阴影知识的运用要点

1.2　阴影知识的运用要点

1.外光作用下的光线投射角度选择

光源分为两类，一类是呈辐射状照射的点光源，一般用于室内透视的灯光照射中，另一类是阳光照射，光线呈平行状，常用于建筑室外效果图中。

就建筑造型而言“建筑是阳光与阴影的艺术”（M.布劳耶语），如果没有光影明暗关系，就不能有效地表现出凹凸起伏变化的建筑形象，由此可见，光和影对建筑造型的立体感和空间感起着重要的作用。

建筑立面效果图中，对于光线的投射方向和角度，统一规定为：从建筑的左前上方投射，其水平及垂直投影角均为45°（相当于立方体对角线的投影角度），选用这种光线的最大优点是：通过阴影的宽度可以表现出投影物（如出檐、阳台、壁柱等凸起构件）的实际深度，使正投影的立面图能显示出三维的空间关系，建筑的凹凸构件体才具有相应比例的可量尺寸（见图1-12）。

图1-12　立面阴影原理

在透视效果图中，光线的投影角度可由作者根据最佳画面效果和实际可能来选择，但在任何时候都要避免选用90°入射角或逆光的照射，因为这两种情况都不产生阴影，无法作为有效的造型手段，通常可选用以下两种受光形式。

1）正侧一面受光

一面受光会出现正侧两立面一明一暗的现象，它对表现建筑整体块面转折具有立体感强的优点，但在背光面中的建筑凹凸处理却因失去了光影造型手段而变得不利。

① 当侧立面的建筑处理较为平淡时可作为背光面，相对减少了因缺乏光影所带来的不利影响（见图1-13（a））。

图1-13　正侧一面受光形式

② 对于某些受地形条件限制的坐南朝北的建筑物不得不采用正立面为背光面时，只能借助地面的强烈反光来表现背光面的明暗、冷暖层次变化（见图1-13（b））。此时，如果正立面有空廊和内院，则可以借助内院和空廊的侧向受光，打破背光立面的沉闷感，丰富柱廊内外的空间层次（见图1-14）。

图1-14　内院及廊柱可改善背光主立面的光影效果

③ 对于鸟瞰图而言，建筑细部的刻画相对处于次要地位，建筑物在地面上的影子对突出建筑的立体感起着十分重要的衬托作用，因此常选用一面受光形式（见图1-13（c））。画低层建筑时，为了夸大阴影的衬托作用，可选用较小的光线投射角度以取得地面上较大的阴影效果（见图1-20）。

2）正侧两面受光

正侧两面受光可以克服一面受光所造成的缺陷，为了强化正侧两面的明暗对比，常使入射光线与一个面的入射角度接近但小于90°角，以形成较亮的主受光面；而与另一受光面的入射角接近但大于0°角，以形成较暗的次受光面。由于两个面上受光强弱悬殊，明暗对比显著，不仅能保证明确的体积感，而且两个面都具有表现建筑细部的光影造型作用。在明暗层次上远较一面受光形式丰富，既有主受光的最亮面，又有次受光的次亮面，还有不受光的暗面和影子，所以是经常被选用的受光形式（见图1-15）。

图1-15　正侧两面受光形式

① 正立面为主受光，侧立面为次受光。在正侧两面中，一般常选用正立面为主受光面，认为可保证大面积的亮面，有利于提高建筑物的光亮感（见图1-15（a））。

② 正立面为次受光，侧立面为主受光（见图1-15（b））。当设较大面积的正立面为次受光时，正立面上的凹凸构件的侧缘受侧向的强光作用，虽然相对面积较小，但依据视觉生理现象（见图1-16），小块明色衬以大块暗色，比大块明色衬以小块暗色要显得明亮的对比原理，小面积的侧缘在较大面积的次受光灰面反衬下，更能对比出耀目的光亮效果（见图1-17）。次受光的主立面较少受光源色的影响，有利于固有色的呈现，表现出自然而真实的效果。

图1-16　因面积对比悬殊所产生的视觉生理现象

图1-17　主受光与次受光相对面积对明亮感的影响

③ 当入射角接近45°时，正侧两面的受光强度趋于等同，明暗对比微弱，不利于体积的表达，应避免采用这种受光形式（见图1-15（c））。

2.在效果图中阴影的有效利用

在以光影明暗为造型手段的建筑效果图中，阴影的合理运用具有十分重要的意义。在实际操作中，常根据阴影原理来画建筑的阴影，虽不求严密精确，但在大体走向和转折关系上不应出现明显的错误，以免影响设计意图的准确表达。阴影的有效利用，有助于效果图的表现力，在效果图中应充分发挥阴影的表现作用。

① 表现投影物与被投影面的空间距离。借助阴影可以感受到门廊的深度，表达建筑配景与建筑小品距建筑物的不同距离（见图1-18）。

图1-18　利用阴影表现门廊的空间距离

② 表现投影物的形体特征以及被投影面的起伏和凹凸特征（见图1-19）。

图1-19　利用阴影表现被投射面起伏特征

③ 表现建筑与基底面的衬托关系（见图1-20）。

图1-20　鸟瞰图中借助地面阴影“托起”建筑体量

④ 阴面和投影的明暗规律。当光线充足时，受环境反射光的影响，一般阴面亮于投影，特别是建筑构件的底面受地面的反光作用,色亮而暖，而投影则受环境反光影响相对较小，色相对深而冷（见图1-21（a））。当光线不足时，环境反光相应减弱，才会出现阴深影浅的现象（见图1-21（b））。有时为了表现建筑造型结构的细部处理，减弱深色投影的干扰，也可选用浅色的投影。

图1-21　阴和影的明暗规律

3.光影作用下的深浅、冷暖退晕规律

深浅、冷暖的均匀渐变现象叫退晕，它是取得光感和空气感的重要手段，对深入表现建筑形象起着十分重要的作用。

1）受环境反射光影响而产生的退晕现象

在实际环境中，建筑物下部受地面和周围环境反光的影响色浅而暖，建筑物上部受天光反射的影响相对色深而冷。受光面因受直射光照射，环境反射光对其影响不甚明显，而在背光的阴面里，这种反光影响就相对明显了。反光的强度与被投射面的距离成反比，距离越大反光则越弱；而与投射角的大小成正比，投射角越大，反光越强。趋于平行地面的水平向建筑构件底面的反光强度远比垂直墙面要大（见图1-22）。

图1-22　反光作用下的退晕现象

2）由空间距离产生的退晕现象

由于建筑处于空气层中，空气中的微粒分子具有反射蓝灰色光的特性，因此随着空间距离的增大，物体的明暗及冷暖产生了因空气色影响的退晕变化，其特点是随着空间距离的增大，物体的色彩由深变浅，由暖变冷，对比度亦相应减弱，直到全部融入朦胧的蓝灰色空气层中（有关色彩透视原理请参阅第5节），图1-23反映了因垂直向和水平向空间距离所产生的明暗退晕现象。

图1-23　由空间距离产生的退晕现象

3）由圆曲面形成的明暗、冷暖的退晕现象

直射光在曲面上的入射角均匀地变化着，因此形成了圆曲面明度的退晕变化，同理其背光面也呈现出环境反射光的退晕变化（见图1-41、图4-19）。

4）建筑材料的高光退晕

高光最亮，面积最小，在画面上起着画龙点睛的作用，特别是在表现高反射的建筑材料质感时，高光的作用极为重要（见图1-24）。其表现要点如下。

图1-24　高光处理

① 光感的产生来源于急剧的明暗退晕，光亮度高的材料，其退晕变化大，如镜面、金属等；光亮度一般的材料，则其退晕变化较为平缓，如大理石、油漆木材等。

② 高光虽是明度最高的部分，但仍有相对深浅的变化，只有在次高光的基础上点出最亮的高光点，才能产生耀目的光感。如果没有这些浅色的次高光做铺垫，则最亮色也只是白色的颜料而无光感。在复杂的环境影响下，高光不仅应分出深浅层次，而且也有相对冷暖倾向，比如，对较暖的日光和较冷的天空扩散光的反射，均有不同的冷暖倾向（见图4-6）。

③ 高光常出现在光线入射角最大处以及体面转折的阳角或阴角处。圆柱面的高光呈线状。球面和不规则形体的高光呈点状或弧状。高光的位置和大小必须准确地落在形体结构的转折处，否则会严重地损害形体的造型特征。

4.反影

所谓反影是指在强烈日光照射下，环境反射光在建筑阴影中形成的二次投影，根据入射角等于反射角的原理，反射光的投射角度与直射光的入射角相同，但其方向相反。借助反影可打破因大片阴影所带来的昏暗而沉闷的感觉，增强阳光的明媚感，使暗部富有光感和透明的立体感，从而使画面获得生动而丰富的视觉效果（见图1-25）。

图1-25　阴影中的反影