Тени при естественном (солнечном) освещении

При построении теней можно использовать одно из трех положений солнца: оно может быть перед наблюдателем (в предметном пространстве), за его спиной (в мнимом пространстве) или сбоку, когда его лучи расположены параллельно картине (рис. 9.22).

На перспективном чертеже источник света задается, как и любая точка, перспективой С_К и перспективой основания С'_К. Так как солнце – это точка, удаленная в бесконечность, то перспектива основания такой точки С'_К всегда лежит на линии горизонта.

Рис. 9.22

В случае, если солнце находится сбоку от наблюдателя, и его лучи параллельны плоскости картины, то направление световых лучей задается на картине их перспективой (перспектива прямой, параллельной плоскости картины). При этом наклон светового луча может быть 30 °, 45° или 60°. Рассмотрим несколько примеров построения теней при солнечном освещении.

Пример 1. Построить падающую тень от вертикали АВ при трех заданных положениях солнца (рис. 9.23).

Решение. Пользуясь правилом построения тени, определяем тень от вершины А отрезка АВ, проводя через перспективу А_К перспективу светового луча С_КА_К, а через основание А'_К - основание светового луча С'_КА'_К. На пересечении лучей получим тень точки А – А_Т, которую соединим с тенью точки В – В_Т, совпадающую с точкой пересечения отрезка АВ с предметной плоскостью Н.

Рис. 9.23

Пример 2. Построить падающую тень от вертикальной плоскости АВ. Направление световых лучей задано: световые лучи параллельны картине и расположены под углом 45° к предметной плоскости (рис. 9.24).

Решение. Поскольку падающая тень строится как тень от контуров собственной тени, необходимо определить контуры собственной тени. В данном случае контуры собственной тени совпадают с контурами плоскости со стороны, не обращенной к наблюдателю.

Рис. 2.24

1. Построить падающую тень от точки А. Для этого через перспективу точки А провести перспективу светового луча. Через перспективу основания точки А провести перспективу основания светового луча. Точка пересечения перспективы светового луча с его перспективой определит положение тени точки А.

2. Аналогично построить тень от точки В.

3. Определить форму падающей тени от экрана (А'_К A_TВ_TВ'_К).

4. Проверка: поскольку тени от горизонтальных отрезков на предметную плоскость параллельны самим отрезкам, тень от отрезка АВ параллельна самому отрезку АВ. Следовательно, должна иметь с ним общую точку схода F.

5. Растушевать только ту часть падающей тени, которая видна из-за самого экрана, высветляя ее по мере удаления от объекта.

Пример 3. Построить собственную и падающую тень от параллелепипеда. Световые лучи параллельны картине, под углом 45° к предметной плоскости (рис. 9.25).

Решение

1. Определить границы собственной тени. Плоскости световых лучей касательны к ребрам В и Е. Эти ребра и определяют границы собственной тени.

2. Построить тени от точек B, G и Е.

Проверка: тень от ЕС (Е_ТG_T) стремится в F₂, тень от ВС (В_ТG_T) стремится в F₁.

Рис. 9.25

Пример 4. Построить собственную и падающую тень от полуцилиндра при заданном источнике освещения (рис. 9.26).

Решение

1. Определяем собственную тень на поверхности цилиндра при заданном освещении. В собственной тени будет правое основание полуцилиндра и часть задней боковой стороны цилиндра.

2. Построим падающую тень от правого основания. Для этого разобьем основание от точки А'_К до точки В'_К на произвольное число отрезков точками 1'_К, 2'_К, 3'_К, 4'_К (чем больше точек, тем точнее будет тень). Через точки 1'_К, 2'_К, 3'_К, 4'_К проведем вертикальные прямые до пересечения с контуром основания. Построим падающую тень от точек А_К, В_К и отрезков 1'_К1_К, … 4'_К4_К, соединив полученные тени плавной кривой линией.

3. Построим падающую тень от боковой поверхности цилиндра. Границей собственной тени будет некоторая образующая цилиндра, параллельная предметной плоскости, перспектива которой идет в F₁, следовательно, тень от этой образующей также будет идти в F₁. Чтобы построить эту тень, из F₁ проведем касательную F₁К_Т к контуру падающей тени от основания полуцилиндра и объединим полученную тень с тенью от основания. При необходимости, обратным лучом под углом 45°, проведенным из точки касания К_Т, можно показать ту образующую полуцилиндра, которая является границей собственной тени (образующая L_KM_K).

Рис. 9.26