حجم‌نمایی و عمق‌نمایی خطی در طراحی (بخش اول)

جهان پیرامون و تصور انسان از محیط و اشیا سه بعدی است، در حالی که تصویر روی سطح دو بعدی شکل می‌گیرد. انسان به کمک تجربیات واقعی که از انواع حجم‌ها دارد، تصویر ساده شده آنها را درک می‌کند. در طراحی خطی، با کشیدن خط پیرامون اشیا، شکل با مرز مشخصی محدود و به صورت سطح دو بعدی نشان داده می‌شود. طراحان در ادوار مختلف تلاش کرده‌اند تا حجم اشیا و عمق فضا را روی سطح دوبعدی نمایش دهند. ساده‌ترین راه درک عمق تصویری هنگامی است که دو شکل جلوی هم قرار می‌گیرند و ما با دیدن یکی پشت دیگری دوری و نزدیکی آنها را درک می‌کنیم.

روش‌های حجم نمایی و عمق نمایی

برای نمایش حالت سه بعدی احجام در طراحی از روش‌های مختلف استفاده می‌شود. در تمام این روش‌ها، نمایش حجم روی سطح دوبعدی به صورت مجازی است. یعنی حجم در واقع برجسته و سه بعدی نیست. در روش قدیمی طراحی از موضوع به کمک پنجره‌ی شیشه‌ای، شیشه و کاغذ به تعداد مساوی خانه‌های شطرنجی تقسیم می‌شد. صفحه‌ی شیشه‌ای رو به روی مدل قرار می‌گرفت. طراح از سوراخ کوچکی که روی یک پایه‌ی چوبی ایجاد شده بود و جلوی شیشه قرار داشت به موضوع نگاه می‌کرد. او هر چه در خانه‌های روی شیشه می‌دید، در خانه‌ی مشابه آن روی کاغذ ترسیم می‌کرد. به این ترتیب، طرح با نسبت‌های صحیح و به صورت دقیق روی کاغذ پیاده می‌شد.

امروزه نمایش احجام و فضاها به کمک قواعد علمی انجام می‌شود.

پرسپکتیو خطی

با ساده کردن موضوعات به صورت حجم‌های هندسی می‌توان به سادگی از فضاها و اشیا مختلف طراحی کرد. طراحی از مکعب زیربنای طراحی از تمام حجم‌هاست.

طراح می‌تواند انواع حجم‌ها را به کمک مکعب به سادگی ترسیم کند و سپس جزییات موضوع را به آن اضافه کنید. برای ترسیم کُره و هرم و استوانه، از مکعب هم اندازه این حجم‌ها استفاده می‌شود.

تمرین: از یک مکعب چند طرح خطی ساده بکشید، دید ایستاده و نشسته خود را از مکعب ترسیم کنید

تمرین: زوایای مختلف مکعب را ترسیم و آنها را باهم مقایسه کنید.

زاویه‌ی دید در ایجاد تصاویر سه بعدی احجام هندسی اهمیت زیادی دارد. به تغییر اندازه‌ی سطوح مکعب در هر زاویه‌ی دید توجه کنید. بعضی از وجوه مکعب در زاویه‌ی دید ما قرار نمی‌گیرند. به نظر می‌رسد که زاویه‌ی ۹۰ درجه اضلاع تغییر می‌کند، یال‌هایی که از ما دورترند، کوتاه‌تر به نظر می‌رسند ... در حالی که مکعب تغییر نکرده است. با نمایش این تغییرات در طراحی، حجم سه بعدی به نظر می‌رسد و عمق نمایی در تصویر تقویت می‌شود.

طراحان روش نمایش این تغییرات را کشف کرده‌اند. به کمک روش نمایش حجم و عمق در سطح دو بعدی می‌توان احجام و فضاها را به صورت دقیق، به سرعت و سادگی ترسیم کرد. روش نمایش احجام و فضا بر مبنای فاصله، ارتفاع و زاویه‌ی دید طراحی پرسپکتیو نام دارد.

قواعد پرسپکتیو بر اساس ارتفاع دید طراح بیان می‌شود. همیشه و در همه جا در ارتفاع دید انسان خط فرضی به نام خط افق وجود دارد. خط افق در طبیعت مرز مشترک میان آسمان و زمین است که در کنار دریا به وضوح دیده می‌شود. در فضای طبیعت هم رو به روی بیننده و هم ارتفاع دید او خط افق دیده می‌شود، حتی اگر مانعی (مانند درخت) جلو دید بیننده را بگیرد، این خط وجود دارد. در فضای بسته هم معادل ارتفاع دید ناظر خط افق در نظر گرفته می‌شود. ارتفاع ناظر در دید او نسبت به موضوع اهمیت زیادی دارد، چنان که از دید کودک زیر میز دیده می‌شود، در حالی که ما سطح رویه میز را می‌بینیم.

تمرین: دو مکعب هم اندازه را به نحوی قرار دهید که یکی از آنها فاصله‌ی بیشتری با شما داشته باشد. طرح خطی آن‌ها را با هم مقایسه کنید. خطوطی که از شما دور می‌شوند چه حالتی پیدا کرده‌اند؟

در طراحی بر اساس قواعد پرسپکتیو خطی، علاوه بر ارتقاع ديد با خط افق از نقاط گریز هم استفاده می‌شود. هر دسته از خطوط موازی اشیا، ساختمان‌ها و جاده‌ها که از بیننده یا ناظر دور می‌شوند و به عمق می‌روند به یک نقطه گرایش دارند که نقطه‌ی گریز نام دارد. نقاط گریز روی خط افق قرار دارند.

تغییرات زاویه‌ی دید و ارتقاء ناظر بر اساس خط افق و نقطه‌ی گریز برای نمایش حجم‌ها به صورت علمی در مبحث پرسپکتیو خطی مطرح می‌شود. در پرسپکتیو خطی دوری و نزدیکی حجم‌ها، تغییر اندازه اضلاع و زاویه‌ها، عمق فضا بیشتر بر اساس ساختار هندسی مکعب بیان می‌شود. زیرا مکعب به دلیل ویژگی‌هایی چون امکان اندازه‌گیری دقیق اضلاع، بررسی وجوه مختلف از زوایای متعدد، ترسیم همه حجم‌ها با آن، ... مناسب‌ترین حجم برای درک قواعد پرسپکتیو است.

به طور کلی حجم‌های مکعب شکل، بر اساس ارتفاع و زاویه دید ناظر در سه حالت مختلف دیده می‌شوند. هر یک از این حالت‌ها یکی از انواع پرسپکتیو خطی است.

۱. در حالت اول تمام خطوط موازی که به عمق می‌روند و از ناظر دور می‌شوند به یک نقطه گرایش دارند که روی خط افق قرار دارد (پرسپکتیو یک نقطه‌ای).

۲. در حالت دوم خطوط موازی که به عمق می‌روند و از ناظر دور می‌شوند به دو دسته تقسیم می‌شوند و هر دسته به نقطه‌ی گریز جداگانه گرایش دارند. این نقاط روی خط افق قرار دارند و حجم بین این دو نقطه ترسیم می‌شود (پرسپکتیو دو نقطه‌ای).

۳. در حالت سوم در مورد حجم‌های بسیار مرتفع، خطوط موازی که به عمق می‌روند و از ناظر دور می‌شوند به سه دسته تقسیم می‌شوند. هر دسته خط موازی به یک نقطه گریز جداگانه گرایش دارد. در این حالت حجم بین دو نقطه گریز روی خط افق قرار دارد. نقطه گریز سوم در امتداد خطوط عمودی حجم مورد نظر قرار دارد (پرسپکتیو سه نقطه‌ای).

قواعد پرسپکتیو یک نقطه‌ای، دو نقطه‌ای و سه نقطه‌ای برای طراحی موضوعات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پرسپکتیو یک نقطه‌ای

از قواعد پرسپکتیو یک نقطه‌ای برای طراحی از موضوعات مختلف استفاده می‌شود. 

طراحی از اشیا

ابتدا ترسیم یک مکعب را به کمک خط افق و نقطه گریز تجربه کنید. در پرسپکتیو یک نقطه‌ای اضلاع و زوایای وجه روبه روی ناظر تغییر نمی‌کند و به صورت مربع یا مستطیل کامل دیده می‌شود. ترسیم مکعب یا مکعب مستطیل از وجهی که به ناظر نزدیک‌تر است شروع می‌شود. پس از ترسیم خط افق و مشخص کردن نقطه گریز، چهار رأس مربع را به نقطه گریز وصل کنید.

نقطه‌ی گریز، زاویه خطوط موازی را که از نظر دور می‌شوند و به عمق می‌روند مشخص می‌کند. خطوط افقی و عمودی در فاصله دلخواه رسم کنید، تا خطوطی را که به عمق می‌روند قطع کنند. اغلب، اضلاع داخلی مکعب را با نقطه‌چين نشان می‌دهند. استفاده از خطوط نقطه‌چین در تجسم اضلاع و زوایا و کنترل آنها هنگام طراحی مؤثر است.

محل قرارگیری اولین وجه نسبت به نقطه گریز و خط افق، وضعیت‌های مختلف مکعب را در پرسپکتیو یک نقطه‌ای نشان می‌دهد. در این نمودار چهار مکعب دو وجهی دیده می‌شوند. اگر ناظر در ارتفاع خط افق به حجمی در سمت راست یا چپ نقطه گریز نگاه کند آن را دو وجهی می‌بیند، همچنین اگر حجم در راستای دید ناظر بالا یا پایین نقطه گریز قرار داشته باشد، به صورت دو وجهی دیده می‌شود. حجم‌های دیگر علاوه بر این که بالاتر یا پایین‌تر از خط افق هستند در سمت راست یا چپ ناظر قرار دارند و به همین دلیل به صورت سه وجهی دیده می‌شود. بنابراین با جابه‌جایی ناظر، تعداد و وسعت وجوه و زاویه خطوطی که به عمق می‌روند، تغییر می‌کند. در همه حالت‌ها آنچه دورتر قرار دارد کوچکتر و کوتاه‌تر دیده می‌شود.

تمرین: با استفاده از خط افق و نقطه گریز در پرسپکتیو یک نقطه‌ای مکعب را در وضعیت‌های مختلف ترسیم کنید.

اضلاع داخلی مکعب‌ها را به صورت نقطه‌چین مشخص کنید.

علاوه بر تغییر ارتفاع، بُعد مسافت هم اهمیت دارد. اندازه و ابعاد احجام و فضاها در دید انسان به دلیل فاصله‌ی زیاد تغيير می‌کند. هر چقدر فاصله‌ی ناظر از موضوع بیشتر باشد خطای دید شدیدتر است؛ تا حدی که به نظر می‌رسد کناره‌های جاده یا خطوط موازی ریل راه آهن در افق همدیگر را قطع می‌کنند همچنین در عمق مناظر، ارتفاع موضوعات عمودی مانند چراغ‌های خیابان کوتاه‌تر می‌شود و فاصله آنها کمتر به نظر می‌رسد. اندازه‌ی کشتی‌ها، هواپیماهای ساختمان‌ها و ... به دلیل فاصله زیاد بسیار کوچک دیده می‌شود ... در این موارد تغییرات غیر واقعی است و اندازه و ابعاد موضوع فقط از ديد ناظر این‌گونه به نظر می‌رسد. چون پرسپکتیو قواعد خطای دید را نسبت به موضوعات مختلف بر اساس فاصله، ارتفاع و زاویه دید ناظر بیان می‌کند، محل قرارگیری ناظر نسبت به موضوع معیار سنجش اندازه‌ها و ابعاد و تغییر حالت آنها برای طراحی است. به همین دلیل یک موضوع از ارتفاع‌ها و زوایای دید مختلف، تصاویر گوناگونی دارد. وقتی انتهای خیابان در مقابل دید ما قرار دارد، دیوار اتاقی را از روبه رو می‌بینیم یا وجوهی از اشیای مختلف مقابل دید ما قرار می‌گیرند پرسپکتیو یک نقطه‌ای است.

در رشته‌های هنری، به خصوص معماری و طراحی صنعتی حجم‌ها به کمک قواعد پرسپکتیو به صورت دقیق محاسبه و ترسیم می‌شوند. در این نوع طرح‌ها استفاده از خط‌کش ضروری است. اما هنگام طراحی اغلب نقطه گریز اشیا بیرون از صفحه قرار می‌گیرد و باید جای آن را تصور کرد. برای طراحی از اشیای مختلف مانند انواع جعبه‌ها، کتاب، میز، صندلی و ... در پرسپکتیو یک نقطه‌ای از روش ترسیم مکعب استفاده می‌شود. با ترسیم وجه روبه رو (یا وجه تغییر شکل نیافته مکعب)، کشف زوایای اضلاع، کوچک کردن وجوهی که از ما دور می‌شوند و کوتاه کردن خطوطی که فاصله‌ی بیشتری با ما دارند، می‌توان حجم‌های مختلف را طراحی کرد. کوتاه نمایی در اشیا کوچک کمتر است.

تمرین طراحی از مکعب را با خطوط کمرنگ آغاز کنید. از وجهی که به شما نزدیک‌تر است شروع کنید. نیازی به پاک کردن خطوط اولیه نیست آنها روند طراحی را نشان می‌دهند. در این طرح‌ها کشف زاویه خطوطی که به عمق می‌روند، تجسم اضلاع و وجوهی که دیده نمی‌شوند و اندازه‌گیری برای رعایت تناسبات؛ ... را تمرین کنید. با این تمرین‌های اولیه زمینه مناسبی برای طراحی از اشیا به وجود می‌آید.

تمرین: انواع موضوعات را از دید پرسپکتیو یک نقطه‌ای طراحی کنید. ابتدا حجم را به نحوی روبه روی خود قرار دهید که یک وجه آن روبه روی شما قرار گیرد. سپس با خطوط کمرنگ، طرح کلی را اجرا کنید. برای پیدا کردن زوایا و اندازه‌های صحیح و ترسیم خطوط دقيق موضوع بارها جستجو کنید. با اضافه کردن خطوط پررنگ طرح را کامل کنید.

چنان که گفته شد به کمک مکعب ترسیم دقيق حجم‌های دیگر ممکن می‌شود. با تمرین طراحی از استوانه و مخروط طراحی دقیق انواع ظروف و بطری‌ها آسان می‌شود. به کمک این روش حالت سه بعدی آنها بهتر نمایش داده می‌شود. طراحی استوانه را با ترسیم بیضی داخل وجه رویه مکعب شروع کنید. بیضی دایره‌ای است که به پرسپکتیو رفته و می‌توان به کمک محور تقارن‌های عمودی و افقی آن را ترسیم کرد.

تمرین: به کمک مکعب ترسیم استوانه و مخروط را تمرین کنید.

تمرین: از انواع ظروف مانند بطری، پارچ، گلاب پاش و... به صورت خطی طراحی کنید. دهانه ظروف را با استفاده از محور تقارن بیضی به صورت دقیق ترسیم کنید. به کمک اندازه‌گیری و خطوط رابط تناسبات و فضای خالی اطراف دهانه ظروف را تصحیح کنید.

تمرین: ترکیبی از چند مکعب و ظروف استوانه‌ای را به صورت خطی طراحی کنید.

طراحی از فضای داخلی

به کمک این قواعد می‌توان علاوه بر اشیا و حجم‌های کوچک از فضاهای مختلف طراحی کرد. رعایت قواعد پرسپکتیو از طرح کلی شروع می‌شود.

برای آشنایی با ترسیم فضای داخلی، وجه روبه رو را به نحوی رسم کنید که نقطه گریز داخل آن قرار گیرد، سپس چهار رأس وجه را به نقطه‌ی گریز وصل کنید و امتداد دهید تا دیوارهای سقف و کف اتاق مشخص شود. عرض کف اتاق را تقسیم‌بندی و هر بخش را به نقطه گریز وصل کنید. سپس یکی از قطرهای کف اتاق را بکشید و از محل تلاقی قطر با هر یک از خطوطی که به نقطه گریز وصل شده‌اند، خط افقی رسم کنید. به این ترتیب موزاییک‌های کف اتاق مشخص می‌شوند. با توجه به رابطه‌ی خطوط موازی چراغ، در، پنجره، تابلو و ... را داخل اتاق ترسیم کنید. خطوط عمودی به موازات هم، خطوط افقی به موازات هم و خطوطی که به عمق می‌روند با گرایش به نقطه گريز رسم می‌شوند. چنان که می‌بینید تمام خط‌های بالا‌تر و پایین‌تر از خط افق مانند، خطوط بالای پنجره‌ها، چهارچوب در و لبه تابلوها به سمت نقطه گریز شیب پیدا می‌کنند. برای ترسیم کتابخانه ضلع عمودی خارجی را تقسیم‌بندی و هر بخش را به نقطه گریز وصل کنید. سپس از محل تلاقی این خطوط با دیواره عقبی کتابخانه خط افقی رسم کنید.

تمرین: از میز و صندلی در پرسپکتیو یک نقطه‌ای به کمک مکعب طراحی کنید. طرح کلی این اشیا را به صورت حجم مکعب ببینید نه سطح. طراحی از اشیا مختلف را از دید پرسپکتیو یک نقطه‌ای تمرین کنید تا هنگام طراحی این قواعد را به سرعت و خود به خود در طرح پیاده کنید.

تمرین: از فضای داخل اتاق در پرسپکتیو یک نقطه‌ای طراحی کنید. قواعد پرسپکتیو را با دقت و به کمک خطوط کمرنگ پیاده کنید. (شیب خط‌هایی را که به عمق رفته‌اند به صورت تقریبی تعیین کنید و همه آنها را نسبت به نقطه گریز فرضی بسنجید.)

تمرین: فضاهای معماری ایران (یا تصاویر آنها) را از زاویه‌ی دید پرسپکتیو یک نقطه‌ای به صورت خطی طراحی کنید.

طراحی از بناها

طراحی از ساختمان‌ها در پرسپکتیو یک نقطه‌ای به کمک خط افق و نقطه گریز آسان می‌شود. ابتدا وجه روبه روی ناظر ترسیم و سپس چهار رأس این وجه به نقطه گریز وصل می‌شود. در فاصله دلخواه خطی به موازات خطوط عمودی وجه اولیه رسم کنید. اگر خطوط عمودی بعدی در فاصله دو خطی که به عمق می‌روند، رسم شوند، ارتفاع همه ساختمان‌ها تا انتهای خیابان یکسان می‌شود. برای رسم ساختمان‌هایی با بلندی متفاوت اندازه خطوط عمودی را تغییر دهید و از رأس هر خط عمود دوباره به نقطه گریز وصل کنید. عرض پیاده روها را مشخص و به نقطه گریز وصل کنید. 

عرض خیابان را به اندازه‌های مساوی تقسیم و هر بخش را به نقطه گریز وصل کنید. دو خط موازی افقی در ابتدا و انتهای این خطوط ترسیم کنید و خط کشی خیابان را نشان دهید.