Способы передачи светотени на техническом рисунке

Для придания рисунку большей наглядности и выразительности в техническом рисовании применяются условные средства передачи объема с помощью оттенений — светотени. Светотенью называется распределение света на поверхностях предмета. Светотень играет главную роль при восприятии объема предмета. Освещенность предмета зависит от угла наклона световых лучей. Когда световые лучи падают на предмет перпендикулярно, то освещение достигает наибольшей силы, поэтому та часть поверхности, которая расположена ближе к источнику света, будет светлее, а которая дальше – темнее.

В техническом рисовании условно принято считать, что источник света находится сверху слева и сзади рисующего. Световые лучи составляют угол наклона к горизонту, примерно равный 45° - диагональ куба (рис. 102), а на ортогональном чертеже под углом 45° - фронтальная и горизонтальная проекция луча (рис. 103).

Таким образом, для выявления объема предмета характерной особенностью технического рисунка является условное направление лучей света, т. е. свет всегда будет слева, а тень справа, независимо от того, как рисуется предмет— с натуры или по чертежу. Выпуклость рисунка предмета достигается путем градации света и тени: наиболее освещенные поверхности оттеняются светлее, чем поверхности, удаленные дальше от света.

Светотень состоит из следующих элементов: собственной тени, падающей тени, рефлекса, полутона, света и блика.

Собственная тень - тень, находящаяся на неосвещенной части предмета.

Падающая тень - тень, отбрасываемая предметом на какую-либо поверхность. Так как технический рисунок носит в основном условный, прикладной характер, падающие тени на нем не показывают.

Рефлекс - отраженный свет на поверхности предмета в неосвещенной его части.Он по тону немного светлее, чем тень. С помощью рефлекса создается эффект выпуклости, стереоскопичности рисунка.

Полутон - слабоосвещенное место на поверхностях предмета. Полутонами осуществляется постепенный, плавный переход от тени к свету, чтобы рисунок не получился слишком контрастным. Полутоном «лепится» объемная форма предмета.

Свет — освещенная часть поверхности предмета.

Блик — самое светлое пятно на предмете.В техническом рисунке блики показывают в основном на поверхностях вращения. Схемы распределения светотени на различных геометрических фигурах показаны на рисунках 104 – 106.

Прежде чем приступить к нанесению светотеней, необходимо тщательно проверить построение рисунка, т.е. параллельность вертикальных, горизонтальных и наклонных линий. В противном случае, светотень не сгладит допущенных ошибок, и рисунок получится искаженным. В техническом рисунке существует несколько методов передачи светотени: оттенение можно наносить на линейный рисунок штриховкой, шраффировкой, заливкой, точками и другими способами. Рассмотрим некоторые методы распределения света на поверхностях.

Штриховка

Поверхности многогранников, как и других геометрических тел, заштриховывают параллельными прямыми так, чтобы не искажалась, а выявлялась форма предмета. Все вертикальные плоскости штрихуют вертикальными прямыми, горизонтальные плоскости — прямыми, параллельными аксонометрическим осям x и y (рис. 107, 108), наклонные плоскости - прямыми, параллельными линии ската плоскости (рис. 109, 110, 111).

Расстояние между штрихами принимают от 1 до 3 мм. Толщина штрихов неодинаковая. В тени штриховые линии толще и расстояние между ними меньше, на свету - тоньше и штрихи реже. Перед тем как наносить штриховку, надо определить на рисунке сначала самые темные и светлые поверхности, а затем слабо освещенные.

Все горизонтальные поверхности должны оттеняться светлее, чем вертикальные, так как угол наклона лучей света к ним больше, чем к боковым поверхностям.

Оттенение на все поверхности многогранников наносят тонкими параллельными прямыми линиями. После этого проверяют параллельность линий штриховки. Затем обводят с постепенным утолщением в теневой части предмета. Грани заштриховываются неравномерно: ближе к ребрам, со стороны более освещенной грани, штрихи реже (светлее), а с теневой стороны гуще и толще (темнее). Таким образом, ребро кажется выпуклым. В каждом законченном рисунке должны быть четко видны все оттененные поверхности, причем контуры предмета необходимо нарисовать так, чтобы они не выделялись, а сливались с общим тоном рисунка. На поверхностях вращения нет резких переходов от света к тени, как на поверхности многогранников. На круглых телах свет мягко и постепенно переходит в полутон, а затем в тень. Поэтому, чтобы правильно нанести светотень, надо хорошо понять условно принятую схему распределения светотени на круглых телах: цилиндре, конусе, шаре.

Распределение светотени на цилиндре. На цилиндрической поверхности штриховку наносят в виде образующих различной толщины. Для распределения светотени выполним следующее построение. Большую ось эллипса верхнего основания цилиндра (рис. 112) разделим на три равные части точками 3 и 4 и проведем через них тонкие прямые на поверхности. Левую часть эллипса А - 3 и правую 4 - В разделим на три части точками 1, 2 и 5, 6 (рис. 113).

Затем через все шесть точек проведем образующие цилиндра, которые определят места расположения светотени на цилиндре. После этого приступим к нанесению штриховки.

Как правило, штриховку наносят с самой темной части предмета, т. е. с того места, где на рис. 113 указано слово «тень». Затем заштрихуем тонкими прямыми линиями места для получения рефлекса, света, оставив не заштрихованным место для блика. Далее проведем, по намеченным прямым, в теневой части яркие штрихи с постепенным ослаблением их в местах для полутонов, света и рефлекса (рис. 114). На рис. 115 показано распределение светотени для других положений цилиндра.

Распределение светотени на конусе. На конической поверхности штриховку наносят в виде образующих конуса (рис. 116). Большую ось основания конуса разделим на три равные части точками 3 и 4, а затем левую и правую части эллипса еще на три равные части точками 1, 2 и 5, 6, через которые проведем образующие. Штрихи на вершине конуса должны быть тоньше, чтобы не получилось темного пятна (рис. 117).

Распределение светотени на шаре. Через центр шара (рис. 118) приведем два взаимно перпендикулярных диаметра АВ и CD, наклоненных к горизонтальной прямой под углом 45°. Диаметр АВ разделим на 4 равные части точками 4,8 и 9 и нарисуем эллипс по четырем точкам С, 4, D, 9. Затем разделим верхнюю половину диаметра АВ на восемь равных частей точками 1, 2, ... , 8 . Отрезок 9—В разделим на три равные части точками 10 и 11. Нарисуем тонкой линией эллипс, проходящий через точки С, 1, D, 11.

Нижняя часть этого эллипса определит границу рефлекса (рис. 119). Далее нарисуем еще три эллипса, малые оси которых будут равны отрезкам 1—3, А—5, А—8. Через середины этих отрезков проведем тонкими линиями перпендикуляры к АВ, на которых отложим размеры больших осей эллипсов. Затем нарисуем каждый эллипс по четырем точкам. Между нарисованными пятью эллипсами выполним на глаз рисунки нескольких промежуточных эллипсов так, чтобы расстояние между ними было примерно 1—2 мм. Блик на шаре расположится на эллипсе, проходящем через точки 1-3. В теневой части шара нарисуем эллипсы яркими штрихами с постепенным ослаблением их в более светлых местах (рис. 120).

Шраффировка

Шраффировка — это штриховка сеткой, или двойная штриховка. Шраффировку наносят на многогранниках и поверхностях вращения аналогично штриховке, учитывая форму предмета. Оттенение шраффировкой оснований многогранников выполняют наклонными штрихами, параллельными осям x и y (рис. 121).

Потом рисуют на гранях тонкие вертикальные штрихи и штрихи, параллельные осям x или y. Затем штрихи обводят более ярко с постепенным переходом к светлым местам предмета. Горизонтальные поверхности должны быть светлее поверхностей вертикальных, расположенных в теневых частях предмета (рис. 122). Наклонные плоскости заштриховывают прямыми, параллельными линии ската плоскости и наклонными линиями, параллельными контуру. На цилиндре и конусе шраффировку выполняют сначала штрихами в виде эллипсов, касательных к очерковым образующим (рис. 123, 125), затем проводят вертикальные и наклонные штрихи (рис. 124, 126).

На конусе у вершины линии штриховки должны быть тоньше и менее яркими, чтобы вершина не была темным пятном.

Для оттенения шраффировкой сферической поверхности на наклонных осях АВ и CD сначала строят эллипсы, как показано на рисунке 118. Горизонтальные штрихи - эллипсы наносят по тому же принципу, что и наклонные (см. рис. 128).

Промежуточные эллипсы рисуют на глаз тонкими линиями между основными, а затем определяют элементы светотени и, начиная с самого темного места, обводят линии утолщенными кривыми с постепенным ослаблением их толщины по мере приближения к свету. В процессе работы над рисунком штрихи могут получиться яркими, для уменьшения яркости используют мягкий и чистый ластик. Его прикладывают как промокательную бумагу, не растирая линии, иначе рисунок получится смазанным.

Оттенение торовых поверхностей. При шраффировке поверхности тора, наносят штрихи-эллипсы и штрихи-меридианы, а затем обводят линиями различной толщины, в зависимости от падения света (рис. 129, 130, 131).

Штрих-эллипсы - плавная линия, идущая вдоль эллипса, разъединенная в любом месте (в данном случае, на месте блика).

Штрихи-меридианы - плавная линия, идущая вдоль образующих линий контура торовой поверхности (в данном случае эллипсы), разъединенная в любом месте (в данном случае, на месте блика).

Оттенение точками

Выявление объёма способом нанесения точек, основывается на том, что светотень наносят с помощью точек, расположенных на соответствующем расстоянии друг от друга и имеющих разную толщину. Схема распределения светотени на предметах при этом такая же, как и при других методах оттенения. В теневой части предмета точки должны быть крупнее и располагаться чаще, а в слабоосвещенных местах – реже, на освещенных поверхностях – совсем редко. Контур предмета, как правило, не обводится линией. Оттенение точками чаще всего выполняют карандашом марки М и 2М. Главное, при таком способе оттенения – выдержать плавный переход от темного места к светлому. Точки следует наносить так, чтобы они не сливались друг с другом, особенно в теневой части предмета, поэтому следует наносить их одновременно на все затененные части, постепенно сгущая их в теневых местах, а затем переходят к полутону и свету. Таким образом, выдерживается общая тональность рисунка, четкий объем предмета. Такой способ оттенения чаще всего используют на рисунках, содержащих изображение необработанных деталей, а также неметаллических материалов. Примеры оттенения точками разных поверхностей показаны на рис. 132.

6.4. Контрольные вопросы

1. Способы передачи светотени на техническом рисунке. Что такое свет, блик, падающая и собственная тень, рефлекс, полутон? Какие способы нанесения теней применяются в техническом рисовании?

2. Метод оттенения - штриховка. Штриховка поверхностей многогранников. Привести примеры оттенения многогранников.

3. Распределение светотени на поверхностях вращений. (Цилиндр, конус, шар).

Литература