工業設計透視課程中陰影透視教學方法

金鑫，葉宋斌，周仲偉

（廣東石油化工學院 藝術與設計學院，廣東 茂名 525000）

陰影透視是工業設計專業“設計透視”課程的重要內容，它是工程制圖與設計表現類課程銜接的紐帶。眾所周知，工業設計專業是無美術基礎的理工科學生，在有限的時間內培養學生的設計表現能力是一項具有相當挑戰性的任務，提高陰影透視的表達能力，對于學生快速掌握手繪設計表現技法，提高造型能力，具有重要的作用。

一、重新定位教學目標

在掌握一點透視、兩點透視畫法的基礎上，加入物體的陰影可迅速提升物體的立體感，使所表現的對象在視覺上更加接近真實效果。目前的工業設計專業“設計透視”課程教學偏重一點、兩點、三點透視的畫法，而忽略了陰影的透視教學。目前常用的教學方法，一種是純藝術繪畫領域的透視教學，特點是容易理解、經驗為主、定性分析為主，但缺乏科學分析的理性邏輯，需要長期的繪畫訓練才能內化為基本技能，不適合無美術基礎的理科生；另一種是建筑類專業的透視教學，特點是內容全面，邏輯性極強，但理論內容枯燥難以理解，部分透視原理在工業產品設計中應用較少。

首先是教學目的定位，陰影透視在專業實際應用中主要目的是輔助提升產品效果圖的立體效果，因此適當簡化復雜的作圖原理知識、建立常用的作圖光源系統才能夠更好地提高學習效率。然后是教學內容，陰影畫法教學內容主要包括點、線、面陰影原理、正等測圖陰影畫法、透視圖陰影畫法，鑒于課時有限，陰影畫法有別于一點透視、兩點透視嚴格的“定量”作圖法，應當結合“定性”作圖的方法，在學生掌握了投影的基本規律后，正確的作出物體的陰影。

二、更新教學方法

（一）緊抓基礎——講透點、線、面基本投影規律

無論多復雜的物體投影都可以簡化為基本的點、線、面的投影，只要掌握點、線、面的投影原理，學生面對復雜物體就能夠發揮自主能動性來解答難題。

首先，設定好光源的基本信息。為簡化作圖步驟，一般設定光源為與地面45°夾角，自西向東照射的平行光源，且與畫面位置平行（圖1）。與畫面傾斜光、點光源的陰影作圖法在產品效果圖表現中應用較少，只做介紹性內容講解。然后，結合實際案例講透點、線、面的投影規律，學生能夠掌握并靈活運用此部分理論，組合體的陰影畫法的學習便水到渠成了。

（二）結合三維軟件再現投影現象的教學法

如果是單純講解陰影的理論知識，勢必造成內容枯燥難懂、課堂效果不佳的局面。物體的陰影畫法是模擬自然界的真實物理現象，運用計算機三維軟件仿真技術模擬物體的光照和陰影，然后再結合手工作圖的結果進行對比驗證，學生則可以更加立體地掌握陰影透視的規律。以點的透視為例，通過rhino建模的方式，模擬真實空間中的一點A在畫面上的透視效果。在上課演示過程中，視點、站點、畫面、基面、基透視等抽象專業名詞實時顯示（圖2左），教師可在rhino軟件中任意旋轉角度（圖2右），學生可全方位地認識點的透視現象，教師從而引出點的透視規律。

圖1 基本光線設定

圖2 三維軟件模擬點透視

圖3 幾種典型投影現象三維效果圖

圖4 三維渲染陰影效果

在陰影畫法學習中，有些特殊情況的陰影不易理解，如“臺階上的陰影”“斜面上的陰影”“影的干涉”“曲面的陰影”等。可能會造成基本的點、線、面投影規律難以應用的情況，學生會對基本原理產生懷疑，此時引入三維模擬效果圖的方式來驗證投影規律后，學生對投影原理的正確性深信不疑，從而更加重視基礎理論知識的學習，圖3為rhino軟件模擬4種典型投影現象的三維效果圖。

（三）從軸測圖到透視圖陰影

透視圖的陰影涉及透視的近大遠小的變化，學生不但要弄清楚陰影規律，還要結合透視規律來作圖，難度較大。軸測圖不涉及透視，所以先教會學生準確畫出軸測圖的陰影相對容易，經過大量的軸測圖陰影作圖練習，學生熟練掌握復雜圖形的陰影畫法，此時再進階到透視圖陰影畫法的學習就非常容易掌握了。

（四）課后跟蹤輔導

陰影透視作為設計透視課程的最后一部分內容，教學時間相對有限，作者所在學校該部分內容只有8學時計劃，僅夠教授理論知識，課后的練習缺乏時間輔導。基于此，教師可運用錄制微課視頻的方式，針對練習冊中的復雜題型錄制教師作圖過程，共享至學生的QQ或微信群中，也可以用圖片截屏的方式，制作電子版圖文并茂的作圖教程，共享給學生，進行有效的課后輔導。

三、組合體陰影透視教學案例

選取工業設計專業常見的家具——茶幾為例，進行組合體的陰影透視教學。作圖方法講解之前，先進行rhino三維建模，并用vray渲染器模擬自西向東，與地面夾角45°的畫面平行光，圖4為三維建模和渲染的效果圖。引導學生認識到該物體的透視難點在于桌面鏤空處的陰影和桌面在桌腿上的投影干涉，通過三維模擬，學生對投影的效果有了初步的認識，以便后續作圖步驟的講解。具體作圖步驟如下：

第一步，明確透視及光線環境。根據已知茶幾透視圖，找到成角透視的兩個滅點，設定好常用的自西向東、45°角的畫面平行光源，如圖5中 ①所示。

第二步，化繁為簡。根據立方體的兩點透視作圖方法，假想把茶幾放在立方體中，去掉桌面鏤空及桌腿眾多細節，作出立方體的基本陰影與透視，由于是假想的立方體，所以暫且用photoshop軟件處理陰影為半透明效果，方便學生理解，如圖5中②所示。

圖5 桌子陰影透視作圖步驟

第三步，隱藏假想的立方體圖層，繪制桌面鏤空方形的影線，由于桌面的方形鏤空具有一定厚度，難以判斷那條棱的影是最外邊緣，所以畫出所有物體棱線的投影，最后合并重疊的陰影，得到圖5中③所示的影線。

第四步，運用第三步方法，進一步繪制桌腿的投影，注意根據光線的方向判斷影的最大邊界，得到桌腿與桌面合并后的影線，用紅色填充陰影。自此，得到了該題目的基本陰影效果，圖5中④所示的為陰影填充顏色效果。

第五步，根據線的投影規律，畫出桌面在桌腿立面受到干涉的投影效果，并用紅色填充，效果如圖5中⑤所示。

第六步，畫出所有桌面、桌腿的陰面，用深紅色填充，調整其他位置投影細節，擦除前面桌腿遮擋的陰影，得到本題目最終的投影效果，如圖5中⑥所示。

四、結語

掌握陰影透視畫法，能夠有效提高工業設計專業學生的空間想象力，結合制圖課程的尺規作圖基礎，可科學、準確地繪制出物體的陰影，進而提高設計表達的手繪能力。陰影透視的教學方法應當以學生為中心，結合專業，以提高其動手實踐能力為主，采用簡化復雜理論、講透基礎應用技巧、采用現代多元教學手段等教學方法，達到教師積極引導，學生樂于學習的優良教學效果。■