一種基于環(huán)境設(shè)計的透視學(xué)新畫法

(1.亳州學(xué)院美術(shù)系，安徽 亳州236800) (2.安順學(xué)院藝術(shù)學(xué)院，貴州 安順561000)

透視學(xué)是一門研究二維空間向三維空間轉(zhuǎn)換，在平面(如畫紙、畫布、墻壁等)上表達立體關(guān)系的并具有空間結(jié)構(gòu)的人物和景象的基礎(chǔ)科學(xué)。從數(shù)學(xué)的觀點來看，透視學(xué)是幾何學(xué)科的一個獨特分支，但是其產(chǎn)生與發(fā)展卻又與建筑、雕塑、繪畫等藝術(shù)活動緊密相連，正如著名畫家達·芬奇所說：“透視學(xué)是繪畫與設(shè)計的韁繩和舵輪?！盵1]

透視學(xué)是解決如何創(chuàng)造真實空間幻象問題的自然科學(xué)，在環(huán)境設(shè)計中，透視學(xué)對于方案設(shè)計的創(chuàng)意表現(xiàn)具有重要意義。環(huán)境設(shè)計方案的概念構(gòu)思需要運用透視學(xué)的原理，在二維圖紙上進行三維立體的空間圖示表現(xiàn)，以達到設(shè)計方案的溝通和交流，而設(shè)計師對于透視的應(yīng)用，往往是按照后期制作效果圖的需要，根據(jù)“構(gòu)圖、尺度、比例、結(jié)構(gòu)、透視關(guān)系”的基本規(guī)律，在二維圖紙上表達方案的三維構(gòu)思[2]。因此，圖紙表達的真實性、準(zhǔn)確性、完整性和創(chuàng)新性直接決定了設(shè)計方案表達的清晰度和直觀性，也逐漸成為判斷設(shè)計方案是否可以實施的理論依據(jù)?？梢姡敢晫W(xué)作為自然科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科與環(huán)境設(shè)計有著千絲萬縷的聯(lián)系，為了更好地完善環(huán)境設(shè)計方案的圖示語言交流，準(zhǔn)確直觀地表達設(shè)計方案的構(gòu)思創(chuàng)意和設(shè)計理念，這種基于環(huán)境設(shè)計的透視學(xué)新畫法的應(yīng)用研究具有較高的現(xiàn)實意義和實踐價值，鑒于傳統(tǒng)透視學(xué)畫法中存在眾多不利于快速繪圖的因素，對于如何改變常規(guī)透視畫法中存在的問題，如何快速提高透視圖的繪圖效率，本文深入分析常規(guī)透視畫法的理論特點，以及新型透視學(xué)畫法在環(huán)境設(shè)計中的應(yīng)用，為提高設(shè)計師徒手透視的快速繪圖能力提供借鑒。

一、 透視學(xué)的基本原理及成圖特點

(一)透視學(xué)的基本原理

透視的產(chǎn)生源于中心投影法的客觀規(guī)律，最早的透視圖是由古希臘(公元5世紀(jì))阿嘎塔爾庫斯(Agatharcus)根據(jù)近大遠小的透視規(guī)律為愛梭路斯的古希臘悲劇繪制的舞臺布景而來[3]。文藝復(fù)興時期，意大利著名建筑師伯魯乃列斯基發(fā)現(xiàn)了透視原理，西方著名畫家丟勒在《圓規(guī)直尺測量法》一書中深刻地展開了透視學(xué)基本原理的討論，隨后，“位移關(guān)系、近大遠小、近寬遠窄、近高遠低”等基本規(guī)律被逐步揭示出來并加以研究利用，逐漸地應(yīng)用到了繪畫與設(shè)計之中。

透視的三要素是觀察者(眼睛)、畫面、被觀察(物體)；透視圖形成的物理條件是人眼視線通過瞳孔投向物象各點，物象各點在視網(wǎng)膜上形成倒影，透過人眼便轉(zhuǎn)換成了人們所看到的透視圖像[4]。

(二)透視學(xué)的成圖特點

在透視成圖中，人眼的位置(即人站立的位置)與被觀察物體(如家具、建筑、空間等)距離所產(chǎn)生的間距大小，必然會影響到成圖的大小，如果位置過偏，則會形成透視的變形。這樣，利用透視學(xué)的基本原理所產(chǎn)生的透視圖大小是不確定的，它有著一定的靈活性和不確定性，對于常規(guī)透視畫法，假如已知空間的數(shù)據(jù)，依據(jù)透視學(xué)原理在二維圖紙上推理完善成圖，是很難想象真實生活中的三維空間，并且要實現(xiàn)準(zhǔn)確把握的程度相差甚大，這也是透視制圖失真的主要原因。因此，透視學(xué)的基本原理及成圖特點都是科學(xué)的、客觀的，在實踐應(yīng)用中產(chǎn)生了一種慣性固定的繪圖模式與制圖思維模式，倘若設(shè)計師過度地追逐成圖的精準(zhǔn)性，猶如視錯覺模數(shù)的固定化，雖然本身是客觀的、科學(xué)的，卻很難滿足觀察者的視覺心理需求，仍會出現(xiàn)失真的情況，從而產(chǎn)生準(zhǔn)確成圖下“對亦錯、錯亦對”的突兀局面，同樣制約著環(huán)境設(shè)計方案圖紙的真實表達。

二、傳統(tǒng)透視學(xué)畫法的局限性與不足之處

對于設(shè)計項目初期的方案表現(xiàn)，其透視繪圖服務(wù)于設(shè)計構(gòu)思，需要瞬間快速捕捉設(shè)計的靈感。一個好的設(shè)計創(chuàng)意的閃現(xiàn)，需要設(shè)計師在短時間內(nèi)完成圖示的表達，傳統(tǒng)透視學(xué)畫法的尺規(guī)連線求點繪圖速度極慢，雖能保證其繪圖的精確性，但會影響到設(shè)計師的創(chuàng)意思維的捕捉。俗話說“創(chuàng)意是設(shè)計的靈魂”[5]，方案設(shè)計的創(chuàng)新性和完整性，遠比傳統(tǒng)透視圖的精準(zhǔn)性更具實踐意義，傳統(tǒng)透視的求點連線畫法，雖然有著嚴(yán)謹(jǐn)作圖套路，不免存在畫面表達的“僵硬、匠氣、刻板”等不足之處。具體歸納為以下兩點：

(一)求點連線成圖的不確定性

常規(guī)透視畫法，依據(jù)透視學(xué)原理，需要理清觀察者、畫面、透視物體三者之間的成圖關(guān)系，由透視學(xué)基本原理產(chǎn)生的“測量點、矩點、心點、滅點、視點”五點關(guān)系較為錯綜復(fù)雜，也是傳統(tǒng)求點作圖法的推理步驟；在平行透視中，因消失點的聚焦，使得滅點與心點重合，測點與矩點重合，設(shè)計師只有把握好站點進行合理位置的選擇，才能依據(jù)測量點的推理關(guān)系求出透視圖；而在余角透視中，因存有兩個消失點，可以推理出兩個測量點，余角透視的求點連線作圖方法與平行透視類似。另外，因人站立的位置存在不確定性，造成了測點與心點的遠近關(guān)系變化較大，這種情況下成圖自然存在很大變形的風(fēng)險性，此為傳統(tǒng)透視求點作圖的不足之處。

(二)傳統(tǒng)透視繪圖的局限性

依據(jù)透視學(xué)的作圖原理，尺規(guī)求點作圖的確有很強的精準(zhǔn)性，這是自然科學(xué)客觀規(guī)律本身決定的。然而，小場景的尺規(guī)求點作圖尚不繁瑣，對于大場景的商業(yè)空間的圖示表達，因場景宏大，陳設(shè)物品繁多，常規(guī)的測點畫圖、連線畫圖等傳統(tǒng)作圖求法，明顯存在較大的局限性和非便捷性[6]，如果堅持選擇尺規(guī)求點、連線畫法，必然造成畫面表現(xiàn)混亂、圖面較臟、繪圖耗時及遠景表達不清，并對后期透視效果圖的著色增添許多難題。因此，對于設(shè)計工作的高效率來講，傳統(tǒng)透視學(xué)的尺規(guī)求點作圖已經(jīng)不適合當(dāng)今設(shè)計的制圖要求，探索一種快速、直觀、準(zhǔn)確、高效的新型透視繪圖方法是亟待解決的現(xiàn)實問題。

三、環(huán)境空間常規(guī)透視畫法的理論分析

1965年美國系統(tǒng)科學(xué)家L·A·Zaden教授發(fā)表了《模糊集合》一書，文中提到“滿足視覺需要的真實體現(xiàn)，需要有一定的模糊關(guān)系”[7]。人腦思維自身是模糊思維，所謂透視的準(zhǔn)確性是相對的，視覺需求的真實規(guī)律性客觀上需要模糊透視關(guān)系的存在，然而常規(guī)透視畫法是依據(jù)畫法幾何及陰影透視原理，其繪制的透視圖具有幾何學(xué)的絕對延續(xù)性[8]，視點是可以移動的，推導(dǎo)出的測點也存在很大的不確定性，成為機械繪圖產(chǎn)生透視極度變形的客觀原因。例如：圖1中透視雖精確，但因人視點的高低產(chǎn)生了沙發(fā)的變形；圖2中透視雖不精確，但符合人視錯覺的審美習(xí)慣，顯然看起來非常舒服。

圖1 精確透視下的變形沙發(fā)

因此，傳統(tǒng)透視學(xué)畫法過于機械的應(yīng)用，不利于設(shè)計師徒手草圖的表現(xiàn)，反而對于畫面的失真與現(xiàn)實存在的視錯覺問題束手無策。

如何尋找一種好的表現(xiàn)手法，需要對常規(guī)透視畫法展開理論分析：

(一)平行、平角、余角透視的三者關(guān)系

平行透視又稱焦點透視、一點透視，只有一個消失點與滅點是重合關(guān)系，在空間透視中有四條變線，平行透視所形成的滅點集聚在空間的后墻面上，這說明了觀察者站立的位置(即人面部)與空間的后墻面是平行關(guān)系，平行透視所形成的空間透視圖是莊重的、呆板的；當(dāng)觀察者站立的位置(即人面部)與空間的后墻面成一定的夾角關(guān)系便形成了平角透視，又稱一點斜透視、一點變兩點透視，這種透視有兩個滅點，其中一個滅點消失于空間的后墻面，另一個滅點消失在左右墻的無窮遠處，嚴(yán)格意義上講“平角透視屬于兩點透視的一種特殊形式”[9]。平角透視相對于一點透視圖比較活潑，能夠更好地表現(xiàn)空間場景，又避免了平行透視圖的僵硬和呆板；假如觀察者所站的位置(即人面部)與空間的后墻面成90度的夾角關(guān)系，即人的面部與空間墻體陰角線成平行關(guān)系，便形成了成角透視，又稱兩點透視、余角透視[10]，兩點透視圖所展現(xiàn)的空間場景一般較小，但是能夠靈活的表現(xiàn)設(shè)計方案，它比平行透視、一點斜透視更為活潑，能夠很好地展示局部小空間。因此，對于室內(nèi)空間三種透視關(guān)系的形成，源于觀察者站立的位置移動，消失點的位移、方向及所形成的夾角都產(chǎn)生了有規(guī)律的不同透視關(guān)系，從環(huán)境設(shè)計透視圖繪制來講，對于繪制空間透視圖其合適站點位置的把握相當(dāng)困難，常規(guī)透視畫法僅給出繪圖的原理，而沒有給出如何把握站點位置的方法。

圖2 錯覺透視更符合審美習(xí)慣

(二)透視學(xué)測點法、矩點法、投線法分析

透視學(xué)中“測量點與矩點”的畫法是在透視空間中依據(jù)測點、矩點的位置來確定成圖畫面的大小及進深關(guān)系的。當(dāng)測點、矩點離空間中心點的距離越遠，說明人站立的位置離空間較遠，所形成的圖面較小，場景中的物體較小，空間的進深比較短；反之，當(dāng)測點、矩點離空間中心點的距離比較近時，說明人站立的位置離空間較近，所形成的空間圖面較大，場景中的物體清晰，空間的進深比較長，后墻面會顯得較小。不管是一點還是兩點透視，如果測點、矩點離空間中心點過于近的話，必然會造成透視圖的變形。因為測點、矩點與人的站立位置的視點有很大關(guān)系，測點是以滅點為圓心，到人的視點為半徑，做一個圓與視平線的交點即為測點，測點的形成是由人站立的位置決定的[11]；矩點是以心點為圓心，到人站立的視點為半徑，做一個圓與視平線的交點即為矩點，一點透視因為心點與滅點重合，所以矩點與測點重合。因此，一點透視只有一個滅點，自然只有一個測點或矩點，而兩點透視有兩個滅點，自然存在兩個測點和矩點。由于設(shè)計師難以把握站點的位置，此畫法雖然準(zhǔn)確，但容易產(chǎn)生變形的透視圖[12]。投線法也是利用滅點消失的原理，需要在畫面上確立視平線和地平線，然后通過視點投線連接的方法在真高線上求得。這種方法雖然作圖比較精確，但由于圖紙大小的限制和場景連線的復(fù)雜性，使投線法不能作為快速透視作圖的首選，只能作為原理加以應(yīng)用。

總而言之，傳統(tǒng)的常規(guī)透視畫法雖然科學(xué)精確，但作為環(huán)境設(shè)計方案快速制圖有著很大的局限性。一方面視點的合適位置不好把握，容易造成空間圖面忽大忽小、密密麻麻的連線混亂及圖示不清等問題；另一方面對于透視變形的產(chǎn)生幾率也較難控制，且成圖的樣式僵硬、匠氣呆板。從節(jié)約繪圖時間、靈活繪制方法、徒手快速表現(xiàn)、減少變形幾率的角度出發(fā)，需要重新探討透視的新畫法，以適應(yīng)未來方案設(shè)計的需要。

四、新型透視繪圖方法的應(yīng)用研究及畫法措施

設(shè)計師通過圖示語言來進行方案的交流和表達設(shè)計意圖，設(shè)計師的工作是一種富有創(chuàng)造性的勞動，需要根據(jù)其功能、環(huán)境、客戶的要求來創(chuàng)造一個富有生命力的空間環(huán)境，如果把精力過度的消耗在透視圖求點上，自然會影響到設(shè)計師的創(chuàng)意思維。傳統(tǒng)透視學(xué)畫法中思維的定勢是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒖茖W(xué)的，它以理性思維來分析空間，排斥感性思維[13]，而作為設(shè)計師的思維定式應(yīng)該強調(diào)創(chuàng)意，提倡推陳出新，崇尚個性創(chuàng)造。隨著電腦制圖的快速發(fā)展，透視制圖的角色轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助圖示作用，例如徒手草圖、快速構(gòu)思圖等，需要快速、直觀、準(zhǔn)確、高效地表達設(shè)計思維。因此，透視只是一種圖解語言，沒有必要花費太多的時間和精力用于透視求點連線上，透視學(xué)制圖的目的只是幫助設(shè)計師表達設(shè)計思想，控制畫面的方案創(chuàng)意。新型透視學(xué)畫法是在傳統(tǒng)透視學(xué)畫法的基礎(chǔ)上，進行透視快速表達的一種徒手繪圖方法，它需要有熟練的透視知識和扎實的繪畫功底，徒手繪畫表現(xiàn)已成為設(shè)計師草圖構(gòu)思與交流的必備技能。

(一)單墻內(nèi)推法

單墻內(nèi)推法是以空間中最前方的第一個物體的準(zhǔn)確透視為基準(zhǔn)，空間其余所有物體都以這個物體的“長、寬、高及透視消失方向”為參考進行比照繪制，畫法仍然遵循透視學(xué)的基本原理，只是拋棄了傳統(tǒng)的“求點、連線”繪制方式，取而代之的是“對比、估算”。此法有益于徒手透視圖方案的快速表現(xiàn)，不會去強調(diào)尺規(guī)作圖的精確性，重點是設(shè)計師繪圖的創(chuàng)意捕捉和構(gòu)思思路。如圖3、圖4所示，從圖中可知，對于餐廳的一點透視圖，第一組餐座的長、寬、高的確定，基本確定了整個空間的所有尺寸，后排家具的尺寸，都依據(jù)近大遠小、近寬遠窄、近高遠低的透視學(xué)規(guī)律來進行對應(yīng)繪制。

圖3 單墻內(nèi)推畫法的起筆步驟

圖4 單墻內(nèi)推畫法的深化步驟

單墻內(nèi)推法，首先要考慮繪圖的構(gòu)圖關(guān)系，其次考慮整個圖面的大小比例，以防止“圖面構(gòu)圖過偏、整體圖面過大過小”而影響圖示美觀，它需要設(shè)計師對圖紙和畫幅的尺寸做到胸有成竹，實現(xiàn)參照物體與整體空間的和諧性，而確定參照物體尺寸時，則應(yīng)做到系統(tǒng)考慮。另外，參照物的“進深透視長”也非常關(guān)鍵[14]，因一點透視中，高度與寬度的方向線為不變線，空間水平方向線及垂直方向線各自之間有平行關(guān)系，可以墻角線為真高線作為空間所有物體高度的參照。然而，空間及家具的進深消失線為變線，生活中人與空間遠近是可以隨意的，容易造成進深消失線的變化不確定性，設(shè)計師如果估算不好，便會造成整體空間深度的過長或過短，因此，單墻內(nèi)推法雖好，需要設(shè)計師有扎實的繪畫功底和較好的空間想象力。

(二)撞點定位法

相對單墻內(nèi)推法而言，撞點定位法解決了進深消失線長短不易把控的難題，此法仍然需要注意構(gòu)圖及客觀的尺寸，需要繪制第一個物體作為整體空間繪制的參照物。不同的是，撞點定位法更為方便、精確、快捷，它首先需要繪制尺寸、比例相對準(zhǔn)確的二維平面圖(如圖5)，然后通過透視學(xué)原理，即人站在空間中，人視線觀察遠處的物體，視線碰撞被觀察物體所產(chǎn)生的交點軌跡，作為空間透視進深長度的依據(jù)，如圖6、圖7所示。雖然此畫法為徒手表現(xiàn)，因為遵循透視的原理及規(guī)律，撞點定位法仍然是準(zhǔn)確、高效的一種理想畫法，但它不是精確的，畢竟是徒手表達，而非尺規(guī)作圖。由此可知，撞點定位法的優(yōu)勢是使設(shè)計師在草圖方案階段，擺脫了繁瑣刻板的透視求點束縛，將精力投入到設(shè)計創(chuàng)意的思維上來，用簡單的透視學(xué)原理，快速、直觀、準(zhǔn)確、高效地表達自己的設(shè)計意圖，這是透視學(xué)新畫法的意義所在，值得設(shè)計師深入學(xué)習(xí)和思考。

圖5 比例尺寸相對精確的餐廳平面圖

圖6 室內(nèi)餐廳的撞點定位畫法步驟

圖7 室內(nèi)餐廳的撞點定位畫法成圖

透視學(xué)作為一門自然科學(xué)，它是設(shè)計師實現(xiàn)方案由構(gòu)思變成圖示的門徑，如果缺少透視繪圖，在設(shè)計與繪畫領(lǐng)域?qū)⑹ソ涣鞯恼Z言，但透視學(xué)只是一種表達手段，設(shè)計的靈魂還是創(chuàng)意與理念。作為當(dāng)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計師，需要擺脫固定理論的束縛，用發(fā)展的眼光來重新審視常規(guī)透視畫法的不足，不斷地思考和實踐新型透視畫法，以滿足設(shè)計師的繪圖需要及可持續(xù)發(fā)展。