Оглавление Дополнительное чтение Учебник «Компьютерная графика» Аффинное проецирование. Стереографическая и специальные перспективные проекции Математическое влияние объектов

Перспективное проецирование

Приведем несколько соображений об особенностях проекций и рациональном выборе их параметров.

Во-первых, известно, что более удаленные объекты изображаются в относительно меньших масштабах, и это явление иногда называется «перспективными сокращениями». Интенсивность перспективных сокращений зависит, при неизменном положении картинной плоскости, от заданной величины фокусного расстояния. При его уменьшении и одновременном приближении точки зрения к объекту эта интенсивность возрастает, одновременно возрастают и углы, под которыми части объекта видны при правильном (расчетном) рассматривании проекции. Возрастает и общий угол зрения — угол между лучами, проведенными в крайние точки изображений (объекта). При больших фокусных расстояниях и небольших углах зрения проекция становится похожей на аксонометрическую; при малых расстояниях и больших углах перспектива становится «резкой», появляются замечаемые глазом искажения. Углы между линиями объекта искажаются, размеры по глубине как бы утрируются.

Учитывая это, точку зрения стремятся выбирать так, чтобы общий угол зрения не превышал 40-60o. Впрочем, в значительной степени подобные искажения кажущиеся. Дело в том, что классическая схема построения проекции предполагает не только правильное нанесение изображения, но и правильное (расчетное) его рассматривание. С учетом принятых масштабов мы должны рассматривать изображение из точки, соответствующей центру проецирования. При этом, если фокусное расстояние было небольшим, мы соответственно должны приблизить глаз к картине.

Углы зрения, под которыми будут видны отдельные части объекта, восстановятся. Но, естественно, боковые части картины будем рассматривать под углом (глаз можно поворачивать, но нельзя двигать головой). Кажущиеся перспективные искажения на проекции будут компенсированы, если части изображения будут рассматриваться в определенных ракурсах. Обычная ошибка — когда изображения, построенные для больших углов зрения (так называемые широкоугольные), мы пытаемся рассматривать в мелком масштабе с гораздо более далекого расстояния.

Во-вторых, главная точка картины должна, как правило, размещаться где-то в средней части изображения, ведь картину рассматривают, располагая глаза где-то против ее средней части. Даже если мы смотрим на картину, укрепленную высоко на стене, стоя сбоку от нее, глаз «исправляет» изображение. Впрочем, в отдельных случаях — при росписи стен и сводов в архитектурных сооружениях, декораций в театре — от этого правила сознательно отступают. Есть даже такое понятие: «театральная перспектива».

Аффинное проецирование. Стерео... Математическое влияние объектов