中國(guó)圖學(xué)投影理論及其研究

劉克明

（華中科技大學(xué)，湖北 武漢430074）

中國(guó)圖學(xué)投影理論及其研究

劉克明

（華中科技大學(xué)，湖北 武漢430074）

圖學(xué)論證了在二維平面上繪制三維空間幾何形狀的圖形的方法，是研究投影法繪制工程圖樣和解決空間幾何問(wèn)題、理論及方法的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。中國(guó)是一個(gè)具有豐富圖學(xué)傳統(tǒng)的國(guó)家。中國(guó)圖學(xué)的投影理論及其研究在先秦之前已有見(jiàn)端倪，魏晉時(shí)期已提出焦點(diǎn)透視的圖學(xué)理論，宋元之際，圖樣繪制之精，投影畫(huà)法的創(chuàng)新，使圖學(xué)理論大具。中國(guó)圖學(xué)的投影理論不僅為中國(guó)古代科技的發(fā)展提供了信息支撐，也為近代中國(guó)圖學(xué)迅速走向近現(xiàn)代奠定了理論基礎(chǔ)。

圖學(xué)；投影理論；焦點(diǎn)透視；散點(diǎn)透視

圖學(xué)是人類(lèi)社會(huì)一種重要的思維工具和交流工具。用以“按圖施工”或“按圖加工”的工程圖樣，不僅是科技與工程施工不可少的文件；也是科學(xué)技術(shù)工作者之間、地區(qū)之間以及圖與圖之間進(jìn)行科技交流的主要工具，因此，圖或圖樣被譽(yù)為工程技術(shù)界共同的“國(guó)際語(yǔ)言”。圖學(xué)論證了在二維平面上繪制三維空間幾何形狀的圖形的方法，是研究投影法繪制工程圖樣和解決空間幾何問(wèn)題、理論及方法的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。圖學(xué)也是一種書(shū)寫(xiě)的符號(hào)系統(tǒng)，自覺(jué)運(yùn)用作圖方法構(gòu)思，分析和表達(dá)工程技術(shù)問(wèn)題，并用圖學(xué)的方法進(jìn)行科技思維，是每個(gè)工程技術(shù)人員所必須具備的知識(shí)基礎(chǔ)；故而圖學(xué)是衡量各門(mén)學(xué)科發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

中國(guó)是一個(gè)具有豐富圖學(xué)傳統(tǒng)的國(guó)家。其先秦建筑制圖之奇，魏晉圖學(xué)理論之富，宋元圖樣繪制之精，明清之際，探索真解，唯求經(jīng)世之實(shí)，圖學(xué)大具；它不僅為中國(guó)近現(xiàn)代圖學(xué)打下了基礎(chǔ)，也為圖學(xué)的未來(lái)發(fā)展做出了楷模。

1 公元前5世紀(jì)《列子》一書(shū)中對(duì)于投影的認(rèn)識(shí)

中國(guó)對(duì)投影方法的認(rèn)識(shí)較早，春秋至戰(zhàn)國(guó)初期（公元前475前后）的《列子》中對(duì)于投影的認(rèn)識(shí)，見(jiàn)之于該書(shū)“說(shuō)符第八”的第一章，論及投影法及其理論云：“形枉則影曲，形直則影正”，其原理如圖1所示。

圖1 《列子》中對(duì)于投影“枉直隨形”，“屈伸任物”認(rèn)識(shí)的示意圖

《列子》“說(shuō)符”第二章還論述到：“身長(zhǎng)則影長(zhǎng)，身短則影短”。意即“身材高，投影的影子則長(zhǎng)；身材短小，則投影的影子也就短小”。此段論述的是投影的一般規(guī)律，這和現(xiàn)代正投影理論中直線投影的原理是完全一致的，其原理如圖2 所示。

圖2 《列子》中對(duì)于投影“身長(zhǎng)則影長(zhǎng)，身短則影短”認(rèn)識(shí)的示意圖

2 公元4至5世紀(jì)南朝宋時(shí)宗炳的焦點(diǎn)透視理論

在中國(guó)的文獻(xiàn)中，最早系統(tǒng)論述中心投影的，見(jiàn)之于南朝宋時(shí)宗炳（公元 376―443年）的《畫(huà)山水序》一文，其云：“且夫昆侖之大，瞳子之小，迫目以寸，則其形莫視，回以數(shù)里，則可圍以寸眸，誠(chéng)由去之稍闊，則其見(jiàn)彌小，今張綃素以遠(yuǎn)映，則昆閬之形，可圍于方寸之間，豎畫(huà)三尺，當(dāng)千仞之高，橫墨數(shù)尺，體百里之迥?！?/p>

這是一篇很有圖學(xué)史價(jià)值的文獻(xiàn)，也是一篇非常精彩的中心投影，即透視理論的論述，也是迄今世界上最早的記載。宗炳認(rèn)為：同一物體，距離太近，反而不見(jiàn)全貌，距離加遠(yuǎn)，倒可看清全廓，這是近大遠(yuǎn)小的緣故，用一塊展開(kāi)的綃素，放在眼和物體之間，就可以反映出高大寬廣的景物。宗炳理論的幾何模型，如圖3所示。

圖3 宗炳《畫(huà)山水序》焦點(diǎn)透視理論的幾何模型

而“豎畫(huà)三尺，當(dāng)千仞之高，橫墨數(shù)尺，體百里之迥”，則說(shuō)的是投影與被投影物體之間的數(shù)學(xué)關(guān)系、即如仿射幾何的相似理論相近。其幾何模型，如圖4、圖5所示。

宗炳《畫(huà)山水序》的論述可以說(shuō)是現(xiàn)代第三角畫(huà)法的先導(dǎo)，從視點(diǎn)到“綃素”即投影面，從“綃素”到“昆閬之形”即被投影的物體，這種投影模型和第三角畫(huà)法的理論是完全相同的，可以說(shuō)是一幅直觀明了的透視投影原理圖。而中國(guó)古代的建筑圖學(xué)，正是在這種理論背景下先后發(fā)展起來(lái)的[1-2]。

圖4 宗炳《畫(huà)山水序》“豎畫(huà)三尺，當(dāng)千仞之高”的示意圖

圖5 宗炳《畫(huà)山水序》“橫墨數(shù)尺，體百里之迥”的示意圖

3 11至12世紀(jì)北宋郭熙與沈括的理論

而宗炳以后的中國(guó)圖學(xué)家們，并沒(méi)有滿(mǎn)足中心投影、即焦點(diǎn)透視的畫(huà)法，他們根據(jù)繪畫(huà)及圖樣在視覺(jué)與空間構(gòu)圖中的需要，又創(chuàng)立了新的理論來(lái)滿(mǎn)足繪畫(huà)創(chuàng)作的要求。無(wú)論是宋代畫(huà)家郭熙（生卒年不詳），還是科學(xué)家沈括（公元1031―1095年），他們提出的“三遠(yuǎn)”之法，“可居”、“可游”，“山形面面看”、“山形步步移”的構(gòu)圖理論，以及“以大觀小”，“折近”、“折遠(yuǎn)”的思想，從根本上解決了透視畫(huà)法與繪畫(huà)形象矛盾的統(tǒng)一，是對(duì)中國(guó)繪畫(huà)透視理論的發(fā)展與創(chuàng)新。

3.1 郭熙的三遠(yuǎn)之法

11至12世紀(jì)北宋杰出的山水畫(huà)家郭熙，其《林泉高致集》提倡繪畫(huà)創(chuàng)作要從生活出發(fā)，對(duì)大自然深入觀察體驗(yàn)。在總結(jié)取景及構(gòu)圖方面，他指出：“山有三遠(yuǎn)：自山下而仰山顛，謂之高遠(yuǎn)；自山前而窺山后，謂之深遠(yuǎn)；自近山而望遠(yuǎn)山，謂之平遠(yuǎn)?！边@就是中國(guó)繪畫(huà)取景的“三遠(yuǎn)法”。他提出了不同視點(diǎn)位置所形成的透視變化，也是中國(guó)繪畫(huà)構(gòu)圖基本方法的概括。

從透視的原理而論，此“三遠(yuǎn)之法”正是視點(diǎn)在縱向移動(dòng)過(guò)程中，所處低、中、高3種視位觀察景物時(shí)所生成的仰視、平視、俯視3種透視關(guān)系。

“三遠(yuǎn)法”的提出，就是郭熙對(duì)前人和他自己創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，它闡明了觀者在不同視點(diǎn)，如仰視、俯視或平視所形成的構(gòu)圖變化規(guī)律?！案哌h(yuǎn)”適于表現(xiàn)近視、仰視山勢(shì)的突兀高聳；“深遠(yuǎn)”適于表現(xiàn)漸高、漸遠(yuǎn)山勢(shì)的重疊連綿；“平遠(yuǎn)”適于表現(xiàn)縱深山勢(shì)的一望無(wú)際?！叭h(yuǎn)法”的提出，使我們對(duì)中國(guó)繪畫(huà)幾種基本構(gòu)圖的取景方法有了明確的理論認(rèn)識(shí)。

3.2 “可居”、“可游”與“山形步步移”、“山形面面看”

用透視變化與視平線、視垂線及心點(diǎn)的關(guān)系來(lái)解釋郭熙“三遠(yuǎn)”的理論，仍然是不完整的。這是因?yàn)楣醯睦碚摬粌H局限于焦點(diǎn)透視，而是在于它突破焦點(diǎn)透視束縛，提倡視點(diǎn)移動(dòng)與變化的散點(diǎn)透視?！读秩咧录分泄跆岢隽死L畫(huà)構(gòu)圖“可居”、“可游”、“山形步步移”、“山形面面看”的理論。

“散點(diǎn)透視”，就是不把視點(diǎn)固定在一定的位置，根據(jù)畫(huà)面需要移動(dòng)視線以表現(xiàn)廣闊深遠(yuǎn)的境界。這種觀察方法是和其強(qiáng)調(diào)神似的藝術(shù)要求完全一致的。只有從不同角度去深入感受，形成整體的形象概念。在對(duì)對(duì)象的結(jié)構(gòu)、特征、神態(tài)有所了解的基礎(chǔ)上取景構(gòu)圖，下筆作畫(huà)，才能抓住對(duì)象本質(zhì)特征和精神氣息。

郭熙在《林泉高致集》中以不同角度和方法繪畫(huà)花、竹為例，論述了繪圖投影和散點(diǎn)透視的理論。他說(shuō)：“學(xué)畫(huà)花者，以一株花置深坑中，臨其上而瞰之，則花之四面得矣。學(xué)畫(huà)竹者，取一枝竹，因月夜照其影于素壁之上，則竹之真形出矣。學(xué)畫(huà)山水者何以異此？”“山近看如此，遠(yuǎn)數(shù)里看又如此，遠(yuǎn)十?dāng)?shù)里看又如此，每遠(yuǎn)每異，所謂山形步步移也。山正面如此，側(cè)面又如此，背面又如此，每看每異，所謂山形面面看也。”

郭熙強(qiáng)調(diào)畫(huà)山水要觀察對(duì)象“山形步步移”，“山形面面看”。也就是不是取一個(gè)固定的視點(diǎn)與角度，而是邊走邊看。繪畫(huà)者不但要體驗(yàn)對(duì)象的形勢(shì)、結(jié)構(gòu)，不同季節(jié)氣候的自然變化，而且還要研究根據(jù)藝術(shù)表現(xiàn)需要，運(yùn)用不同的構(gòu)圖方法來(lái)表現(xiàn)。因?yàn)?，不同的透視?huà)法，產(chǎn)生不同的藝術(shù)境界，這正是“三遠(yuǎn)法”產(chǎn)生和立論的生活與實(shí)踐基礎(chǔ)。中國(guó)畫(huà)長(zhǎng)卷，常將不同取景方法的“三遠(yuǎn)”結(jié)合起來(lái)，打破了時(shí)間、空間的限制，就是這種觀察方法產(chǎn)生的獨(dú)特表現(xiàn)手段。

3.3 沈括《夢(mèng)溪筆談》中的透視理論

北宋沈括（公元1031―1095年）撰《夢(mèng)溪筆談》二十六卷，補(bǔ)《筆談》二卷，《續(xù)筆談》一卷。其論透視理論，見(jiàn)是書(shū)“書(shū)畫(huà)門(mén)”。書(shū)中他提出了繪畫(huà)“以大觀小”及“折高折遠(yuǎn)”的獨(dú)特見(jiàn)解，頗多卓見(jiàn)。首先，沈括認(rèn)為：繪畫(huà)構(gòu)圖應(yīng)符合透視的法則。因此，他欣賞董源、巨然“近視之，幾不類(lèi)物象，遠(yuǎn)觀則景物粲然”的作品。

其次，沈括重視散點(diǎn)透視，而不主張焦點(diǎn)透視。在《夢(mèng)溪筆談》中他對(duì)李成“仰畫(huà)飛檐”提出了自己的看法；他在《夢(mèng)溪筆談》中寫(xiě)道：“又李成畫(huà)山上亭館及樓塔之類(lèi)，皆仰畫(huà)飛檐。其說(shuō)以謂自下望上，如人平地望塔檐間，見(jiàn)其榱桷。此論非也。大都山水之法，蓋以大觀小，如人觀假冊(cè)耳。若同真山之法，以下望上，只見(jiàn)一重山，豈可重重悉見(jiàn)，兼不應(yīng)見(jiàn)其溪谷間事。又如屋舍，亦不應(yīng)見(jiàn)其中庭及后巷中事。若人在東立，則山西便合是遠(yuǎn)境；人在西立，則山東便合是遠(yuǎn)境。似此如何成畫(huà)？李君蓋不知以大觀小之法。其間折高、折遠(yuǎn)，自有妙理。豈在掀屋角也！”

沈括理論的關(guān)鍵在于“以大觀小之法”。它既是中國(guó)傳統(tǒng)繪畫(huà)的創(chuàng)作方法，又是以中國(guó)式語(yǔ)言表述的關(guān)于透視問(wèn)題的科學(xué)結(jié)論。其中“折高、折遠(yuǎn)”的提出，顯然是認(rèn)識(shí)到了“近大遠(yuǎn)小”的透視現(xiàn)象在數(shù)量上的對(duì)應(yīng)關(guān)系?！耙源笥^小之法”包含兩重意思：它既指出了中國(guó)畫(huà)獨(dú)特的構(gòu)圖方法，又指明了中國(guó)畫(huà)獨(dú)特的透視方法與思維方法。中國(guó)的巨幅或長(zhǎng)卷山水畫(huà)，就是應(yīng)用了“以大觀小之法”、散點(diǎn)透視的畫(huà)法來(lái)表現(xiàn)的。如果采用焦點(diǎn)透視畫(huà)法，即所謂“掀屋角”的方法來(lái)表現(xiàn)，顯然是無(wú)法繪制的。

沈括在理論上肯定與闡明了中國(guó)畫(huà)中這種特有的“以大觀小”及“折高折遠(yuǎn)”的散點(diǎn)透視畫(huà)法。同時(shí)，也為這種畫(huà)法創(chuàng)立了最早的透視理論。但是在繪畫(huà)上，始自初唐而并非始自李成的“仰畫(huà)飛檐”的畫(huà)法，由于能充分表現(xiàn)物體高聳的感覺(jué)，亦并非沒(méi)有價(jià)值。

許然，李成的繪畫(huà)“殊無(wú)古人格致，然時(shí)亦未有其比”，沈括也給予了極高的評(píng)價(jià)，沈括在“圖畫(huà)歌”中就認(rèn)為“李成筆奪造化工”。不僅如此，在“圖畫(huà)歌”中，他還對(duì)唐宋之際的的繪畫(huà)，評(píng)價(jià)甚高[3]。

3.4 散點(diǎn)透視的理論基礎(chǔ)

散點(diǎn)透視的基本原理，在于打破一個(gè)視域的界限，移動(dòng)視點(diǎn)，采取多視域的組合，將景物自然地、有機(jī)地組織到一個(gè)畫(huà)面里。這種方法給畫(huà)面構(gòu)圖帶來(lái)更大的自由性，能達(dá)到廣視博取，“立萬(wàn)象于胸懷”，隨心經(jīng)營(yíng)，“寫(xiě)山水之縱橫”之目的。由于寬闊的視域容量，自然就會(huì)形成一些特殊的構(gòu)圖形式，比如長(zhǎng)卷、立軸、條幅等，使畫(huà)面所繪景物有了更大的廣闊性、可表現(xiàn)性。散點(diǎn)透視的多視域組合，包括橫向多視域的組合和縱向多視域的組合。

3.4.1 橫向多視域平移法

郭熙在《林泉高致集》稱(chēng)：“世之篤論，謂山水有可行者，有可望者，有可游者，有可居者，畫(huà)凡至此，皆入妙品?！边@正是欣賞者的眼睛隨著畫(huà)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，在重復(fù)畫(huà)家移動(dòng)視點(diǎn)觀察景物的過(guò)程，說(shuō)明畫(huà)內(nèi)景物有明顯的連續(xù)、遷移性。畫(huà)家視點(diǎn)的移動(dòng)方位，是決定散點(diǎn)透視畫(huà)面組合方式的前提。人的眼睛對(duì)景物進(jìn)行移動(dòng)觀察，仍是從高、寬、深3個(gè)方向進(jìn)行的，或左右移動(dòng)視點(diǎn)；或前后移動(dòng)視點(diǎn)；或上下移動(dòng)視點(diǎn)；或同時(shí)擴(kuò)張縱橫移動(dòng)視點(diǎn)，散點(diǎn)透視所組成的畫(huà)面都屬多視域的組合。

以橫向多視域的組合為例，這種組合可以組成橫幅，長(zhǎng)卷式構(gòu)圖，是視點(diǎn)水平運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，包括左右或前后的視點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。如橫向多視域定向平移法，面對(duì)長(zhǎng)達(dá)幾十里、幾百里、甚至上千里的景物，采取小范圍的以點(diǎn)對(duì)線的旋點(diǎn)法，已無(wú)法表現(xiàn)時(shí)，就需采取以線對(duì)線的觀察方法，即視點(diǎn)按物體排列順序，以一定的視距、角度作并行觀察，形成一種同向視域的畫(huà)面平行運(yùn)動(dòng)過(guò)程，可以得到連續(xù)視域，把它們連接起來(lái)，所得到的心點(diǎn)軌跡仍然是視平線。如視點(diǎn)以 45°角度平移順序觀察立方體時(shí)，可以形成 45°成角立方體的連續(xù)排列畫(huà)面組合，各立方體 45°成角邊線分別消失到本視域的左右距點(diǎn)上，其畫(huà)法原理，如圖6所示。

在視域內(nèi)容的表現(xiàn)上，長(zhǎng)卷繪畫(huà)常以一定的關(guān)聯(lián)因素加以銜接。如宋張擇端《清明上河圖》是以時(shí)間為內(nèi)在因素，通過(guò)清明時(shí)節(jié)汴梁城內(nèi)外人物的活動(dòng)場(chǎng)景，反映當(dāng)時(shí)繁榮的景象。這幅畫(huà)采用高視位平行移動(dòng)、以移步觀景的構(gòu)圖方法，使觀者感到自己站在高出畫(huà)面的視位上隨著游人賞景賞情。畫(huà)面虛實(shí)、疏密在平直的長(zhǎng)卷中上下曲折交替變化。所繪房屋，依路傍水，有不同方位，并采用平行投影的畫(huà)法，使許多建筑立體感強(qiáng)，觀之，有身臨其境之感。

圖6 視點(diǎn)若以45°角度橫向多視域平移圖解

3.4.2 縱向多視域的組合

除橫向多視域的組合之外，尚有縱向多視域的組合，條幅、立軸等構(gòu)圖形式，是視點(diǎn)縱向運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。簡(jiǎn)而言之，即將仰視與俯視的多視域組合起來(lái)?！把鲆暋迸c“俯視”二詞，最早見(jiàn)之于《莊子》的“人間世”中，是縱向多視域組合的最好與最早的記載。其觀察方法同橫向多視域組合規(guī)律一樣，只是方向不一?？刹捎枚ㄎ谎龈┮曈蚺帕薪M合，采用視點(diǎn)縱移視域排列組合。

（1）定位仰俯法。面對(duì)景物，欲將高于視點(diǎn)、低于視點(diǎn)的景物置于一圖，在視位不動(dòng)的情況下，自然是一種上仰下俯的觀景過(guò)程。畫(huà)家可坐于半山腰確定視位后，面向景物低頭可見(jiàn)溪水、坡路、山石、樹(shù)木；仰頭可見(jiàn)挺立的高山、峰巔；而仰俯之中，必有平視區(qū)域的景物，或煙霧繚繞，或遠(yuǎn)坡林木，自然地承接上下景物。實(shí)際上這是一種定位縱向環(huán)視法，利用這種方法，可以得到有消失軌跡的畫(huà)面組合。

此外，還有一類(lèi)屬于無(wú)消失軌跡的視域組合。中國(guó)繪畫(huà)中，有許多這種類(lèi)型的畫(huà)面構(gòu)圖，一幅畫(huà)有仰視、平視、俯視的景物；或近景為俯視，中景為平視，遠(yuǎn)景為仰視；或近景為俯視，中景為平仰結(jié)合，遠(yuǎn)景為平視；或景分仰俯變化，而所有房屋建筑不論位置高低，一律以同一高度視位處理。

（2）定向縱移法。面對(duì)景物，采取上下移動(dòng)視點(diǎn)的方法，在不同的高度上觀察，然后串聯(lián)各視域成為條幅構(gòu)圖。由于景物排列的特點(diǎn)不同，縱視后所得畫(huà)面，效果各異。

第一、以縱對(duì)高的視域組合，指面對(duì)縱向秩序排列的形體，視點(diǎn)自下而上移動(dòng)觀察，如果對(duì)立方體規(guī)則地縱移觀察，可得到有消失軌跡的視域串聯(lián)。中國(guó)繪畫(huà)常用無(wú)消失軌跡的縱向視域組合，將不同高度景物繪制到立軸畫(huà)幅中。

第二、以縱對(duì)深的視域組合，中國(guó)繪畫(huà)的立軸構(gòu)圖，不都是表現(xiàn)景物的高低層次，許多作品體現(xiàn)的是遠(yuǎn)近深度變化，即利用立軸上下幅度作為景物深度的容量，對(duì)迥深之景，攀高而上，以不同高度，觀察不同景深，以下觀近，以上觀遠(yuǎn)。如此步步登高，景物自然由畫(huà)面底部向上，層層推遠(yuǎn)，彼此遮擋較少，畫(huà)面可以推得很遠(yuǎn)。

視點(diǎn)升高與景物推遠(yuǎn)的關(guān)系，視點(diǎn)在不同高度上，以同樣視線角度觀察景物，恰似一個(gè)無(wú)限遠(yuǎn)的視點(diǎn)發(fā)來(lái)的一組平行線群，整個(gè)景物盡在視位高度之下，構(gòu)圖必定層層升高。這是畫(huà)家用近距離有限的步移來(lái)實(shí)現(xiàn)理想化的無(wú)限遠(yuǎn)的視點(diǎn)觀察效果的方法，也是中國(guó)繪畫(huà)利用畫(huà)幅的高度縱向積累景物的深度，區(qū)別于西畫(huà)中把遠(yuǎn)景推向滅線、密集化平的地方，體現(xiàn)著無(wú)滅線軌跡構(gòu)圖的長(zhǎng)處。散點(diǎn)透視中縱向多視域移動(dòng)圖解，如圖7所示[4-7]。

公元11至12世紀(jì)的郭熙與沈括對(duì)透視理論所進(jìn)行的系統(tǒng)總結(jié)，是古代圖學(xué)家對(duì)透視學(xué)理論的貢獻(xiàn)，具有中國(guó)文化的特色，是對(duì)圖學(xué)理論中焦點(diǎn)透視的超越與否定。散點(diǎn)透視上有它獨(dú)特的處理方法，它遵循透視的基本法則與規(guī)律，又不拘泥于一般的法則、規(guī)律。畫(huà)家的觀察點(diǎn)不是固定在一個(gè)地方，也不受一定視域的限制，而是根據(jù)自己的創(chuàng)作意圖，移動(dòng)立足點(diǎn)進(jìn)行觀察，各個(gè)不同立足點(diǎn)所看到的內(nèi)容都可根據(jù)自己的需要組織進(jìn)畫(huà)面上來(lái)，使畫(huà)面所表現(xiàn)的內(nèi)容更全面，更生動(dòng)。

圖7 散點(diǎn)透視中縱向多視域移動(dòng)圖解

在中國(guó)圖學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程中，明清之際，中道衰微，在世界圖學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中黯然失色，幾乎退出了歷史舞臺(tái)。盡管當(dāng)時(shí)中國(guó)科學(xué)技術(shù)，發(fā)展緩慢，但是，明清之際的圖學(xué)家們，知難而進(jìn)，一方面從事古代圖學(xué)理論，圖繪技術(shù)的整理與闡發(fā)；同時(shí)，在吸納西方圖學(xué)的理論與技術(shù)時(shí)，也對(duì)西方圖學(xué)加以研究和介紹，在中外圖學(xué)知識(shí)的整理上做出了重大貢獻(xiàn)，并做出具有創(chuàng)新意義的成果。清季引進(jìn)西方近代圖學(xué)的理論及其具有代表性的著作——《視學(xué)》、《器象顯真》，是當(dāng)時(shí)中國(guó)工程圖學(xué)及其建筑制圖技術(shù)成就的代表，也是傳統(tǒng)圖學(xué)向近現(xiàn)代圖學(xué)嬗變的具體反映。

4 結(jié) 論

（1）圖學(xué)論證了在二維平面上繪制三維空間幾何形狀的圖形的方法，是研究投影法繪制工程圖樣和解決空間幾何問(wèn)題和理論及方法的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。因此，圖學(xué)是衡量各門(mén)學(xué)科發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

（2）中國(guó)是一個(gè)具有豐富圖學(xué)傳統(tǒng)的國(guó)家。中國(guó)圖學(xué)的投影理論及其研究在先秦之前已有見(jiàn)端倪；魏晉時(shí)期已提出焦點(diǎn)透視的圖學(xué)理論；宋元之際，圖樣繪制之精，投影畫(huà)法的創(chuàng)新，使圖學(xué)理論大具。中國(guó)圖學(xué)綿延數(shù)千年，其科學(xué)成就對(duì)于中國(guó)圖學(xué)迅速走向近現(xiàn)代奠定了理論基礎(chǔ)。

[1] 劉克明. 中國(guó)工程圖學(xué)史[M]. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2003: 128-135.

[2] 劉克明. 中國(guó)建筑圖學(xué)文化源流[M]. 武漢: 湖北教育出版社, 2006: 131-148.

[3] 劉克明. 中國(guó)建筑圖學(xué)文化源流[M]. 武漢: 湖北教育出版社, 2006: 205-216.

[4] 殷光宇. 透視[M]. 北京: 中國(guó)美術(shù)學(xué)院出版社, 1999: 19-24.

[5] 蒲新成. 繪畫(huà)與透視[M]. 武漢: 湖北美術(shù)出版社, 1991: 40-42.

[6] Needham J. Science and civilization in China [M]. London: Cambridge University Press, 1954: 135.

[7] 魏永利, 殷金山. 美術(shù)技法理論——透視解剖[M].北京: 高等教育出版社, 1995: 149-159.

Projection Theory and Research of Ancient Chinese Graphics

Liu Keming
(Huazhong University of Science and Technology, Wuhan Hubei 430074, China)

Demonstrating the approach to protract the figure of three-dimensional graphs with geometrical forms in two-dimensional planes, graphics is a basic technical discipline of examining protracting engineering drawings using the method of projection and addressing issues on space geometry as well as its theory and approach. Graphics is also a kind of semiotic system of writing. China boasts of rich tradition of graphics with amazing architectural drawings in Pre-Qin period, booming theories of graphics in Wei and Jin dynasties, refined protracted drawings in Song and Yuan dynasties, and graphics being regarded as important instruments in Ming and Qing dynasties when thorough apprehension were pursued in order to seek the practice of administration. It not only forms the basis for modern and contemporary graphics in China, but also shapes the future development of graphics. The projection theory of Chinese graphics not only provides information support for technical development, but also lays out theoretical foundation of rapid modernization of Chinese graphics.

graphics; projection theory; focus perspective; cavalier perspective

TB 23

A

2095-302X (2014)02-0155-06

2014-02-23；定稿日期：2014-02-25

劉克明（1950-），男，湖北黃陂人，工學(xué)博士。主要研究方向?yàn)橹袊?guó)科技史、中國(guó)圖學(xué)史。E-mail：liukeming@ hust.edu.cn