Как построить куб в перспективе: пошаговый метод
Здравствуйте, подписчики моего блога!
Многие сталкивались со сложностью в рисовании, когда хотели изобразить сложный по форме объект. Дело в том, что в основе всех сложных структур скрываются простые формы. И куб – одна из таких форм. Сегодня мы подробно разберем, как построить куб.
Перспектива
Куб – это геометрическое тело, состоящее из 6 плоскостей. Знаете, чем отличается куб от квадрата? Куб – это объемная фигура. А при рисовании любых объемных фигур нужно помнить о перспективе.
Из-за законов перспективы стороны куба будут сокращаться, иными словами становиться меньше.
Для начала нужно определить линию горизонта. Это необходимо для того, чтобы правильно построить куб в перспективе.
Линия горизонта – это уровень глаз художника. На ней будут располагаться две точки схода. В каждую из этих точек придёт по 4 линии. Наглядно такой рисунок будет выглядеть следующим образом: 
Рисуем пошагово
Чтобы было проще воспринять последовательность действий, давайте нарисуем куб пошагово.
Прежде чем заниматься перспективой куба, нужно наметить верные размеры предмета и определить его положение в листе. Куб не должен быть слишком маленьким или, наоборот, слишком большим.
Шаг 1 — Композиция
Композиция – это начало любой работы. От точного нахождения композиции зависит 50% успеха работы.
Следует оставить чуть больше расстояния сверху, чем снизу. Это придаст ощущение весомости.
Начинаем рисунок с самого ближнего к нам ребра куба. Наметьте его так, чтобы оно не совпадало с центром листа. Легкими засечками определяем высоту этого ребра. Так как оно находится ближе всего, его высота будет больше остальных ребер. 
Шаг 2 — Сокращение
Плоскости в кубе заметно удаляются в силу перспективного сокращения. Чтобы верно определить это сокращение на листе, необходимо определить углы наклона ребер.
Проводим горизонтальную линию, параллельную листу бумаги, она поможет определить какой угол меньше, а какой больше. Тренируйте свой глаз, переводите взгляд с куба на рисунок, таким образом, перепроверяя себя. 
Шаг — 3 — Линейная перспектива
Чтобы куб «лег» в пространство, ребра, удаленные от нас, мы рисуем выше и меньше. Этот прием лежит в основе линейной перспективы. Найдите, где заканчиваются эти ребра и обозначьте их точками. Сечение куба по трем точкам – это верных способ при построении.
Соединяем горизонтальными линиями пересечения плоскостей в кубе. Помните о том, что они сокращаются, и, если, мы их продлим, то они сойдутся в точке схода. 
Невидимые грани мы также должны нарисовать. При правильном построении нужно проверить все сокращения, чтобы не было обратной перспективы.
Шаг 4 — Проверка пропорций
Также можно использовать метод визирования. Вы наверняка замечали, как художники вытягивают руку и измеряют пропорции? Это и есть метод визирования.
Для того, чтобы проверить пропорции, закройте один глаз, возьмите карандаш и на вытянутой руке сопоставьте его кончик с верхом переднего ребра куба. Большой палец передвиньте в то место, где ребро заканчивается.
Высота ребра найдена. Теперь, не переставляя палец, наклоните кисть руки на 90 градусов и уже по горизонтали сопоставьте величину одного ребра с другим. Таким образом вы можете проверять и другие величины.
С опытом художники измеряют пропорции «на глаз», это значит, что они обходятся без метода визирования. Их глаз настолько натренирован, что видит размеры без измерений.
Итак, линейное построение подошло к концу, а значит, мы переходим к воздушной перспективе или, проще говоря, к штрихованию.
Штрихование
Основная задача рисунка – это передать объем. Внимательно посмотрите на предмет, определите для себя тональность каждой из сторон.
Штриховать следует по форме куба. Внимательно подходите к штриховке, не стоит излишне чернить, все-таки мы рисуем гипсовый куб.
Набирайте тон постепенно, не старайтесь все сделать за один подход. Штрихи можно накладывать и в диагональном направлении. 
Используйте карандаши разной мягкости. Для освещённой стороны отлично подойдет твердый карандаш – H, для полутона – HB, а для теневой стороны – B.
В некоторых случаях карандаши стоит выбирать индивидуально: некоторые люди имеют «легкую» руки и штрихуют еле заметно, а есть те, кто с помощью HB может довести рисунок до черноты.
Падающая тень
Как построить тень от куба? Чтобы падающая тень была убедительной, давайте рассмотрим основные принципы построения тени на поверхности листа.
- Определяем местонахождения источника света.
- Проводим перпендикуляр от источника света к плоскости, где находится наш предмет.
- От точки, где перпендикуляр пересекается с плоскостью, проводим линии в касание с углами куба.
- Проецируем воображаемые лучи от источника света, которые проходят по вершинам 5 куба. Намечаем точки соприкосновения лучей и плоскости.
- Соединяем найденные точки на плоскости и получаем конфигурацию тени.
Падающая тень всегда темнее, чем собственная тень на предмете. Чем ближе она подходит к объекту, тем темнее она становится.
На самом кубе тон становится также активнее на границе двух плоскостей – освещенной и теневой. Теневая сторона, по мере удаления в пространство, высветляется за счет отраженного света от поверхности. Рефлексы помогают передать световоздушное пространство.
Заключение
Мы поговорили о сечении куба плоскостью, о том, как правильно построить куб с натуры в перспективе. Рисование простых геометрических тел весьма полезно для начинающих и тех, кто хочет овладеть академическим рисунком.
Геометрия и расположение плоскостей в пространстве очень хорошо тренирует зрительное восприятие.
Если у вас нет гипсового куба, не беда, смастерите куб из бумаги. Для первых упражнений главное – это понять основные принципы при построении. А затем, можно будет перейти к гипсовым фигурам.
Удачи в творчестве! Рисуйте то, что любите!
Если вам понравилась статья, поделитесь ей с друзьями!
Киберкуб — Первый шаг в четвертое измерение
Учения о многомерных пространствах начали появляться в середине XIX века. Идею четырехмерного пространства у ученых позаимствовали фантасты. В своих произведениях они поведали миру об удивительных чудесах четвертого измерения.
Герои их произведений, используя свойства четырехмерного пространства, могли съесть содержимое яйца, не повредив скорлупы, выпить напиток, не вскрывая пробку бутылки. Похитители извлекали сокровища из сейфа через четвертое измерение. Хирурги выполняли операции над внутренними органами, не разрезая ткани тела пациента.
В геометрии гиперкуб — это n-мерная аналогия квадрата (п = 2) и куба (п = 3). Четырёхмерный аналог обычного нашего 3-мерного куба известен под названием тессеракт (tesseract). Тессеракт относится к кубу, как куб относится к квадрату. Более формально, тессеракт может быть описан как правильный выпуклый четырехмерный многогранник, чья граница состоит из восьми кубических ячеек.
Каждая пара непараллельных трёхмерных граней пересекается, образуя двумерные грани (квадраты), и так далее. Окончательно, тессеракт обладает 8 трёхмерными гранями, 24 двумерными, 32 рёбрами и 16 вершинами.
Кстати согласно Оксфордскому словарю, слово tesseract было придумано и начало использоваться в 1888 Чарльзом Говардом Хинтоном (1853—1907) в его книге «Новая эра мысли». Позже некоторые люди назвали ту же самую фигуру тетракубом (греч. тетра — четыре) — четырёхмерным кубом.
Попытаемся представить себе, как будет выглядеть гиперкуб, не выходя из трёхмерного пространства.
В одномерном «пространстве» — на линии — выделим отрезок АВ длиной L. На двумерной плоскости на расстоянии L от АВ нарисуем параллельный ему отрезок DC и соединим их концы. Получится квадрат CDBA. Повторив эту операцию с плоскостью, получим трёхмерный куб CDBAGHFE. А сдвинув куб в четвёртом измерении (перпендикулярно первым трём) на расстояние L, мы получим гиперкуб CDBAGHFEKLJIOPNM.
Аналогичным образом можно продолжить рассуждения для гиперкубов большего числа измерений, но гораздо интереснее посмотреть, как для нас, жителей трёхмерного пространства, будет выглядеть четырёхмерный гиперкуб.
Возьмём проволочный куб ABCDHEFG и поглядим на него одним глазом со стороны грани. Мы увидим и можем нарисовать на плоскости два квадрата (ближнюю и дальнюю его грани), соединённые четырьмя линиями — боковыми рёбрами. Аналогичным образом четырёхмерный гиперкуб в пространстве трёх измерений будет выглядеть как два кубических «ящика», вставленных друг в друга и соединённых восемью рёбрами. При этом сами «ящики» — трёхмерные грани — будут проецироваться на «наше» пространство, а линии, их соединяющие, протянутся в направлении четвёртой оси. Можно попытаться также представить себе куб не в проекции, а в пространственном изображении.
Подобно тому, как трёхмерный куб образуется квадратом, сдвинутым на длину грани, куб, сдвинутый в четвёртое измерение, сформирует гиперкуб. Его ограничивают восемь кубов, которые в перспективе будут выглядеть как некая довольно сложная фигура. Сам же четырёхмерный гиперкуб можно разбить на бесконечное количество кубов, подобно тому, как трёхмерный куб можно «нарезать» на бесконечное количество плоских квадратов.
Разрезав шесть граней трёхмерного куба, можно разложить его в плоскую фигуру — развёртку. Она будет иметь по квадрату с каждой стороны исходной грани плюс ещё один — грань, ей противоположную. А трёхмерная развёртка четырёхмерного гиперкуба будет состоять из исходного куба, шести кубов, «вырастающих» из него, плюс ещё одного — конечной «гиперграни».
Тессеракт настолько интересная фигура, что неоднократно привлекал внимание писателей и кинематографистов.
Роберт Э. Хайнлайн несколько раз упоминал гиперкубы. В «Доме, который построил Тил», (1940) он описал дом, построенный как развёртка тессеракта, а затем вследствие землетрясения «сложившийся» в четвёртом измерении и ставший «реальным» тессерактом. В романе «Дорога славы» Хайнлайна описана гиперразмерная шкатулка, которая была изнутри больше, чем снаружи.
Рассказ Генри Каттнера «Все тенали бороговы» описывает развивающую игрушку для детей из далёкого будущего, по строению похожую на тессеракт.
Сюжет фильма «Куб 2: Гиперкуб» сосредотачивается на восьми незнакомцах, пойманных в ловушку в «гиперкубе», или сети связанных кубов.
Математические абстракции вызвали к жизни представление о существовании параллельных миров. Под таковыми понимаются реальности, которые существуют одновременно с нашей, но независимо от неё. Параллельный мир может иметь различные размеры: от небольшой географической области до целой вселенной. В параллельном мире события происходят по-своему, он может отличаться от нашего мира, как в отдельных деталях, так и практически во всём. При этом физические законы параллельного мира не обязательно аналогичны законам нашей Вселенной.
Эта тема — благодатная почва для писателей-фантастов.
На картине Сальвадора Дали «Распятие на кресте» изображен тессеракт. «Распятие или Гиперкубическое тело», — картина испанского художника Сальвадора Дали, написанная в 1954 году. Изображает распятого Иисуса Христа на развертке тессеракта. Картина хранится в Музее Метрополитен в Нью-Йорке
Всё началось в 1895 году, когда Герберт Уэллс рассказом «Дверь в стене» открыл для фантастики существование параллельных миров. В 1923 году Уэллс вернулся к идее параллельных миров и поместил в один из них утопическую страну, куда отправляются персонажи романа «Люди как боги».
Роман не остался незамеченным. В 1926 году появился рассказ Г. Дента «Император страны „Если»». В рассказе Дента впервые возникла идея о том, что могут существовать страны (миры), история которых могла пойти не так, как история реальных стран в нашем мире. И миры эти не менее реальны, чем наш.
В 1944 году Хорхе Луис Борхес опубликовал в своей книге «Вымышленные истории» рассказ «Сад расходящихся тропок». Здесь идея ветвления времени была, наконец, выражена с предельной ясностью.
Несмотря на появление перечисленных выше произведений, идея многомирия начала серьёзно развиваться в научной фантастике лишь в конце сороковых годов XX века, примерно тогда же, когда аналогичная идея возникла в физике.
Одним из пионеров нового направления в фантастике был Джон Биксби, предположивший в рассказе «Улица одностороннего движения» (1954), что между мирами можно двигаться лишь в одну сторону — отправившись из своего мира в параллельный, вы уже не вернетесь назад, но так и будете переходить из одного мира в следующий. Впрочем, возвращение в свой мир также не исключается — для этого необходимо, чтобы система миров была замкнута.
В романе Клиффорда Саймака «Кольцо вокруг Солнца» (1982) описаны многочисленные планеты Земля, существующие каждая в своём мире, но на одной и той же орбите, и отличаются эти миры и эти планеты друг от друга лишь незначительным (на микросекунду) сдвигом во времени. Многочисленные Земли, которые посещает герой романа, образуют единую систему миров.
Любопытный взгляд на ветвление миров высказал Альфред Бестер в рассказе «Человек, который убил Магомета» (1958). «Меняя прошлое, — утверждал герой рассказа, — меняешь его только для себя». Иными словами, после изменения прошлого возникает ответвление истории, в котором лишь для персонажа, совершившего изменение, это изменение и существует.
В повести братьев Стругацких «Понедельник начинается в субботу» (1962) описаны путешествия персонажей в разные варианты описываемого фантастами будущего — в отличие от уже существовавших в фантастике путешествий в различные варианты прошлого.
Впрочем, даже простое перечисление всех произведений, в которых затрагивается тема параллельности миров, заняло бы слишком много времени. И хотя фантасты, как правило, научно не обосновывают постулат о многомерности, в одном они правы — это гипотеза, которая имеет право на существование.
Четвертое измерение тессеракта все еще ждет нас в гости.