Способы построения перспективы

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра начертательной геометрии и технического черчения

                                                            Допускаю к защите

                                                  Руководитель___________

                                                                      Н.А.Горбань

                 ПОСТРОЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

Начертательная геометрия

1.0ВТ.00.00-ПЗ

     Выполнил студент группы АРб-17-1______________А.А.Шевелева

Нормоконтроль                              __________________А.В. Горбань

Курсовая работа защищена с оценкой   _______________

Иркутск, 2018

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

По курсу: Начертательная геометрия

Студенту Шевелева А.А

Тема работы: Построение перспективных изображений

Исходные данные: индивидуальное задание на каждый лист графической части согласно варианту.

Рекомендованная литература:

1.Короев Ю.И. Начертательная геометрия: учебник для архитектурных специальностей вузов. М.: Высшая школа, 2007

2. Начертательная геометрия учеб. для строительных спец. Вузов / П.П Крылов,Г.С. Иконникова, В.Л. Николаев, В.Е. Васильева; под ред. Н.Н. Крылова. – 7-е изд. перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2008, - 223с :ил.

3. Короев Ю.И. Черчение для строителей: учеб. для строительных специальностей вузов / Ю.И. Короев – М.: Высшая школа, 2009. – 288с.:ил.

4. Стандарты ЕСКД по состоянию на 1.01.2018

Графическая часть на 3 листе.

Дата выдачи задания «9» февраля 2018

Дата предоставления работы руководителю «25» мая 2018

Задание получила                                                      Шевелева А.А

Руководитель курсовой работы                                Н.А.Горбань.

Содержание

Введение

1. Способы построения перспективы_______________________________

2. Перспектива окружности_______________________________________

3. Композиция перспективы_______________________________________

4. Перспектива интерьера_________________________________________

5. Построение теней в перспективе_________________________________

Заключение_____________________________________________________

Список использованных источников________________________________

Введение

Начертательная геометрия – раздел геометрии, в котором изучаются различные методы изображения пространственных форм на плоскости. Она представляет собой одну из основных дисциплин в профессиональной подготовке архитектора. Основная ее задача – научить владению графическим языком архитектора – чертежом.

 Одна из областей этой дисциплины, которая будет рассмотрена в данной курсовой работе, представляет особый интерес для моей специальности, так как в ней изучаются теория и практические способы построения изображений, с помощью которых можно с наибольшей наглядностью представить архитектурное сооружение и всю окружающую его среду. Эта область называется перспективой. Благодаря этому способу изображения объекта, можно показать не только его форму, но и взаимное положение наблюдателя относительно его, выявить плюсы и минусы функционального, конструктивного и художественного решения. Перспектива имеет множество преимуществ по сравнению с другими средствами отображения предметов, а именно – возможность максимально наглядно представить то, как будет выглядеть финальный результат проекта еще на той стадии, когда как такового результата еще не существует. Знание теории построения и умение воспользоваться ей – важны для понимания взаимосвязей в строении объекта, чтения чертежей и улучшения пространственного мышления.

Целью данной работы является получение навыков построения перспективных изображений, на примере которых можно будет увидеть преимущества и недостатки конструктивного и композиционного решения объектов.

Для этого необходимо ознакомиться с теорией перспективы (способы построения, изображение теней, перспектива интерьера и т.д.) и овладеть навыком ее построения на примере вычерчивания несложных архитектурных сооружений.

Способы построения перспективы

Для построения перспективы объекта исходным материалом служат его ортогональные проекции (горизонтальная пр. – план , фронтальная пр. – фасад).

Построение перспективных проекций на плоскости удобно изучать по схеме перспективного аппарата, состоящего из системы плоскостей, линий и точек, которые обозначаются следующем образом (см. рисунок 1):          

Рисунок 1. Аппарат перспективы:

 K–вертикальная плоскость проекции (картина); T–предметная плоскость; S и s – точка зрения и ее горизонтальная проекция; H–плоскость горизонта, проходящая через т.зр.; SP–главный луч, перпендикулярный картине; P и p-главная точка картины и ее горизонтальная проекция; d – расстояние точки зрения, равное SP и sp; hh – линия горизонта; tt – основание картины; Pp и Ss-высота горизонта;  и  – дистанционные точки, расположенные на расстоянии d от главной точки картины P.

В классическом евклидовом пространстве построение перспективы не представляется возможным, поэтому оно было дополнено несобственными элементами: несобственными точками, прямыми, плоскостью. Это называется дополненным евклидовым пространством.

Для выполнения чертежа необходимо с помощью данных ортогональных проекций правильно выбрать точку зрения : угол зрения должен быть в пределах 25-40°, при этом наиболее оптимальным считается угол 35°. Главная точка картины P может находиться в средней трети обозреваемой части объекта. При несоблюдении этих условий перспективное сокращение будет чрезмерным, а изображение неестественным.

Самый используемый метод построения перспективы-способ архитекторов, выполняется с активным использованием горизонтальных параллельных прямых, сходящихся на финальном изображении в точке F, находящейся на линии горизонта.

Рисунок 2а. Перспектива с двумя точками схода.

Построение может происходить при использовании одной или двух точек схода. Помимо правильного выбора точки зрения важно продумать композиционный аспект. (см. рисунок 2 а ).

   Чтобы верно выполнить чертеж нужно провести через точку зрения (на ортогональных проекциях), минуя вертикальную плоскость проекции, линии к тем точкам плана, опираясь на которые можно будет восстановить план уже в перспективе (см. рисунок 2 б). Удостовериться, что угол зрения допустим и найти точки схода (для этого проводим прямые под углом 45° в обе стороны от главного луча).

Если объект прямоугольный, то прямые S  и S  будут параллельны сторонам объекта, а прямые, параллельные S  и S  будут отображаться на перспективе как сходящиеся в точках  и  (в зависимости от того, какой из прямых была параллельна проведенная прямая в ортогональных проекциях).

Рисунок 2б. Перспектива с двумя точками схода.

    Построение перспективы плана (см. рисунок 2 б). На основании картины находим вторичную проекцию главной точки , а на линии горизонта точки схода  и  с увеличением расстояний во столько раз, сколько необходимо. На основание картины t переносим точки, полученные засечками на следе картины исходного плана, откладывая их от и проводим через них вертикальные прямые. Затем перспективу прямых в точки схода  и  и в их пересечении получим точки перспективы плана.

Начинают построение вертикальных ребер обычно с точки , так как ребро совпадают со своим следом на картинной плоскости, то есть отображаться будет в истинную величину (с учетом масштаба).

Рисунок 3а. Перспектива с одной доступной точкой схода.

При выполнении чертежа с одной точкой схода всё делается так же за исключением того, что сначала находятся картинные следы ,  и  прямых, проходящих через точки 2, 3 и 4 плана и точку схода . С их помощью строят ребра.

Рисунок 3б. Исходные ортогональные проекции и необходимые построения.

В случае, когда высота горизонта слишком мала и план в перспективе оказывается слишком сжатым применяется дополнительный план, который строится на вспомогательной предметной плоскости, опущенной или поднятой на произвольное расстояние (см. рисунок 4 ). Построения выполняются на нем, а потом, уже с помощью вспомогательной вертикальной плоскости (которая строится в произвольном виде) переносятся на плоскость предметную.

Рисунок 4 а, б. Вспомогательные вертикальная и горизонтальная плоскости.

    Существуют и другие методы построения, например, радиальные: угловой и фронтальный (способ следа луча), а так же координатный (способ перспективной сетки, планировочная перспектива), но подробно их рассматривать в этой курсовой на представляется возможным и необходимым.

Перспектива окружности

Построение перспективы окружности применяется при изображении сооружений и внутренних пространств зданий круглой формы, а также при построении перспективы сводов, арок и других архитектурных фрагментов. Проецирующие лучи, проходящие через точку зрения и окружность, образуют наклонный конус с круговым основанием, пересечение поверхности которого с картинной плоскостью и будет являться перспективой. В зависимости от положения точки зрения относительно окружности она может проецироваться любой из трех конических кривых:

1) эллипсом (если точка зрения располагается вне окружности)

2) параболой (если точка зрения совпадает с точкой окружности)

3) гиперболой (если точка зрения располагается внутри окружности)

Наиболее простой способ построения перспективы окружности (см. рисунок 5 а) – с помощью построения перспективы описанного квадрата и восьми точек эллипса.

Рисунок 5 а, б. Построение перспективы окружности.

Если стороны описанного квадрата параллельны картине, можно воспользоваться дистанционными точками D или дробной точкой D/2 , проведя перспективу диагонали квадрата или полу-квадрата соответственно. Аналогично строится перспектива вертикальной окружности.

При необходимости вписать эллипс в квадрат, стороны которого не параллельны картине, нужно половину квадрата вынести в плоскость картины с помощью любой точки на горизонте, построить на ней равнобедренный прямоугольный треугольник с соотношением 0,707 для определения нужных точек (см. рисунок 5).

Рисунок 6. Построение перспективы второй окружности, расположенной в параллельной плоскости.

Рисунок 7. Построение перспективы второй окружности меньшего диаметра, расположенной в параллельной плоскости

Чтобы построить перспективу второй окружности, расположенной в параллельной плоскости (см. рисунок 5 б) , откладывается в плоскости картины расстояние l между окружностями и строится перспектива вспомогательной плоскости, точки поднимаются на плоскость с помощью вертикалей (см. рисунок 6 ).

Построение перспективы второй окружности меньшего диаметра, расположенной в параллельной плоскости (см. рисунок 7) происходит по такому методу, только вместо вертикалей – образующие конуса с вершиной в точке С. Построение происходит с применением дополнительных вертикальной и горизонтальной (при необходимости – нескольких) плоскостей, о которых было рассказано в части курсовой о способах построения перспективы.

Композиция перспективы

Один из основных пунктов построения перспективы , как уже говорилось в первой главе, это выбор точки зрения .Она должна быть реальной. Для этого сначала нужно мысленно представить , как будет выглядеть сооружение, и на эскизе изобразить так , чтобы были видны главный и боковой фасады , окружающее пространство, и были нанесены светотени для большей выразительности и представления ( см. рисунок 8).

Рисунок 8. Выбор положения точки зрения

Рисунок 9. Углы

Существует связь между углами зрения и рамкой перспективы (изображение должно находиться в пределах нормального угла зрения - (см рисунок 9)).Углы охвата (горизонтальные углы ограничивающие окружающую застройку, небо) должны быть не более  -  .

При построении панорамных перспектив, отображающих большие пространства комплексов, горизонтальные углы могут быть  - .Панорамные перспективы при небольших углах зрения отличаются вытянутыми по горизонтали пропорциями с соотношением сторон рамки 1:3,1:4.

Перспектива интерьера

При построении перспективы интерьера , выбрать нужную точку зрения и величину углов зрения играет важную роль . В перспективе интерьера используется ограничение угла зрения a= , это связано с тем , что в поле зрения попадает лишь половина самого интерьера (см. рисунок 10 а ) . Глубина же внутреннего пространства выявляется слабо , пропорции помещения воспринимаются укороченными. Если использовать больший угол зрения, а=  , то глубина внутреннего пространства воспринимается преувеличенной (см. рисунок 10 б ). Оптимальными углами зрения принято считать  -  .

Рисунок 10 а, б. Углы зрения в перспективе интерьера

     Фронтальная перспектива – это перспективное изображение интерьера, у которого одна из стен расположена параллельно картине, а другие перпендикулярно. Эта перспектива строится с одной точкой схода – главной точкой картины Р. Картинная плоскость на плане может быть расположена в любом месте по глубине интерьера. При построении фронтальной перспективы , следует установить точку зрения в пределах средней трети ширины пространства интерьера, при этом изображение воспринимается более естественным, чем угловая перспектива с той же точки зрения (см. рисунок 11).

При построении угловой перспективы главный луч и картинную плоскость располагают под произвольным углом к основным плоскостям интерьера, метод построения схож с методом построения перспективы внешнего вида здания(см. рисунок 12).Были проведены крайние проецирующие лучи, которые определяют горизонтальный угол зрения (а= ) и ту часть внутреннего пространства , которое будет изображено в перспективе . Высота помещения может быть отложена в истинную величину в точках  и , где картина пересекает боковые стены. Толщина стены с проемами, взятая с плана (отрезок n), также построена в плоскости картины (отрезок 2n).

Рисунок 11. Фронтальная перспектива

Рисунок 12. Угловая перспектива