:A叫做平行俯视,B叫做余角俯视。

注意:此时地平面,相对于我们不再是水平面(尽管它是实际上的水平面),不再正对着我们,不再与视平面作为同一组平行的平面。地平面,以及与它平行的一切面,此时相对于我们是上斜的斜面,我们以下将用上斜斜面的处理方法处理它。上斜的斜面有它自己的灭线,有依附于它之上的各个平行线的灭点,地平面此时也就是如此。(我们把 地平面这个平面 它自己的灭线 称作地平线,别忘了)

仰视也同样如此:

A叫做平行仰视,B叫做余角仰视。

此时的地平面,相对于我们便是下斜斜面。

俯视、仰视的透视方向、地平线与视平线的关系

在平视中,对 正对着我们的方体 有“竖直、水平、向 心点”三个透视方向;对 与我们成角度放置的方体有“竖直、余1点、余2点”三个透视方向。此时,地平面与视平面都是水平面,所以它们的灭线当然是同一条:地平线=视平线。

如今我们来看看俯视与仰视下,正对着我们的方体 与 成角度的方体 的透视方向。

首先是俯视的情况:

我们的作图框架还是不变的:心点、距点、视平面、画面一应俱全。此时,地平面相对于我们是上斜斜面,自然灭线在视平线之上。记住,无论如何,视平面就是我们的标准面,只有它能规定 各个面相对于我们是 上斜还是下斜还是有其他方向。空间中相对于视平面上斜的平面就是上斜斜面,地平面也不例外。

由我们前面的知识我们就知道:所有与视平面平行的线(平变线)的灭点就在 作为视平面的平面 的灭线(视平线)上。对视平面上斜方向的线,灭点就在视平线上方(过目点作它的灭点寻求线);对视平面下斜方向的线,灭点就在视平线下方。(也就是说,视平线上方的灭点延伸出的点,无论它在画面上有多么“下斜”,它在现实中也是相对于视平面上斜的线,如下图)

三条线都是同一方向,都向视平面上斜的一组平行线

以上都是前面的知识了。

再来看俯视的透视图:

图中方体顶面就是与地平面平行的面,它也是上斜面,它的边线灭点当然在地平线上。我们称平行俯视透视的方体的灭点为升心点、升余点。平行透视的方体边线,水平边②仍然是原线;向远方延伸的边③的灭点在地平线上的升心点处(心点上升到地平线上,也就是原来平视的原心点位置)。

为什么 向远方延伸的边 的灭点 在地平线上的升心点处?看左边的图,我们由目点作一与它平行的线(灭点寻求线),这线与地平面是平行的,它自然是与(始终在目点高度的)地平线相交,并且正好就在心点上方,也就是升心点处。

而方体竖直线①,相对于我们都是下斜斜线了。我们按照第五篇文章寻求斜面边线灭点的方法,作它的平行线,如上面的左图,由目点竖直向下垂的线与画面当然相交于画面上的心点垂线,这一点就是它的灭点(图中的降点)。

仰视时,地平面相对于我们是下斜斜面,方体顶面底面也当然是如此。

俯视、仰视灭点的寻求在现实中的寻求方法

俯视中,一共有两组灭点,我们分两步分别求出两组灭点:第一组,首先根据俯视角度,过目点作水平的灭点寻求线,得到升心点(地平线上原来的平视的原心点);过目点作竖直的灭点寻求线,寻求空间中所有竖直线的灭点,也就是降点。如下图:

比如说我们作低头35°的俯视

俯视中,一共有两种放置状态的方体:平行放置的方体与余角放置的方体。

以上我们找到的升心点(地平线)、降点,它们是所有 水平地面远伸方向 与 竖直方向的灭点。升心点和降点算是我们作图框架的一部分,无论是平行放置的方体还是余角放置的方体都是在这个框架下的,它们的水平方向的所有边就被升心点/地平线统治,竖直方向的所有边就被降点所统治,从而它们这两个方向的透视已经确定了。

实际上,平行放置的方体横向边都是原线,因此它的透视形状 在升心点、降点确定后 就已经完全确定了:

图中的平行俯视透视方体在升心点和降点确定后就可以画出了

第二组灭点,就是余角放置方体的两余点,如下图

因为方体顶面平行于地平面,因此依附于其上的边线灭点必然在顶面的灭线,也就是地平线上。我们把地平线上的余点称作“升余点”。余角俯视的方体,也仅仅只比平行俯视多了这两个余点而已,它的竖直方向仍然受降点统治,而在顶面的方向,由平行俯视的升心点“水平地分裂为了” 两个在地平线上的升余点1、2。

我们确定两升余点的方法,也同样是过目点,作方体顶面两边线④⑤的平行线,它们因为是水平线,一定交在画面上的地平线上,如图:

这样,我们就确定了任何一个 在俯视中放置在地面上的 方体 的各个灭点。有了各个灭点统治各个透视方向,方体的绘制也就确定了。

将现实中的寻求方法等价地转换到玻璃板上

首先,我们来看看第一组的灭点(升心点和降点)的寻求方法,在玻璃板上如何等价地体现。

以向下俯视35°为例,这是我们现实中的寻求方法:

我们以下图的方法,将这个三角形旋转到纸面上:

目点如此旋转到纸面上的对应点,我们记为目1点。目1点就是专门为了寻求升心点和降点,在纸面上作出的目点的一种对应点。在图中目1点向上35°引出线,交在心点垂线上就是升心点;向下55°引出线(就是35°线在纸面上的垂线),交在心点垂线上就是降点。如图:

画面(玻璃板)上的作法

这样,我们就得到了在玻璃板上等价地寻求升心点和降点的方法。

注意到我们是以视距为半径旋转的,所以目1点的所在位置就是(视平线两侧的)距点的所在位置。

这一步完成时,你应该得到这样一幅简洁的T形图:

纵向的升心点降点这一对灭点找到了,就该找余角方体的两个升余点了:

这是我们现实中的作图框架

将红色的水平三角形向画面旋转:

将目点旋转到画面上的那一点,我们记为目2点。目2点就是我们专门为了寻求 图中那个40°/50°余角的方体 在地平线上的两个升余点,而将目点按照此方式旋转,在画面上的对应点。

自目2点(在画面上)左右引出40°/50°两线,在地平线上的交点 就是我们之前在现实中引的灭点寻求线 与地平线 的交点,也就是我们之前求出的升余1点和升余2点。

画面上的作法

如何在玻璃板上就确定目2点的位置呢?我们之前不是有目1点吗(目1点与距点重合)?目2点与升心点的距离也同样是视距,并且在心点垂线上,那么我们从目1点取圆弧即可得到目2点。

完成上面的两升余点寻求后,你的T形图上再加两点:

由此,横纵所有的灭点都确定了,摆在地上的余角俯视方体也就不成问题了。之后就可以愉快地画方体啦~

灭点寻求小技巧

我们之前说过,平视中的余角透视,作为方体顶面两边灭点的 两余点之间,位置呈反比关系,知道了余1点在左 \frac{1}{3} 处,余2点就在右3处。

事实上,升心点和降点之间、升余1点与升余2点之间,也同样有这种关系。不赘述。

升心点与降点升余1点与升余2点

除了反比关系以外,任何一对的灭点之间还有另外的关系:它们的灭点寻求线夹角为90°,是互相垂直的(因为方体的各个边线都是互相垂直的嘛)。

我们可以利用这个性质,得到远在画面之外的那个灭点的透视方向线。也就是说,我们已知了一个灭点,也就是已知了它与对应(引出它的灭点寻求线的那个画面上的)目点的灭线寻求线,作它的垂线就是另一个灭点的灭点寻求线,而这条灭点寻求线就是我们确定另一个灭点的透视方向的关键。

比如下图:

这是较大角度仰视的情况。仰视中,降心点与升点是一对灭点。红色的降心点在画面近处,而升点过远不便寻求,如何确定向升点方向的直线方向呢?

我们只需作降心点灭点寻求线的垂线,即可得到升点的灭点寻求线,它就是一条向升点方向的直线。

接下来,要确定其他向升点方向的直线,只需根据“等比例平行”的原理,把图上的两蓝线等分地连接,就可以得到一组向升点方向的直线。

再将绿线一侧的等分点复制到左侧即可。

两降余点也可以使用此方法,用已知的降余2点寻求降余1点:

定 俯视仰视物体的 透视深度距点与测点

这里介绍两个概念:距点和升距点。

现在的目点至现在的心点的距离就是现在的视距,是现在的距点所在:

取定升心点与降点的 目1点 就在距点的位置

升心与目1点的距离就是原视距,它作圆弧交在地平线上的两点,我们就称作“升距点”,这是原来平视时的距点。

看看我们的透视框架:

你就会明白:升距点就是在此目点平视的正常距点,它仍然是地平面上所有45°线的灭点。我们在下面取定(向心点的)透视深度时,会如同之前一样使用它。我们 升心点与现在目点 的距离,就是原视距。而它也等于 升心点与目1点 的距离,所以作圆弧就能得到 升距点。

同样的,平视时的测点此时只是变成了升测点,位置也没有变。只不过我们现在从余点出发量测点,需要用原视距,也就是 升心点与目1点 的距离。

斜置方体的透视深度

我们现在来看看:平视(地平面与视平面平行),但方体斜置的状况。

图中的方体上斜a角,图中的b就是a的余角

这种情况其实和俯视没区别,我们照样作灭点寻求线,找到方体顶面边线的灭点(升点),竖边线的灭点(降点),方法也是把心点旁的距点作为目1点,向上a角引线交心点垂线就是升点,向下90°-a角就是降点。

实际上,地平面在哪根本无关紧要,我们现在的“地平面”就是方体顶面,刚才所说的“升心点”就是此时方体顶面的升点。我们相对于方体而作图罢了。

现在我们测定方体各个边线的透视深度:我们假设这是所有边为1的正方体,那么所有透视方向深度都要同样地为1。横向水平边线们都是原线,很容易作出1长度;以下我们看 向升点方向的边线 与 向降点方向的边线。

同样地,升点也是灭点,要确定向升点方向的深度,就要用到升点对应的测点。升点与现实目点的实际距离 就等于 升点与图中目1点的距离。(PS 因为是平视,所以我们图中下方还标了一个“目点”以确定平视中其他平放在地面上的方块的各个参数,和我们这里的斜置方块没什么关系。它与升点的图上距离不是实际距离,想想现实中的框架就明白了)以这个距离作为半径作圆弧,交在它的灭线——心点垂线上就是它的测点,我们记为“升测点”。

升测点 就截断了所有 向升点方向的 深度。如下图,O向升点方向的蓝线,要在上面截出1的深度(OB长度=1),就把原线上的B与升测点连出红线,截断蓝线长度的就是1。

降点的测点寻求与升点一样,它们是一对灭点,就如同之前的余1点余2点一样。

降点的测点就被称为“降测点”,截断了向降点的深度:

从而,我们就作出了向升点和向降点的1深度,作出的方体也就是正方体了。

PS 为什么能用测点得到透视深度?它的证明还记得吗?它的证明中有一个前提:量线要与所求线同在那个灭线所在的平面上;也就是说,对所求线的 量线,必须平行于所求线的 灭线。比如上面的OC量线,就与 所需要截断的线(方体竖边)的灭线——心点垂线 平行。

如此,我们就得到了 升点与降点这一对纵向上的灭点 的测点,向升点和向降点的深度也就确定了。接下来,我们来确定两个余点。

其实,因为我们现在是平视,所以方体向左右余点的方向的边线仍然是平行于地平面的,我们直接应用前面 找余1点和余2点的测点 的方法即可。这两个透视方向是我们已经讨论过的:

这就是我们之前的寻求方法向余1点方向的线的深度被测1点确定用测点定俯视、仰视的透视方向深度

在俯视时,升心点和降点就是上面的升点和降点,寻求它们俩各自的测点的方法完全相同:

比如,要寻求图中方体向降点的透视深度,就如图确定降测点;

然后把原线AC=1连向降测点,截断C'点就是1深度的方体高。

因为图中的方体是平行俯视的姿势,因此确定它们向升心点的深度,仍然像平视一样,使用升距点(原来的距点,现在也依然是所有地平面上45°线的灭点)。

如图,就把长度为1的原线AB 放到了 向升心点的透视深度上。

当方体为余角姿势时,我们的作为平行透视灭点的升心点 就分裂为两个 升余点,它们也当然有自己的测点,来测定升余1点方向与升余2点方向的透视深度。

首先,我们由目2点引出两条40°/50°灭点寻求线,得到升余1点和升余2点。

然后,要寻求升余2点的透视深度,就寻求升余2点的测点,我们称为“升测2点”。寻求的方法就是:自(得到升余1与升余2的)目2点与升余2点作圆弧,交在地平线上就是升余2点的测点——升测2点。接下来我们就可以由它截断往升余2点方向的直线深度了。

你发现了吗?其实目2点就是原有目点的代表,地平线上的升心、升余12、升距点都是原有平视作图框架的东西,是在如今目点这个位置与高度,然而是平视状态 的框架。地平面上的一切就由这个“模拟平视目点”目2点承接。这是如今的那个目点在水平方向上的化身,升余1点与升余2点也都是由目2点确定的。

得到升测2点,就能得到升余2点方向的深度了:

OA的2深度被转移到了向余2方向的OA'上

这样,俯视状态下,平放在地上的平行、余角方体,它们各个透视方向的深度就都确定了。

对角线定正方形本小节的内容请再看第六篇之后再来看。

事实上,如果我们想要画方体,用它的对角线来测定,使得两边相同,比上面的方法更方便。

对角线的寻求,首先要找到对角线的灭点。如图,在图中所有方体的放置角度都相同,对角线也都平行,我们只要找到它们对角线的灭点,从这个灭点引申出的所有直线就都是对角线方向的平行线,方体们各自的对角线也就好确定了。

要寻求这个方向的对角线灭点,在(生成了升余1点与升余2点的)目2点处(它就是方体顶面、余角的代表目点),在升余1与升余2的灭点寻求线之间,作一等分角线(注意,这里的“等分角”是直接在画面上等分角,不是在现实三维空间中的等分角

红色的等分角线与地平线的交点就是所有 方体对角线方向 的平行线的灭点。

利用对角线,我们就很容易得出顶面的方形了。

同样地,如果我们想寻求右立面的对角线灭点,由统治右立面的目3点作等分角线即可:

俯视(仰视)不同角度时,方体的性态特征

综合运用以上知识,我们可以对各个角度的方体形状做一个大概的总结:

图1~7是俯视角度渐渐加大,为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°的俯视特征。图中两个方块左边的是45°/45°的余角放置,右边的方块是平行放置。

其中0°就是平视,90°就是完全俯视,这不算我们以上讨论的斜俯视,算一种平视。我们要关注的,是15°~75°的斜俯视特征。

0°,是平视15°,降点极远,升心点近,属于微俯视。顶面窄而侧面宽。注意升距点、目2点与原来0°的距点和目点重合30°,同样是微俯角。注意此时目2点、升距点仍然不变,而目1点(如今的距点)在慢慢顺着圆弧下降。45°,为中俯视。此时升心点与降点到心点的距离相等。60°,为强俯视。此时心点靠近降点,远离升心点。70°,为强俯视。此时顶面宽而侧面窄。90°,此时就是一点透视。两方块都向如今的心点收缩而去。

俯角渐渐增大,从微俯视到强俯视,

方块的形态特征:顶面与侧面的比例。顶面变宽,侧面变窄。心点渐渐由升心点处接近降点处。还有一个有趣的点:地平线上的升心点、升距点(还有升余点)从来没变过。也就是说,变的其实是心点与视平线(以及降点):

你再结合这张图看看:

再一次说明了一点:升心点、升距点、升余点都是原有0°平视时的作图框架,它们在我们开始俯视时虽然不再是心点、距点,但它们实际上完全不变,变的是心点、视平线、现有视距。

由以上两张图我们可以发现:升心点永远不变;降点在角度小时相当遥远,在角度大时近得趋近于目点。同时,视距在不断减小,但 升视距 完全不变。

在俯视中等分矩形

我们介绍两种等分透视方向的线段的方法:

方法1

我们来等分下面的AB线

同样作【画面】的原线BC,因为AB在竖立面中,所以我们所作的BC也在 AB所依附的竖立面中,这个竖立面的灭线就是心点垂线。注意,BC即是平行于视平面的(因此是原线,可作量线),又是在AB所依附的平面上的。

现在我们把两个终端CA相连,这条线因为也在竖立面上,因此灭点在心点垂线上,因此它交于心点垂线就是它的灭点,我们把它的灭点叫做辅助灭点。

接着,我们等分量线BC,把它的各等分点引向辅助灭点,这些线就都是CA的平行线了,因此它们也等分了BA。

我们用同样的道理,把 量线DF 的分割比例复制到 透视方向的DE 上。连接两终端FE,在地平线上得到辅助灭灭点,把分割点引向辅助灭点即可。

方法2

当所要分割的线 依附的平面 的灭线离画面太远时,我们就很难把两终端线与灭线相交,找到辅助灭点。下面就是一个从矩形本身出发,不用灭线的方法:

如图,我们需要把这个处在俯视中的矩形的AB边作三等分。

自A点,引出与对面的边CD平行的边AE(这里的“平行”纯粹指画面上AE与CD是平行的),它就是我们的量线,尽管它不像前面的量线那样水平/垂直,它也是量线。

我们把两终端EB连线,交CD于F点。它就是我们的“辅助灭点”。

接下来把量线AE上的等分点引向“辅助灭点”F即可。AB由此被三等分。

再举一个例子:这次我们等分下图的DG线:

同样地作对面的边HI的(画面上的)平行线DJ,连接两终端JG,交HI于H点(刚好交在HI的端点H点上的J的位置比较方便)。

此时把量线DJ等分,引向H点即可等分DG。

方法2的原理其实我没怎么想清楚……先把步骤方法记住了吧。

第六篇:

iii:透视学(六)俯视仰视的斜面

专栏:

透视学



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