|
|
Сальников Евгений Михайлович | (Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет ) |
В данной статье повествуется об уместности употребления термина «3D рисунок», о 2 методах построения 3D рисунков и о том, где их можно применить.
Анаморфозы — так называемые уродливые изображения предметов, нарисованные таким образом, что при рассматривании их с определенного места или с помощью известного оптического приспособления, они кажутся правильными и не искривленными.[1] Т.е. анаморфозы представляют собой целое семейство различных оптических иллюзий, каждое из которых заслуживает отдельного внимания. В этом семействе выделяются и так называемые в современном ненаучном обществе 3D рисунки.
На вопрос места и времени изобретения анаморфоза нет единого мнения. Одни считают, что анаморфоз был изобретен в Китае и позже завезён в Европу, другие – что его родиной является Европа. При этом не исключено, что аналогичные изобретения могли быть придуманы независимо друг от друга в любое время[2]. Самым ранним известным анаморфозом в Европе считается работа Леонардо да Винчи (1452 - 1519) в Атлантическом кодексе (Codex atlanticus), представляющая собой искаженное лицо ребенка, которое воспринимается правильно только с определенной точки зрения[3]. Возможно, именно Леонардо «изобрел» анаморфоз[4]. По своей сущности данное творение является не чем иным, как 3D рисунком. Другим ранним европейским анаморфозом, представляющим собой 3D рисунок, является работа художника Ханса Гольбейна младшего «Посланники», созданная в 1533 году и выставленное в настоящее время в Лондоне. (рисунок 1) [5]
3D рисунок – это новый термин, введенный в оборот в ХХ веке. Первое его упоминание в сети интернет России мы обнаружили в 2008 году [6] «Синонимами термина можно считать 3d street painting, Madonnari [7], chalk art [8], 3D drawing (дословно «3D рисунок») [9], 3D изображения [10], трехмерные и объемные рисунки [11, 12].
С нашей точки зрения, «3D рисунок» - это изображение объекта, построенное с применением центрального проецирования, на одной или нескольких плоскостях, которое только с единственной заданной точки зрения кажется неискаженным, что создает оптическую иллюзию трехмерности»[13].
В ходе обсуждения прошлогоднего доклада «3D рисунок как способ построения наглядного изображения» ключевым вопросом стал вопрос об использование самого термина «3D рисунок». Были высказаны различные точки зрения, но вопрос остался открытым. В данной статье мы поделимся мнением по поводу термина и также областью применения 3D рисунков.
Очевидно, данный термин пришел из народа, а не из научного сообщества. Несмотря на то, что подобные изображения имеют научное название «анаморфизм», такой вид рисунка требует уточнение.
С нашей точки зрения термин имеет право на существование, и вот почему. В отличие от традиционных видов построения наглядного изображения, таких как аксонометрические проекции и перспективы за редким исключением, плоскость, на которой, изображен объект, представляет собой некий экран, демонстрирующий совершенно иное пространство, вроде окна в другой мир. Например, человек, работающий в программе 3D max, все происходящее на мониторе прекрасно отделяет от реального пространства, т.к. оно визуально, скажем так, не является частью реального пространства, несмотря на то, что сами объекты в программе являются 3D моделями.
Большее количество 3D рисунков визуально являются частью реального пространства, из-за чего возникает иллюзия присутствия изображенного объекта в пространстве.
Сам по себе термин 3D (англ. 3-dimensional) подразумевает, что некий объект имеет 3 пространственных измерения. Любой рисунок сам по себе – 2D, но если он воспринимается человеком как объемным пространственный объект, то, я думаю, такой рисунок, как минимум, смело можно назвать псевдо 3D рисунком.
Безусловно, нельзя трактовать 3D рисунок буквально, точно так же, как нельзя буквально трактовать такие термины, как 3D-звук, 3D-очки, 3D-фильмы, 3D-модель (компьютерная), да и в целом все термины с использованием «3D», которые не подразумевают фактическую объемность. Но такие допущения имеют место быть для упрощения терминологии, а порой – и понимания явлений, сохраняя при этом и истинное значение термина.
3D рисунки создаются в основном художниками и молодежью. Наблюдая за ними можно выделить несколько способов создания.
Каждый из данных способов построения позволяет получить наглядное изображение объектов, причем объектов, находящихся в перспективе. Но в случае с построением в глазомерном масштабе изображение обычно сильно искажено: это схоже с построением перспективы “от руки”. Ясно, что большой точности от того изображения не стоит ожидать: оно годится только для набросков.
Сделать расчет 3D рисунка на компьютере намного проще, чем его нарисовать, но если преследовать цель получения наглядного изображения, то такой метод нерентабелен, т.к. прежде чем делать расчет, необходимо получить само наглядное изображение, следовательно, сам расчет – лишнее действие.
Черчение же 3D рисунков позволяет точно построить 3D рисунок желаемого объекта. В настоящее время, в интернете есть различие уроки о том, как чертить 3D рисунки, но весь преподносимый материал, ошибочен, т.к. учат молодые люди некомпетентные в данной области.
Построение 3D рисунка сводится к нахождению центральных проекций характерных точек объекта, как точек пересечения проецирующих лучей с соответствующими плоскостями проекций.
Строить наглядное изображение 3D рисунка объекта можно и с помощью традиционного построения перспективы методом архитектора, но в этом случае придется строить изображение нестандартным путем. Это объясняется тем, что в методе архитектора объекты располагаются за картинной плоскостью (рисунок 2а), и при этом выбирается такой угол зрения, чтобы изображение было реалистичным. При черчении 3D рисунка чаще всего объект располагается перед Картинной плоскостью, и угол обзора не играет уже никакой роли (рисунок 2б). Работая с 3D рисунками, удобнее рассматривать данную ситуацию, поменяв местами плоскости α и β (рисунок 2в).
Сделав такое преобразование, ситуация заметно изменилась. Несмотря на то, что все законы перспективы сохранились, метод архитектора перестал быть очевидным, уступая свое место, другим методам.
В ходе разработки методов были выделен ряд правил, знание которых является необходимым для эффективного рационального вычерчивания объектов.
Для построения 3D рисунков характерных точек объекта используются 3D рисунки вертикальных отрезков. Основание такого отрезка находится на проекции искомой точки на плоскость, задавая при этом координаты х и у искомой точки, в то время как, высота вертикального отрезка - координату z. Таким образом, вертикальный отрезок определяет и фиксирует расположение характерной точки в пространстве. (рисунок 3а)
Длина b 3D рисунка вертикального отрезка, а равна b=aL/(h-a), где h – высота точки зрения, а L – расстояние от точки зрения до вертикального отрезка.
Рассмотрим рисунок 2. Последовательность действий построения 3D рисунка вертикального отрезка такова:
Достоинство метода заключается в его точности и в минимальном количестве вспомогательных линий построения.
Недостатком же является необходимость в математических вычислениях.
Разница между расчетным и геометрическим методом заключается в способе построения 3D рисунка вертикального отрезка.
В данном методе 3D рисунок вертикального отрезка находится с помощью теней. Т.к. плоскость листа ОП выступает в роле земли, то вертикальный отрезок, а и высота точки зрения h будут отбрасывать на лист тень. (рисунок 3б). Если взять угол падения солнечных лучей равный 45 градусам, то тень будет натуральной величиной соответствующих вертикальных отрезков. В соответствии с законами перспективы, точкой схода всех солнечных лучей будет точка S2. Тогда, если провести 2 прямых PA1 и PA2 через точки S1 A1 и S2 A2, то они будут являться 3D рисунками прямых в пространстве, проходящих через точки A2 A и A1 A, а их пересечение – искомым 3D рисунком А’ точки А.
Последовательность действий построения 3D рисунка вертикального отрезка такова:
Пример рисунка, построенного геометрическим методом представлен на рисунке 4.
Достоинства метода: простота и скорость работы, отсутствие математических вычислений.
Недостатки метода: обилие вспомогательных линий, со временем затрудняющих работу с чертежом. Более низкая точность в сравнении с расчетным методом.
Практика показала, что скорость построения 3D рисунков конкурирует со скоростью построения аксонометрических изображений, что в свою очередь, демонстрирует большой потенциал направления, так как наглядное изображение объектов в перспективе намного легче построить именно представленными выше способами.
Применение 3D рисунков мы в основном видим в 2 направлениях. Первое – это искусство, которое уже давно начало развитие. Второе – в образовании.
Мы думаем, что в качестве отдельного направления творчества 3D рисунки могли бы заинтересовать подрастающее поколение, обучающееся сейчас в общеобразовательных школах и различных школах искусств. Одновременно с получением знаний об объемных рисунках, ученики смогут досконально понять законы трехмерного пространства, в котором они живут, и развить отличное пространственное мышление, тем самым подготовив себя к поступлению в ВУЗы. Мы верим, что данное направление может внести хороший вклад в подрастающее поколение, обратив внимание детей от компьютерных игр к интересному творческому процессу.
Введение 3D рисунков в таком формате, позволило бы в России активно развивать художественное уличное творчество, проводя при этом различные фестивали 3D рисунков, как это делается в других странах.
Картина «Посланники» (The Ambassadors) https://www.nationalgallery.org.uk/paintings/hans-holbein-the-younger-the-ambassadors
Расположение объектов относительно картинной плоскости
Наглядное изображение 2 методов построения 3D рисунков вертикальных отрезков
Пример 3D рисунка, построенного геометрическим методом
Мокрецова Людмила Олеговна (21 марта 2017 г. 20:33) |
Уважаемый Евгений Михайлович! Нам было интересно читать Ваш доклад и проецировать его на дисциплину " Теория теней и перспектива" для наших магистров. Пожайлуста поясните, на примере 3D рисунка приведена Ваша разработка? |
|
Сальников Евгений Михайлович (22 марта 2017 г. 22:40) |
Здравствуйте, уважаемая Людмила Олеговна! Благодарю за внимание к моей работе! Представленный в докладе 3D рисунок невозможного замка был создан мной. С уважением, Сальников Е.М. |