透视要素
本页及其链接的页面包含在线提供的最广泛的线性透视处理，也是目前印刷的任何教科书中最全面的教程之一。此修订版于 01/2023 发布。感谢众多提出指正和建设性意见的读者。
线性透视技术允许艺术家在二维表面上模拟或构建三维空间的外观。它是欧洲艺术的重大创新之一，对15至19世纪的西方视觉文化产生了非凡的影响。
线性透视起源于艺术家的计算尺或算盘，一种通过使用基于规则的物理工具进行计算的方法。这些方法已被胶片或数码摄影、不透明投影仪以及计算机辅助设计和动画软件所取代。但线性透视主要存在于艺术历史专着、建筑可视化和《侠盗猎车手》中随心所欲的数字混乱中。
那么为什么要费心呢？因为透视知识可以极大地增强您的感知能力以及对光和空间的理解。它使您将空间衰退作为视觉设计的动力线。它是在所有情况下进行绘画的可靠指南，也是对纯粹概念性考虑如何塑造绘画的迷人案例研究。了解过去启发和挑战艺术家的设计问题也是必不可少的。
尽管希腊人和罗马人绘制了缩短的肢体和建筑形式，但在整个画面上构建一致的空间深度幻觉所需的几何方法首先由具有强大数学技能的 15 世纪佛罗伦萨艺术家开发和使用：富有远见的建筑师 Filippo Brunelleschi（ 1377-1446）和人文主义学者莱昂·巴蒂斯塔·阿尔贝蒂（Leon Battista Alberti，1404-1472）。他们将托斯卡纳工作坊的伪透视方法系统化或近透视，这已经在乔托和杜乔的壁画中展示过。有趣的是，技术先进的意大利北部人正在研究线性透视的几何形状，而低地国家光学复杂的艺术家正在采用投影设备来创作更逼真的图片。透视只是欧洲不同地区的许多实践者创造的新艺术现实主义的一个方面。
1435 年，阿尔贝蒂撰写了拉丁文手稿De Pictura（论绘画），并于 1436 年将其修订并翻译成意大利语，名为Della Pittura。这是第一本描述透视方法的书作为绘画整体设计的一部分，在一个世纪内，意大利的皮耶罗·德拉·弗朗西斯卡（Piero della Francesca，约 1470 年）和达·芬奇（Leonardo da Vinci，约 1490 年）、德国的阿尔布雷希特·丢勒（Albrecht Dürer，1525 年）和建筑师让·佩勒林（Jean Pélerin）等艺术家1505）在法国写了更雄心勃勃的透视研究。在 16 世纪和 17 世纪期间，线性透视在整个欧洲传播，并通过对特定代表性问题的分析而得到磨练，特别是缩短的人物形象、复杂几何实体的可视化（通常以雕刻或称为 intarsa 的镶嵌木设计来实现））、戏剧和歌剧的建筑风景、代表巨大空间深度的壁画以及变形投影（从倾斜视角或在曲面镜中观看时呈现“正常”）。在 17 世纪，这些精致的 LP 方法被射影几何科学吸收并彻底扎根，分析几何学家开始研究与任何艺术实践无关的透视问题。
不管怎样：艺术家们继续以各种创新的方式使用透视，开发了构建透视图的实用捷径，并结合人物和物体的自由透视表现完善了建筑形式的透视渲染。到了 18 世纪，透视法已成为艺术院校的核心研究，它将透视技术转变为一种机械的正统观念，导致严格的透视绘画风格的消亡。19世纪早期的艺术家如JMW透纳在光学混色和空中透视方面进行了有趣的探索，为19世纪末彻底打破透视传统做好了准备。
技术 |
|
在传统的叙述中，布鲁内莱斯基通过将建筑物的视图逐字绘制到镜子或窗玻璃上来发现或验证线性透视。这种“在玻璃上绘画”的方法可能不是布鲁内莱斯基实际使用的方法，但它非常适合透视绘画是世界的镜子或窗户视图的想法，并且它很快成为让绘画学生相信透视的标准方法即使问题的范围不超过桌面，也确实有效。
再转换为透视图
摘自查尔斯·海特 (Charles Hayter)，《透视概论》 (1813)
想尝试一下吗？在索引卡上打一个小孔，将卡片钉在或用胶带粘在木尺的一端，然后将尺的另一端粘在椅背上，使卡片上的孔与您的视线齐平你跨坐在椅子上。把椅子放在一扇大窗户前，坐下来，用一只眼睛透过卡片上的洞看。使用可擦记号笔或油脂铅笔在玻璃上画出视野中的建筑物或物体，然后在玻璃后面放一张白纸以查看完成的设计。当您绘制时，您可能会注意到此过程感觉受到限制。这是因为它说明了透视假设与我们流动的、不断变化的视觉体验有多么不同。
文艺复兴时期的透视机
来自 Albrecht Dürer，Underweysung der Messung mit Zirckel und Richtscheyt ... [如何使用指南针和直尺测量的说明 ...] (1525)
这种窥视孔或“窥视秀”追踪方法并没有明确线性透视实际上是由穿过垂直平面的直线创建的。为此，德国艺术家阿尔布雷希特·丢勒（Albrecht Dürer ）的透视“机器”（上图）（1471-1528）是一个更好的例子。通过将加重的绳子穿过墙上的眼环，艺术家可以沿着鲁特琴的轮廓握住另一端；第二位艺术家可以测量绳子穿过矩形框架的高度和水平位置，然后将该点转移到纸张或画布上（显示为铰接面板）。通过重复测量数十或数百次，可以在二维表面上构建三维琵琶的“连接点”透视图。通过类似的经验方法，文艺复兴时期的艺术家研究出了透视技术的几何基础。
丢勒的机器表明，线性透视明确取决于空间中的单一视点。建筑物或景观的透视图准确地揭示了观看者的位置、有利位置和方向，就像它显示了所看到的物体的物理形式一样。眼环（上图）代表观看者的眼睛或投影中心；拉伸的绳子代表从视野中的所有物体汇聚到眼睛上的直光束或视觉光线；铰接表面是艺术家的画布或图像平面。一切都归结为由壁环或索引卡上的孔定义的观点：基本的透视主题是视点，而不是空间中的物体。
线性透视从根本上来说是一种几何方法，而不是数学方法——这意味着你只是画图，而不是计算。您所需要的只是高中几何中的标准施工工具：直尺（尺子）、铅笔和圆规（或长条纸板和一些图钉）。不幸的是，当透视图极端或绘图非常大时，这些工具使用起来很尴尬，并且它们使得透视问题的定量讨论变得困难。因此，我将解释数值计算、简化绘图和其他可以帮助您解决这些问题的技巧。但应用 LP 方法不需要计算。
关于线性透视的文献数量庞大且陈旧，但有两点值得一提。正如詹姆斯·埃尔金斯和马丁·坎普指出的那样，透视构建的历史用途一直是机会主义的和不断发展的。许多看似“顺从”的透视画，仔细观察后会发现“模糊”或多个消失点——图像中的某些物体是“透视的”，而其他物体则不是。大多数艺术家选择对明显不一致的透视扭曲进行“修正” ，通常是为了追求更令人愉悦的最终构图：线性透视通常会产生与设计解决方案一样多的设计问题。在这个有限的意义上，建筑师和工程师使用的——立面图、剖面图和平面图，或军事、等距和二轴投影。在所有这些中，都会出现类似的扭曲，并且很容易被忽视。其寓意是必须温和地使用透视：它是一种非常酷的绘图工具和令人信服的表现惯例，而不是绘图正确性的最终准则。
最好的方法是依靠LP来布置基本比例和形状，澄清困难的绘图问题，并指导你对空间形式和纹理的直觉。徒手的视角和对视觉判断的信任不应该被抛在一边，而应该通过线性视角提供的洞察力来滋养和锻炼。正如瓦萨里对米开朗基罗的描述，“他的圆规，也就是说他的判断，是在他的眼睛里，而不是在他的手中。”
我将这些不同的材料分成不同的页面，并且为了清楚起见偶尔使用非标准术语。我希望为该主题提供实用且具有启发性的参考。
参考文献。关于线性透视的书籍有很多，但质量和实用性参差不齐。对于初学者来说， Ernest Norling 的《Perspective Made Easy》（诺顿，1967 年）于 1939 年首次出版，提供了非常清晰、有趣且高度实用的一般介绍。John Raynes 的《透视完整指南》（Collins & Brown，2005 年）通过精选的照片和图表介绍了透视问题，但对于构造解决方案（尤其是阴影和反射）的介绍相当非正式。《艺术家视角》中的讨论雷克斯·维卡特·科尔 (Rex Vicat Cole) 的著作（诺顿，1976 年）是一个更广泛、更实用的演示，尽管有些过时了。针对建筑师和制图员的工具和方法量身定制的最全面的实用说明，可以在Michael E. Helms 的《透视图：分步手册》 （Prentice Hall，1997 年）中找到，该书可作为传真重印本。另一个有用但偶尔不准确的指南是Robert W. Gill 的《透视：从基础到创意》 （Thames & Hudson，2006 年）。这里采用的优雅的“视野”方法基于线性透视：它的历史、建筑方向以及环境和美术方面Willy Bärtschi 创作（Van Nostrand Reinhold，1981 年），遗憾的是现已绝版，但对于大多数艺术家来说可能过于正式。
以下资料扩展了透视技术的历史和艺术背景。马丁·坎普（Martin Kemp）的《艺术科学》（耶鲁大学出版社，1990）是对线性透视的历史发展和使用的仔细研究。詹姆斯·埃尔金斯（James Elkins）的《透视诗学》（康奈尔大学出版社，1994 年）是一部关于从文艺复兴早期到巴洛克早期透视技术的发展和艺术影响的激动人心的学术研究。EH Gombrich 的经典著作《艺术与幻觉》（普林斯顿大学出版社，1960 年）是对线性透视作为视觉世界准确描述的最清晰的辩护。关于这个主题，光学、绘画和摄影MH Pirenne（剑桥大学出版社，1970 年）通过实验（并带有清晰的摄影示例）探索并确认了透视作为人类自然视觉描述的准确性和局限性。最著名的反对观点是欧文·潘诺夫斯基（Erwin Panofsky）的《作为象征形式的视角》（Perspective as Symbolic Form，1924；Zone Books，1997），对于无知的人来说是危险的，但对于行家来说却是一种娱乐。还有很多专门介绍透视的网页，但大多数都没用；首先从阿尔伯蒂的《德拉皮图拉》的在线翻译开始，该书可从企鹅图书公司获得平装本。有许多书籍描述了 CAD 程序中使用的透视图，但对画家来说用处不大。
页索引
空间的纹理。透视起源于现实世界的常见外观，在我们的距离体验中，纹理与几何建筑一样重要。
四个观点事实。透视中的一切都源于四个透视事实：光的直线路径、固定的视点、以视图方向为中心的视锥以及通过视锥的图像横截面。
创建透视视图。这四个透视事实为在二维表面上表示三维世界的框架提供了基础。
透视设置。我们通过“查看”度量网格来发现透视图的结构；这个透视结构成为90°的视野框架，使我们能够解决任何透视问题。
透视的基本规则。几乎所有透视结构都可以用 15 条透视规则（和透视术语表）来解释。
图像平面、视点和视图方向。图像平面相对于观看者头部的方向由显示约定、观看约定和投影假设决定；改变观察方向会改变图像的透视；视点的高度始终由虚拟地平线表示。
透视变形。从投影中心以外的任何位置观看透视图像都会在图像对象中产生扭曲：这些扭曲可以通过缩小视野来“治愈”，或者可以进行操纵以获得表现效果。
视觉射线法。18 世纪的艺术家和数学家发现了“双折”，可以根据从视点到物体平面图的视觉光线来分析透视问题。
一点透视。在 1PP 或中心透视中，平行线定义水平和垂直尺寸，单个消失点（主点）定义深度衰退。
正交和中央衰退。正交定义了观察者的中心后退，它不受视野中物体方向的影响；它们在深度上投影一个单位尺寸，并且通过对角线消失点，可以定义距观看者的透视距离。
倾斜和倾斜的平面。只需旋转视野或升高地平线，中心透视就可以表示倾斜或倾斜的表面。
透视渐变。透视控制所有自然和人造表面上纹理或图案的外观：观察平面上的物体距离和地面高度成反比。
距离和尺寸。三角形比例是透视的几何核心；使用它们，我们可以定义要绘制的对象的确切大小，前提是我们知道绘画的观看距离以及对象的距离或实际大小。
缩放绘图。讨论中心后退和格式尺寸，并逐步说明如何使用锚点和测量栏缩放视野、物距、图像尺寸和图像位置。
显示几何和图像影响。透视图像中的几何关系强烈影响其视觉效果和审美品质。
变形图像。使用类似于线性透视的投影方法可以扭曲图像，以便在倾斜或在曲面镜中观看时它们看起来平坦或真实。
构建 1PP 立方体。使用 1PP 或中心透视投影方法逐步构建三维长方体的方法，重点是作为该过程一部分的艺术决策。
早期文艺复兴方法。中心透视最早的使用是基于实用的绘图方法，而不是抽象的几何。
两点透视。2PP 投影的基本几何形状，其中以一定角度观察的长方体的侧面有两个消失点。
旋转消失点。相对于 90° 视场定位 2PP 消失点的正确方法。
定位测量点。定义测量点几何形状的等腰三角形；从已建立的消失点定位测量点。
构建 2PP 立方体。使用 2PP 投影方法逐步构建三维长方体的方法。
斜线和斜面。求斜线灭点和斜面灭线的方法。
距离点投影。构建 2PP 绘图的传统方法依赖对角线消失点将正方形及其对角线投影到透视空间中。
地线框架。绘图员和建筑师常用的替代透视设置。
谁有 12 英尺的桌子？2PP 中消失点相距 12 英尺或更长的情况并不少见。对于这个问题有三种不同的补救措施。
VP 与对象绘图的间距。在 2PP 绘图中，对象的大小、与观察者的距离以及消失点的间距之间存在不灵活的几何关系。这些限制了你猜测消失点关系的自由。
投影中心在哪里？视图圆方法允许您找到包含定义对角线元素的任何 2PP 图像所隐含的投影中心。
三点透视。3PP 投影的基本几何形状，其中旋转并倾斜到图像平面的长方体的所有边都有三个消失点。
透视草图构造法。从所需透视比例的草图开始逐步构建立方体的 3PP 投影的方法。
构建 3PP 立方体（草图法）。使用 3PP 投影方法逐步构建三维立方体的方法，有两种方法来定义测量点。
地平线施工方法。用于旋转 3PP 消失点的几何逻辑，允许精确定位它们并精确缩放绘图。
构建 3PP 绘图（地平线法）。逐步说明如何制作 3PP 绘图，从旋转消失点到缩放图像尺寸。
复杂平面图形的透视。将复杂的二维图形投影到透视空间中，包括椭圆形、五边形、城市地图以及投影圆形的三种方法。
复杂固体形式的视角。复杂的实体形式可以通过使用各种策略投射到透视空间中；例子包括乌切洛的圣杯、球体、比萨斜塔、两种圆锥体、长方体、一系列拱门、楼梯、八面体、十二面体和人物。
蓝图或计划中的建筑物。通过从平面图、立面图和剖面图导出测量条和消失点，可以将建筑物和大型物体投影到透视空间中。
平行视角。基于非会聚（平行）线的透视系统，可以以相等的比例表示所有三个维度和所有内部直角，并且不会出现衰退。
曲线视角。最近的透视系统基于弯曲的消失线，旨在表示自然视觉的主观曲率。
透视阴影的基本规则。透视阴影结构的基本几何和术语。
太阳光的阴影。根据阴影产生边缘和阴影接收表面是垂直、水平还是倾斜，会出现不同的施工问题。
局部光源的阴影。附近的光源使阴影透视变得复杂，因为它们不是点源并产生放大或漫射的阴影形状。
反思的视角。镜子或静止水面的反射存在简单的施工问题；水中的波纹产生更复杂的周期性模式；凸面或球面会产生光学畸变。
空中视角。当空气过滤远距离的光线，或者烟或雾过滤浪漫约会的光线时，细节、颜色和色调的许多微妙变化表明了景观距离。
彩虹。彩虹将色彩、氛围、景观和光线以全景的美丽比例结合在一起，随着天气、一天中的时间、地理位置和季节的不同而变化。它们标志着我们前景研究的结束。
