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工业设计透视课程中阴影透视教学方法

金鑫,叶宋斌,周仲伟

2020-04-20 14:34:04

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阴影透视是工业设计专业“设计透视”课程的重要内容,它是工程制图与设计表现类课程衔接的纽带。众所周知,工业设计专业是无美术基础的理工科学生,在有限的时间内培养学生的设计表现能力是一项具有相当挑战性的任务,提高阴影透视的表达能力,对于学生快速掌握手绘设计表现技法,提高造型能力,具有重要的作用。

一、重新定位教学目标

在掌握一点透视、两点透视画法的基础上,加入物体的阴影可迅速提升物体的立体感,使所表现的对象在视觉上更加接近真实效果。[1]目前的工业设计专业“设计透视”课程教学偏重一点、两点、三点

透视的画法,而忽略了阴影的透视教学。目前常用的教学方法,一种是纯艺术绘画领域的透视教学,特点是容易理解、经验为主、定性分析为主,但缺乏科学分析的理性逻辑,需要长期的绘画训练才能内化为基本技能,不适合无美术基础的理科生;[2]另一种是建筑类专业的透视教学,特点是内容全面,逻辑性极强,但理论内容枯燥难以理解,部分透视原理在工业产品设计中应用较少。[3]

首先是教学目的定位,阴影透视在专业实际应用中主要目的是辅助提升产品效果图的立体效果,因此适当简化复杂的作图原理知识、建立常用的作图光源系统才能够更好地提高学习效率。然后是教学内容,阴影画法教学内容主要包括点、线、面阴影原理、正等测图阴影画法、透视图阴影画法,鉴于课时有限,阴影画法有别于一点透视、两点透视严格的“定量”作图法,应当结合“定性”作图的方法,在学生掌握了投影的基本规律后,正确的作出物体的阴影。[4]

二、更新教学方法

一)紧抓基础——讲透点、线、面基本投影规律

无论多复杂的物体投影都可以简化为基本的点、线、面的投影,只要掌握点、线、面的投影原理,学生面对复杂物体就能够发挥自主能动性来解答难题。

首先,设定好光源的基本信息。为简化作图步骤,一般设定光源为与地面45°夹角,自西向东照射的平行光源,且与画面位置平行。与画面倾斜光、点光源的阴影作图法在产品效果图表现中应用较少,只做介绍性内容讲解。然后,结合实际案例讲透点、线、面的投影规律,学生能够掌握并灵活运用此部分理论,组合体的阴影画法的学习便水到渠成了。


二)结合三维软件再现投影现象的教学法

如果是单纯讲解阴影的理论知识,势必造成内容枯燥难懂、课堂效果不佳的局面。物体的阴影画法是模拟自然界的真实物理现象,运用计算机三维软件仿真技术模拟物体的光照和阴影,然后再结合手工作图的结果进行对比验证,学生则可以更加立体地掌握阴影透视的规律。以点的透视为例,通过rhino建模的方式,模拟真实空间中的一点A在画面上的透视效果。在上课演示过程中,视点、站点、画面、基面、基透视等抽象专业名词实时显示(图1),教师可在rhino软件中任意旋转角度(图2),学生可全方位地认识点的透视现象,教师从而引出点的透视规律。



在阴影画法学习中,有些特殊情况的阴影不易理解,如“台阶上的阴影”“斜面上的阴影”“影的干涉”“曲面的阴影”等。可能会造成基本的点、线、面投影规律难以应用的情况,学生会对基本原理产生怀疑,此时引入三维模拟效果图的方式来验证投影规律后,学生对投影原理的正确性深信不疑,从而更加重视基础理论知识的学习,图3rhino软件模拟4种典型投影现象的三维效果图。



三)从轴测图到透视图阴影

透视图的阴影涉及透视的近大远小的变化,学生不但要弄清楚阴影规律,还要结合透视规律来作图,难度较大。轴测图不涉及透视,所以先教会学生准确画出轴测图的阴影相对容易,经过大量的轴测图阴影作图练习,学生熟练掌握复杂图形的阴影画法,此时再进阶到透视图阴影画法的学习就非常容易掌握了。

四)课后跟踪辅导

阴影透视作为设计透视课程的最后一部分内容,教学时间相对有限,作者所在学校该部分内容只有8学时计划,仅够教授理论知识,课后的练习缺乏时间辅导。基于此,教师可运用录制微课视频的方式,针对练习册中的复杂题型录制教师作图过程,共享至学生的QQ或微信群中,也可以用图片截屏的方式,制作电子版图文并茂的作图教程,共享给学生,进行有效的课后辅导。

三、组合体阴影透视教学案例 

选取工业设计专业常见的家具——茶几为例,进行组合体的阴影透视教学。作图方法讲解之前,先进行rhino三维建模,并用vray渲染器模拟自西向东,与地面夹角45°的画面平行光,图4为三维建模和渲染的效果图。引导学生认识到该物体的透视难点在于桌面镂空处的阴影和桌面在桌腿上的投影干涉,通过三维模拟,学生对投影的效果有了初步的认识,以便后续作图步骤的讲解。具体作图步骤如下:


第一步,明确透视及光线环境。根据已知茶几透视图,找到成角透视的两个灭点,设定好常用的自西向东、45°角的画面平行光源,如图5中①所示。 

第二步,化繁为简。根据立方体的两点透视作图方法,假想把茶几放在立方体中,去掉桌面镂空及桌腿众多细节,作出立方体的基本阴影与透视,由于是假想的立方体,所以暂且用photoshop软件处理阴影为半透明效果,方便学生理解,如5中②所示。

第三步,隐藏假想的立方体图层,绘制桌面镂空方形的影线,由于桌面的方形镂空具有一定厚度,难以判断那条棱的影是最外边缘,所以画出所有物体棱线的投影,最后合并重叠的阴影,得到5中③所示的影线。

第四步,运用第三步方法,进一步绘制桌腿的投影,注意根据光线的方向判断影的最大边界,得到桌腿与桌面合并后的影线,用红色填充阴影。自此,得到了该题目的基本阴影效果,5中④所示的为阴影填充颜色效果。

第五步,根据线的投影规律,画出桌面在桌腿立面受到干涉的投影效果,并用红色填充,效果如5中⑤所示。

第六步,画出所有桌面、桌腿的阴面,用深红色填充,调整其他位置投影细节,擦除前面桌腿遮挡的阴影,得到本题目最终的投影效果,如5中⑥所示。


四、结语

掌握阴影透视画法,能够有效提高工业设计专业学生的空间想象力,结合制图课程的尺规作图基础,可科学、准确地绘制出物体的阴影,进而提高设计表达的手绘能力。阴影透视的教学方法应当以学生为中心,结合专业,以提高其动手实践能力为主,采用简化复杂理论、讲透基础应用技巧、采用现代多元教学手段等教学方法,达到教师积极引导,学生乐于学习的优良教学效果。

 

基金项目:广东石油化工学院校级项目660678《基于专业实践的工业设计透视课程教学研究》;214329基于产教融合的工业设计创新能力培养;(214412)工业设计专业双体系人才培养模式改革。


[参考文献]

[1]盛建平.设计透视应用画法[M].北京:机械工业出版社,2009.183-116.

[2]谢淑丽.工业设计专业透视学课程教学研究[J].美术教育研究,2013(01):42-43.

[3]郭军.“建筑阴影与透视”课程中关于“透视图及轴测图上加阴影”部分的图表教学法[J].科技信息,2011(21):563-565.

[4]金鑫雷鸿源周仲伟.工科工业设计专业设计透视课程教学改革——以广东石油化工学院为例[J].艺术与设计理论),2016,2(05):137-139.

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