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在現實里,一組不平行的直線本身就會相交,這個不用解釋。需要解釋的是『為什麼一組在現實里永遠不會相交的平行直線,在透視畫法里要交於一點(滅點)?』

首先嚴格來講,透視畫法裡面的一組平行直線,本質上並沒有相交,只是在視覺上表現無限延伸時候,因精度有限而造成的錯覺。(也就是視錯覺)

如果你能放大畫,它們會越來越接近,有相交的趨勢,但永遠畫不到頭。只是兩個線的間距在視覺上越來越近,趨向於無窮小,其視覺極限就是它們的交點。因此簡化之後,就用交點來代替了(也就是滅點或者消失點)。

這個問題就像0.999999.....的循環實際上等於1一樣,理論上一組平行線在無限遠的地方,看起來相交在滅點,但在實際操作中,處理無窮大∞這種概念,總會怪怪的,你無限放大去畫,它總是不相交,你沒法親眼看到交點。但理論上又可以證明最終確實會匯聚在滅點,就像你不管寫多長的0.9999999....最後永遠沒法親眼看到它變成1,但可以證明得出它確實就是1。

如圖,一組平行直線會交於滅點的原因是,正對你視線的直線,你會看成一個點。因為你的視線本身就是一根直線,和它完全重合的直線,自然看起來就是一個點(因為這個直線遠處的部分被近處的部分所遮蓋)。如果它是有橫截面有粗細的像電纜一樣的直線,你會更直觀看到遮擋。重合於你視線的直線因為完美遮擋,重合,看不到側面,所以看起來像一個點。(上圖中間的圓片)

如果它不重合於你的視線,它一定會歪一點,也就是說離你近的橫截面擋不住更遠處的部分(上圖左右兩個圓柱)。如果它無限延長,橫截面總會有擋不住的時候,長到無窮遠的地方,它最終會有一個理論的極限點,畫在紙上就是這條直線的滅點。(這就是滅點的來源)

一組平行線,因為它們是平行的,都是朝著同一個方向無限延伸,因此視覺上會有一個共同的滅點。從上面一段里的過程可以推理出來,在畫面里,一組平行線總會有一個共同的滅點。如果這組平行直線正好還和你的視線平行,那麼它們的滅點也就和你視線延伸的極點重疊,也就是畫透視圖裡面常用的一種標準情況透視。

如上圖,如果一組平行線不和視線平行,視覺上它們仍然總是交於一個滅點,只不過這個滅點跟你視線的滅點不是同一個方向而已。(圖中綠線黃線都是平行線組,方向和視線不同)(同時要注意,其他平行線組的消失點,都處於滅點所在位置的橫線上,這個紅色橫線也就是所謂的視平線)

也可以反過來運用,透視畫面里,如果一組線有共同的一個滅點,則它們都是互相平行的。如下圖的平行線組1和2 。

例如上圖的情況,1和2這兩組線有各自的滅點,因此是兩組平行線,可以推理出兩組平行線的同位角a都是一樣的角。俯視圖很容易看出是平行線,但是在正視圖裡面看起來角a是有大小變化的,這也就是所謂的『透視變形』。

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這話應該這樣說:在焦點透視互相平行變線,彼此延伸後必消失於同一滅點。

注意相交不等於消失,那只是在空間中的相遇消失尚未結束。

如果交點在滅線(地平線)之前,那麼交點就不是滅點,消失就沒有結束,透視線相交之後還要繼續延伸,直到抵達各自的滅線之後才能終止消失。

我舉四個典型的例子說一下消失問題:

1.互相平行的變線要消失到同一滅點

這裡是最基本的平行透視,不用多解釋。

2.互相不平行的變線在空間中相交

兩條變線相交之後繼續延伸,直到抵達各自的滅點消失終止。

那麼這種情況的兩條線就叫相交,相交不等於消失,交點也不是滅點。

3.互相不平行的變線在空間中不相交①

這種情況實際是不存在的,心點位於兩條直線的兩側,除非在微動狀態的成角透視中可以畫出這種場景,因此基本可以當成錯誤範例看待。

理由很簡單,圖1中彼此平行的兩條直線都必然在滅線上相交,那麼本身就有夾角的兩條直線,就更要在抵達滅線之前相交(圖2)。

4.互相不平行的變線在空間中不相交②

這種情況是可以的,因為兩條直線都是成角透視關係,心點位於二者同一側。

以上是消失範例,那麼消失原理是什麼呢?為什麼一條直線,或者彼此平行的幾條直線就一定要消失於一點呢?

透視的消失原理:變線的消失方向,就是與此變線相平行的一條視線的方向,其滅點就是這條視線與畫面的交點。

平行透視,正方體上的變線是垂直於畫面的,那麼它的消失方向,就是垂直於畫面的一條視線方向,這條視線在這裡就是視中線,它與畫面的交點就是正方體變線的滅點,這裡就是心點。

同理,不論畫面如何傾斜,變線的消失方向就是與之平行的視線方向,滅點就是這條視線與畫面的交點。

以上我只說了透視的消失原理是什麼,並沒有說為什麼,原理的成因其實也很簡單,就是視角問題。

什麼是視角問題?

如圖,一條直線方向上的線段,眼睛越看向遠處的視線與畫面的夾角越小,也就是越來越趨於平行於這條直線,直到看到此線上無限遠一點時,這時的視線就達到了完全平行於該直線,而當看向無限遠時,直線實際就完成消失了。

因此,一條直線的消失方向就是與其平行的視線方向,滅點即該視線與畫面的交點。

如有疑問,歡迎諮詢。


線衍伸不是交匯於一點,如果你的視力接近無限好,那麼你看見的東西也是無限遠的,就好比拿著天文望遠鏡站在筆直的高速公路最中間往前看。延伸的線也是個簡化的概念,在實景中不存在筆直的線,即使建築和幾何體的線指向某個滅點也不過是我們為了構圖而虛構出來的幾條線而已。實際上在繪畫中一般不讓滅點真的出現,在「道路」衍伸到一定距離之後就該用遮擋牆、植物、大氣擋住,不然就會讓畫面顯得太假,一般只有教科書才會真的讓滅「點」出現在畫面里,引導讀者理解透視概念。

說了這些,你應該也能明白,背景分為真實平行和畫面平行,我們畫出來的滅點其實都真實平行在畫上的表現形式。比如高速公路兩側、白虛線,他們實際上都互相平行,但在畫出來之後就變成了半截「米」字,並不是因為它們收束到了一個點,而是我們的視線所及到達極限了。


可以抽象的理解成由於光是直線傳播的,而眼睛是感受光的器官,所以透視關係中的線都是直線。

透視中向遠處線的延伸的確會交於一點,不過這個點的概念是人賦予的,在透視關係兩條平行線的延伸會消失在一個點上,視覺上表現為兩條延長線無限靠近,但在位置關係上永遠保持平行不會相交。


因為透視是為了模仿自然中光線通過眼球晶狀體小孔成像


人眼成像原理都是凸透鏡成像。凸透鏡成像有個特點,近大遠小。比如下面這張圖

那麼這和平行線看起來會相交於一點有什麼關係呢?平行線離你越近的,你看著它們間距越大,越遠的看著它們間距越小,看下面這張原理圖。

平行線近端的紅點,在你眼中間距就比遠端的綠點間距大。當平行線無限延伸出去,它們的間距在你眼中就無限接近於0,所以看起來就像最終交於一點。這個原理不僅僅是人眼,任何凸透鏡成像結構的都符合這個原理,比如相機。

至於非平行線嘛,平面上的非平行一定會相交的,無論是實際還是看起來,這個就沒必要解釋了。


自己畫個直角坐標系去看嘛,動動手就能解決的問題

可以輕易得出,物體上的點的距離和其在畫面上到滅點的距離呈反比

y=a/x

並在無窮遠處與滅點重合


設想你站在一對平行軌道前,軌道一直沿著你視線往前延伸。你面前樹立一塊透明的玻璃鏡(其實就是畫紙),將軌道上的每一點與你的眼睛做連線,一定會穿過玻璃鏡,這樣一組組線與玻璃的交點其實就是你看到的軌道的實際影像。你會發現這些點一定是從軌道近端往軌道遠處 ,往中間聚攏的。見下圖


人造產物為了便於應用,會多互相平行建造,自然界並沒有這個說法,透視線是方便應用,從人造產物的規律中誕生的


考慮單眼注視遠處一點的情形,將人眼抽象為理想薄凸透鏡。

以主光軸(也就是視線)為z軸建立空間直角坐標系。

根據幾何光學,不難得出空間一點 [公式] 所成的像為 [公式] ,其中 [公式] 。只有當像點成在視網膜上時才能得到清晰的像,所以當我們注視近處物體(即調整焦距,使像成在視網膜上)時,其前景、後景都明顯地模糊。

當我們注視遠處一點時,由於 [公式] ,有 [公式] ,可以認為遠處景物均在視網膜上成像。即 [公式] ,其中 [公式]

對於空間直線 [公式] ,其中 [公式] 為直線單位方向向量,其像為 [公式]

[公式][公式][公式]

即空間直線的像是平面射線,且任意一組平行線(方向向量相等)的像聚於同一點(滅點)。

特別地, [公式] 即垂直於主光軸(視線)的直線,像與原直線平行;而主光軸的像為原點。

順便,所有 [公式] 的直線,其滅點為 [公式] ,也就是說平行於xOz平面(視平面)的直線,滅點均在直線y=0(視平線)上。

PS: 一點、二點、三點透視都屬於此類固定焦點的透視,只是平行線組數不同。而所謂的四點、五點更接近轉動視角時連續畫面的平滑化處理。


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