© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Inhalt : Der Teil II ergänzt die Grundlagen der Darstel- lenden Geometrie und Architekturperspektive des Teil I um die Themen:
. Kegelschnitte
. Abbildung von Kreis und Kugel . Die Spiegelung
. Das Schattenbild
5. Auflage 2007
© Prof. Dipl.Ing. S.H. Bucher
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Kegelschnitte. Kreis und Ellipse 03 2-Tafelprojektion. Körperschnitte mit Höhenebenen. Ellipse 04 Körperschnitte mit erstprojizierenden Ebenen. Ellipse 05 Körperschnitte mit Höhenebenen. Parabel 06 2 - Tafelprojektion. Vom Kreis zur Ellipse 07 Axonometrie. Konjugierte Durchmesser der Ellipse 08 Haupt - und Nebenachse der Ellipse. Rytzsche Konstruktion 09 Korbbogenkonstruktion 10 Tangentenkonstruktion 10 Scheitelkrümmungskreiskonstruktion Papierstreifenkonstruktion Faden - oder Gärtnerkonstruktion 12 Perspektive. Kreis parallel zur Bildebene = Kreis 13 Kreis senkrecht zur Bildebene = Ellipse 14 Bestimmung der konjugierten Durchmesser der Ellipse 15 Kreis senkrecht zur Bildebene = Parabel 16 Abbildung der Kugel in der 3 - Tafelprojektion und in der Axonometrie 17 Abbildung der Kugel in der Perspektive 18 Abbildung der Kugel mit Hilfe von Schnittebenen 19 Abbildung der Kugel mit Hilfe der Konstruktion der Umrißellipse 20 Die Spiegelung 21 Die konstruktiven Bedingungen der Spiegelung 22 Perspektive. Spiegelkonstruktion einer Geraden 23 Spiegelkonstruktion eines Prismas 24 Spiegelkonstruktion eines Prismas mit geneigten Ebenen 25 Das Schattenbild 26 Beleuchtungsarten 27 Das Lichtdiagramm 28
2 -Tafelprojektion. Schatten allgemein 29 Schattenbild eines Punktes im Grundriß 30 Schattenbild eines Punktes im Grund- und Aufriß 31 Schattenbild eines Punktes im Auf- und Grundriß 32 Schattenbild einer erstprojizierenden Geraden 33 Schattenbild einer zweitprojizierenden Geraden 34 Schattenbild einer beliebigen Geraden 35 Schattenbild einer erstprojizierenden Geraden auf schräge Fläche 36 Schattenbild einer Fläche 37 Schattenbild eines Würfels 38 Schattenbild eines Würfels auf horizontale Fläche 39 Schattenbild eines Würfels auf horizontale und vertikale Fläche 40 Schattenbild eines Würfels auf horizontale,vertikale und schräge Fläche 41 Schattenbild einer Kugel 42 Axonometrie. Das Schattenbild 43 Schattenbild auf waagrechte und senkrechte Fläche 44 Schattenbild auf waagrechte und senkrechte Fläche 45 Schattenbild auf waagrechte, senkrechte und schräge Fläche 46 Schattenbild auf waagrechte, senkrechte und schräge Fläche 46 Perspektive. Das Schattenbild 47 Konstruktionsidee 48 Parallel - und Zentralbeleuchtung. Lichtarten 49 Parallelbeleuchtung. Zusammenhang von der Anlage der Perspektive und dem Schattenbild 50 Parallelbeleuchtung. Zusammenhang von der Anlage der Perspektive und dem Schattenbild 50 Schattenbild einer Geraden in der Standebene und die Variation der Geradenrichtungen 51 Schattenbild einer Geraden in der schrägen Ebene 52 Schattenbild einer Geraden in der Wandebene und die Variation der Geradenrichtungen 53 Schattenbild eines Würfels bei Seitenlicht 54 Schattenbild eines Würfels auf horizontale und vertikale Ebene 55 Schattenbild eines Würfels auf horizontale und vertikale Ebene bei Rückenlicht 56 Schattenbild eines Würfels auf vertikale und schräge Ebene bei Gegenlicht 57 Zentralbeleuchtung. Schattenbild einer Geraden bei endlicher Lichtquelle 58 Schattenbild eines Würfels auf horizontale Ebene 59 Schattenbild eines Würfels auf horizontale und vertikale Ebene 60 Schattenbild eines Würfels auf horizontale und schräge Ebene 61
Geometrische Grundkonstruktionen 62 Geometrische Grundkonstruktionen 63 Geometrische Grundkonstruktionen 64 Geometrische Grundkonstruktionen 65 Index Teil I 66 Index Teil II 67 Symbole 68 Literaturliste 69 Inhalt
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Kegelschnitte. Kreis und Ellipse
Schneidet eine Ebene (Schnittebene) einen Kreiskegel unter der Voraussetzung, daß die Schnittebene nicht durch die Spitze des Ke- gels geht, entstehen folgende Schnittfiguren : Der Kreis als Schnittfigur, wenn die Schnit- tebene senkrecht zur Kegelachse verläuft.
Die Ellipse als Schnittfigur, wenn der Nei- gungswinkel der Schnittebene kleiner als der Neigungswinkel der Kegelmantellinie ist.
Schnittebene
Schnittebene 2
Neigungswinkel der Schnittebene = Neigungswinkel der Kegelmantellinie
Die Parabel als Schnittfigur, wenn der Nei- gungswinkel der Schnittebene und der der Kegelmantellinie gleich sind.
Die Hyperbel als Schnittfigur, wenn der Nei- gungswinkel der Schnittebene größer als der der Kegelmantellinie ist.
am Bsp. ist die Schnittebene parallel zur Rotationsachse des Doppelkegels.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II 2-Tafelprojektion. Körperschnitte mit Höhenebenen. Ellipse
Gegeben ist das Bild eines Kegels in Grund- und Aufriß und eine schräge, 2. - projizieren- de Ebene.
Gesucht ist die Schnittfläche, mit Hilfe von horizontalen Hilfsschnittebenen und die wah- re Größe der Schnittfläche.
2 - Tafelprojektion
Aufriß
Grundriß
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Körperschnitte mit erstprojizierenden Ebenen. Ellipse
Gegeben ist das Bild eines Kegels in Grund- und Aufriß und eine schräge, 2. - projizieren- de Ebene.
Gesucht ist die Schnittfläche, mit Hilfe von erstprojizierenden Ebenen, und die wahre Größe der Schnittfläche.
2 - Tafelprojektion
Aufriß
Grundriß
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Kegels in Grund- und Aufriß und eine schräge, 2. - projizieren- de Ebene.
Gesucht ist die Schnittfläche, mit Hilfe von horizontalen Hilfsschnittebenen und die wah- re Größe der Schnittfläche.
2 - Tafelprojektion
Aufriß
Grundriß
Körperschnitte mit Höhenebenen. Parabel
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Definition :
Die Ellipse ist definiert als der geometri- sche Ort aller Punkte, deren Summe der Abstände von zwei festen Punkten ( den Brennpunkten F 1 und F 2 ) konstant ist.
. die im Kreis zueinander senkrecht stehen- den Durchmesser des Kreises werden in der Ellipse zu konjugierten = zugeordneten Durchmesser.
. nur ein Rechtwinkelpaar des Kreises bleibt in der Ellipsenzuordnung rechtwinklig, die sog. Haupt- und Nebenachse der Ellipse.
. ein Kreisbogen um einen Endpunkt der Nebenachse der Ellipse, mit dem Kreisradius r, ergibt als Schnittpunkte mit der Hauptachse der Ellipse, die Brennpunkte F1 und F2.
. die Tangente an den Punkt A der Ellipse (beliebiger Punkt), ergibt sich aus dem
2 - Tafelprojektion. Vom Kreis zur Ellipse
Winkels F1 und F2 mit A darstellt.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Axonometrie. Konjugierte Durchmesser der Ellipse
Der konstruktive Zusammenhang von Kreis und Ellipse, Objekt und Bild oder Objekt und Schattenbild ergibt sich aus der Vorstellung zweier, einander affin zugeordneten Ebenen.
Konstruktion der Grundrißfigur aus dem gegebenen Aufrißbild und den konstruktiven Bedingungen der Affinität.
Entspricht der Spiegelung der Figur.
In der axonometrischen Darstellung ist die Abdrehung der Fläche und die Verkürzung gegeben.
am Bsp. Kavalierprojektion.
Abdrehung der y-Achse zur Horizontale 45 Grad.
Verkürzung x : y : z = 1 : 2/3 : 1
Das affine Bild des Kreises der Aufrißebene in der Grundrißebene ist eine Ellipse, deren konjugierte Durchmesser in der Grundrißebe- ne dargestellt sind.
Aus den konjugierten Durchmessern der Ellipse lassen sich mit Hilfe der Rytzschen Konstruktion die Haupt- und Nebenachse der Ellipse ermitteln.
Kavalierprojektion
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
In welcher Darstel- lungsart die konju- gierten Durchmesser der Ellipse gegeben sind spielt keine Rolle. Die Rytzsche Konstruktion ist ein Verfahren in der Zeichenebene.
Haupt - und Nebenachse der Ellipse. Rytzsche Konstruktion
In der axonometrischen Darstellung ist die Abdrehung der Fläche und die Verkürzung gegeben.
am Bsp. Trimetrie.
Das affine Bild des Kreises der Aufrißebene in der Grundrißebene ist eine Ellipse, deren konjugierten Durchmesser in der Grundriße- bene darzustellen sind.
Aus den konjugierten Durchmessern der Ellipse lassen sich mit Hilfe der Rytzschen Konstruktion die Haupt- und Nebenachse der Ellipse ermitteln.
Gegeben sind die konjugierten Durchmesser einer Ellipse.
Gesucht sind die Richtungen und die Länge von Haupt- und Nebenachse der Ellipse.
Konstruktion :
Ein konjugierter Durchmesser M1A wird um 90 Grad gedreht = (A).
Der Endpunkt (A) wird mit dem Endpunkt des stehengelassenen Durchmessers D verbun- den und verlängert.
Um den Mittelpunkt der Strecke (A)D = M2 schlägt man einen Kreis durch M und erhält auf der verlängerten Strecke (A)D die Punkte U und V. Verbindet man beide Punkte mit M, so erhält man die Richtungen der Ellipsen-
Die Länge der Hauptachse entspricht der Strecke DV.
Die Länge der Nebenachse der Strecke DU.
Die Rytzsche Konstruktion erfolgt in der Zeichenebene, obwohl die Vorgabe
= die konjugierten Durchmesser der Ellipse der Vorstellung einer räumlichen Figur ent- sprechen.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Vom Mittelpunkt des Haupt- und Nebenkrei- ses ist eine Gerade in beliebiger Richtung zu zeichnen.
Die Gerade schneidet den Nebenkreis in A und den Hauptkreis in B.
Die Parallele zur Hauptachse durch A und die Parallele zur Nebenachse durch B ergibt als Schnittpunkt einen Punkt der Ellipse.
Durch Wiederholung der Konstruktion bei unterschiedlichen Richtungen der Geraden läßt sich das Bild der Ellipse ermitteln.
Ausgehend von der Korbbogenkonstruktion läßt sich an die Ellipse die Tangente konstru- ieren.
Auf die Gerade sind im Punkt A und im Punkt B Lote zu errichten.
Das Lot in A schneidet die verlängerte Ne- benachse und das Lot in B die verlängerte Hauptachse.
Die Verbindung ist die Tangente an die Ellipse in dem Punkt, der sich aus der Korb- bogenkonstruktion dieser Geradenrichtung ergibt.
Tangentenkonstruktion Korbbogenkonstruktion
In der Zeichenebene ist die Haupt - und Nebenachse der Ellipse gegeben.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Die Tangenten an die Scheitelpunkte ,des horizontalen Durchmessers des Hauptkrei- ses und an die Scheitelpunkte des vertikalen Durchmessers des Nebenkreises, bestimmen ein Rechteck.
Von einem Eckpunkt dieses Rechteckes ist auf die Diagonale des Rechteckes ein Lot zu fällen.
Das verlängerte Lot bestimmt auf der Haupt- achse den Mittelpunkt M des kleinen Schei- telkrümmungskreises und auf der verlän- gerten Nebenachse den Mittelpunkt M2 des großen Scheitelkrümmungskreises.
Für die Papierstreifenkonstruktion
(auch Faden- oder Gärtnerkonstruktion ge- nannt) ist ein Papierstreifen der Gesamtlänge a + b auszuschneiden
(die Länge b entspricht dem Radius des Nebenkreises und
die Länge a entspricht dem Radius des Großkreises) .
Wenn man die Endpunkte des Papierstrei- fens auf der Haupt- und gleichzeitig auf der Nebenachse wandern läßt, können am Schnittpunkt von a und b alle Punkte der Ellipse markiert werden.
Die Konstruktion der Ellipse aus gegebener Haupt - und Nebenachse erfolgt in allen Konstruktionen punktweise. Je mehr Punkte konstruiert werden, desto genauer kann die Darstellung der Ellipse sein.
Scheitelkrümmungskreiskonstruktion Papierstreifenkonstruktion
In der Zeichenebene ist die Haupt - und Nebenachse der Ellipse gegeben.
M
M2
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Aus der allgemeinen Definition der Ellipse ergibt sich die sogenannte
Faden- oder Gärtnerkonstruktion.
Der Faden mit der Länge 2a wird in den Brennpunkten F1 und F2 fixiert.
Bei gespanntem Faden kann dann die ellipti- sche Figur in den Boden graviert werden.
Faden - oder Gärtnerkonstruktion
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Das perspektive Bild des Kreises, der parallel zur Bildebene steht, ist der Kreis.
Die Bildgröße ist abhängig von der Lage des Kreises zur Bildebene und von der Lage der Bildebene zum Augpunkt.
Perspektive. Kreis parallel zur Bildebene = Kreis
Trimetrie
Horizontebene
Grundrißebene Augpunkt
Perspektive Anlage Horizont
Spur
Augpunkt
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Das Bild des Kreises, der senkrecht zur Bildebene liegt ist eine Ellipse.
Da der projizierte Mittelpunkt des Kreises (auf Grund der perspektiven Teilung der Strecke) nicht dem tatsächlichen Mittelpunkt der Strecke entspricht, ist für die Ellipsenkon- struktion aus den konjugierten Durchmessern eine weitere Konstruktion notwendig.
Kreis senkrecht zur Bildebene = Ellipse
Augpunkt
Perspektive Anlage Horizont
Spur
Augpunkt Trimetrie
Horizontebene
Grundrißebene
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Bestimmung der konjugierten Durchmesser der Ellipse
Konjugierte Durchmesser einer Ellipse stehen im Orginalkreis senkrecht aufeinan- der.Für die Perspektive wählt man einen Durchmesser, der senkrecht zur Bildebene verläuft
= Tiefenlinie mit Fluchtpunkt in H.
Dieser Durchmesser wird perspektiv abge- bildet.
Das perspektive Bild des Mittelpunktes des Durchmessers kann nicht Mittelpunkt der Ellipse werden, da der gefundene Mittelpunkt die Strecke perspektiv teilt, die konjugierten Durchmesser sich aber halbieren.
Das perspektive Bild des Durchmessers ist zuteilen und der Teilpunkt in das Grundrißbild zu rekonstruieren.
Durch den Grundrißpunkt zeichnen Sie eine Sehne (parallel zur Bildebene), die den Kreis in 2 Punkten schneidet.
Damit sind, im perspektiven Bild wieder abgebildet, die konjugierten Durchmesser der Ellipse gegeben.
Aus den konjugierten Durchmessern der Ellipse sind dann mit Hilfe der
Rytzschen Konstruktion
die Haupt - und die Nebenachse zu ermitteln.
Perspektive Anlage Horizont
Spur
M ?
M Kreismittelpunkt
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Trimetrie
Punkt A
Perspektive Anlage
Horizont
Spur
Augpunkt
Verschwindungsgerade
Für den Punkt A des Kreises ist bei der per- spektiven Abbildung, mit dem Projektions- strahl durch den Augpunkt, kein Bild
= Durchstoßpunkt mit der Bildebene zu finden, da die Projektionsrichtung parall zur Bildebene liegt.
Dadurch ergibt sich die nach unten offene Figur der Parabel, die punktweise dargestellt wird.
Kreis senkrecht zur Bildebene = Parabel
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
3 - Tafelprojektion Trimetrie
Abbildung der Kugel in der 3 - Tafelprojektion und in der Axonometrie
Der Schnitt durch den Mittelpunkt
= Großkreis parallel zum Grundriß ergibt das Bild der Kugel im Grundriß.
Der Schnitt durch den Mittelpunkt
= Großkreis parallel zum Aufriß ergibt das Bild der Kugel im Aufriß.
Der Schnitt durch den Mittelpunkt
= Großkreis parallel zum Seitenriß ergibt das Bild der Kugel im Seitenriß.
Die Hüllzylinder der Projektionsstrahlen der Kugel stehen jeweils senkrecht zu den Bild- tafeln und ergeben als Schnittfläche einen Kreis mit der Tafel
= Bild der Kugel, das in der Trimetrie als Ellipse erscheint.
Das Bild der Kugel in den Tafeln entspricht der Schnittfläche durch den Mittelpunkt der Kugel parallel zur entsprechenden Tafel
= Großkreis der Kugel.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Abbildung der Kugel in der Perspektive
Entgegen der eigenen Seherfahrung er- scheint die Kugel im perspekiven Bild ellip- tisch.
Die Umrißellipse ergibt sich am Beispiel durch die Summe der abgebildeten Schnit- tebenen, einschließlich des Großkreises
Trimetrie
Horizont
Spur
Hauptpunkt
Augpunkt
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist der Grundriß der Kugel und die perspektive Anlage.
Gesucht ist das perspektive Bild der Kugel.
Abbildung der Kugel mit Hilfe von Schnittebenen
Perspektive Anlage Horizont
Spur
Augpunkt
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Abbildung der Kugel mit Hilfe der Konstruktion der Umrißellipse
Gegeben ist der Grundriß der Kugel und die perspektive Anlage.
Gesucht ist das perspektive Bild der Kugel.
Perspektive Anlage
Horizont
Spur
Augpunkt
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Die Spiegelung
Flache Arbeit. 1992 Adrian Schiess Autolack auf Verbundglas 4teilig 2 x 110 x 600 cm
Documenta 9. Kassel 1992
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Trimetrie
einfallender Lichtstrahl
reflektierter Lichtstrahl
Einfallswinkel = Ausfallswinkel
Wir unterscheiden waagrechte, senkrechte, schräge oder gekrümmte Spiegelflächen.
In Architekturdarstellungen finden wir meist die senkrechte Fensterfläche oder die waag- rechte Wasserfläche als Spiegelebene.
Die konstruktiven Bedingungen der Spiege- lung beziehen sich ausschließlich auf das Spiegelbild in waagrechter Spiegelebene.
. Der einfallende Lichtstrahl und der auf der Spiegelebene reflektierte Lichtstrahl liegen in einer zur Spiegelbebene senkrechten Ebene.
2. Einfallswinkel = Ausfallswinkel
oder. der Winkel zwischen Lot und einfallen- dem Lichtstrahl und der Winkel zwischen Lot und reflektiertem Lichtstrahl sind gleich.
3. Alle durch Punkt P einfallenden Strahlen werden so reflektiert, daß sich die rück- wärtigen Verlängerungen der reflektierten Strahlen in einem Punkt = Spiegelpunkt schneiden.
4. Die Distanz von Punkt 1 zur Spiegelebene entspricht der Distanz des Spiegelpunktes zur Spiegelebene.
entsprechend weitere Punkte.
5. Das vom Auge erkannte Spiegelbild ist nicht symmetrisch dem Orginal.
Das Spiegelbild ist abhängig von der Lage des Objektes zum Augpunkt.
am Bsp. liegen die Punkte 1 und 2
optisch hintereinander auf einem Sehstrahl.
Dies gilt aber nicht für die Spiegelpunkte.
Die konstruktiven Bedingungen der Spiegelung
Punkt P
Soiegelpunkt
Punkt
Spiegelpunkt
Augpunkt
Punkt Punkt 2
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gerade in der Spiegelebene Konstruktionsschritte :
. von einem beliebigen Punkt P auf dem Horizont sind die Endpunkte der Geraden auf die Spur der Spiegelebene zu verlängern.
2. Geradenlänge in der Spiegelspur spiegeln und Endpunkt mit P verbinden.
3. Diese Verbindung begrenzt die Spiegelung senkrecht unterhalb der Geraden. Die Spie- gelung wird außerdem begrenzt durch die Spiegelspur.
Gerade über der Spiegelebene
Konstruktionsschritte wie a, wobei hier über den sog. Kellergrundriß der Geraden, Grund- rißpunkt der Geraden in 0.00 gespiegelt wird und
4. Das Spiegelbild ist begrenzt durch die gespiegelte, erhöhte Standebene selbst.
Perspektive Anlage mit Fußpunkt der Geraden in der Spiegelebene
Horizont
Spur
Spiegelgerade im persp. Bild
Augpunkt
Perspektive Anlage mit Fußpunkt der Geraden über der Spiegelebene
Horizont
Höhe der Standebene über 0.00 Spur in 0.00
Höhe der Standebene im persp. Bild
gespiegelte Höhe der Standebene
Spiegelgerade
Augpunkt
Perspektive. Spiegelkonstruktion einer Geraden
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Spiegelkonstruktion eines Prismas
Perspektive Anlage mit Prisma in der Spiegelebene
Horizont
Spur
Spiegelgerade im Grundriß
Augpunkt
Perspektive Anlage mit Prisma über der Spiegelebene
Horizont
Höhe der Standebene über 0.00 Spur
Spiegelgerade im Grundriß
Augpunkt
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
zur Konstruktion :
Die wahre Größe des Winkels der Dachneigung ist über die, in den Grundriß geklappte,
Giebelwand zu ermitteln.
Über den auf den Horizont eingedrehten Aug- punkt, in dem die wahre Winkelgröße
angetragen wird, ergibt sich als Schnitt mit der Senkrechten über dem entsprechenden Horizon- talfluchtpunkt der Rampenfluchtpunkt.
Geneigte Richtungen fluchten im Spiegelbild zu den entgegengesetzte = gespiegelten Höhenfluchtpunkten.
Rampenfluchtpunkt links
Horizontalfluchtpunkt links beliebiger Punkt eingedrehter Augpunkt Horizont
Höhe der Standebene über 0.00 Spur
Spiegelgerade im Grundriß Konstruktion der wahren Größe der Dachneigung
Spiegelkonstruktion eines Prismas mit geneigten Ebenen
Augpunkt
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Das Schattenbild, der Körperschatten und der Schlagschatten, unterstreicht die plasti- sche Wirkung der architektonischen Erschei- nung und betont ihre zeitliche Dimension in Abhängigkeit von der gewählten Lichtsitua- tion.
Das Schattenbild
Eames House. Los Angeles
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Parallelbeleuchtung
Bei der Annahme einer Lichtquelle im Unendli- chen sprechen wir von Parallelbeleuchtung.
Dies gilt insbesondere für das Sonnenlicht, da die Entfernung Sonne zu Objekt im Verhältnis der Entfernung von Objekt zu Schattenbild als unendlich groß angenommen werden Kann.
Die konstruktiven Zusammenhänge von Objekt und Schattenbild sind durch die affine Beziehung von Objekt, als Körperschnitt eines Zylinders und Schattenbild, als Grundfläche des Zylinders erläutert.
Die einfallenden Lichtstahlen bestimmen die Mantellinien des Zylinders.
s.S. 35 Skript 1.Semester: Der Kör- perschnitt des Zylinders und die
Zentralbeleuchtung
Bei einer punktförmigen Lichtquelle in endlicher Entfernung sprechen wir von Zentralbeleuch- tung.
Dies gilt für alle künstlichen Lichtquellen.
Die konstruktiven Zusammenhänge von Objekt und Schattenbild sind durch die kollineale Bezie- hung von Objekt, als Körperschnitt eines Kegels und Schattenbild, als Grundfläche des Kegels erläutert.
Die einfallenden Lichtstahlen bestimmen die Mantellinien des Kegels.
s.S. 36 Skript 1.Semester: Der Kör- perschnitt des Kegels und die Kol-
Mehrfach - Zentralbeleuchtung
Bei der Mehrfach - Zentralbeleuchtung ergeben sich je nach Lage des Objektes zu den Licht- quellen mehrere unterschiedliche Schattenbil- der.z.B Theaterlicht oder Flutlicht.
Diffuse Beleuchtung
Von einer diffusen Beleuchtung spricht man, wenn sich kein Schattenbild entwickelt.
Man kann sich auch vorstellen, daß das Ojekt von unendlich vielen Lichtquellen beleuchtet wird.
z.B. Nebel.
Wir unterscheiden:
Schlagschatten = das Schattenbild eines Objektes auf einer Schattenauffangfläche.
Rot anlegen
Körperschatten = der Schatten der sich am Objekt selbst entwickelt.
Beleuchtungsarten
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Würfel in Trimetrie
geklapptes Lichtdreieck
Eine Lichtsituation (Rückenlicht von links.
technischer Lichtstrahl)) ist in einem Würfel dargestellt.
Für die Konstruktion der wahren Größe des Winkels zwischen Grundrißfläche und räumli- chem Lichtstrahl, wird das Lichtdreieck in die Ebene geklappt.
Die Lichtsituation muß in mindestens 2 Tafeln gegeben sein.
s.S. 17 Skript 1.Semester: Wahrer Winkel und wahre Länge einer Ge- raden. Grundrißklappung
wir unterscheiden :
eine Lichtsiuation bei allgemeinem Lichtstrahl Rückenlicht von links
Rückenlicht von rechts Gegenlicht von links Gegenlincht von rechts Seitenlicht von links Seitenlicht von rechts
und eine Lichtsituation bei technischem Licht- strahl, d.h. die Lichtrichtungen in den Tafeln sind jeweils 45 Grad zur Horizontalen geneigt und die räumliche Lichtrichtung beträgt 35 Grad.
Das Lichtdiagramm
Würfel in 2 - Tafelprojektion
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II 2 -Tafelprojektion. Schatten allgemein
Der räumliche Lichtstrahl, das Grundrißbild des Lichtstrahls und die Gerade, die den Schatten wirft, bilden eine Ebene, das sog.
Lichtdreieck, das senkrecht auf dem Grund- riß steht.
Der Schlagschatten der Geraden ist be- stimmt durch
- die Grundrißrichtung oder Grundrißabwei- chung des Lichtes
Schattenauffangebene und
- die räumliche Lichtrichtung oder Höhenab- weichung des Lichtes
= bestimmt die Schattenlänge.
Als Konstruktionsvorgaben benutzt man in1. der 2 - Tafelprojektion die Grund- und Aufrißrichtung des Lichtes in
2. der Axonometrie die Grundrißrichtung des Lichtes und den räumlichen Licht- strahl und in
3. der Perspektive die Grundrißrichtung des Lichtes, dargestellt im Fußpunkt der Lichtquelle und den räumlichen Licht-
Trimetrie
räuml. Lichtstrahl
Lichtdreieck
Grundrißrichtung
Schattenauffangebene
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Am Bsp. ist bei gegebener Lichtsituation bei allgemeinem Lichtstrahl und Gegenlicht von rechts, die Grundrißfläche eine horizontale Fläche = Schattenauffangebene.
Konstruktionsschritte in der Axonometrie:
. räumliche Lichtrichtung durch Raumpunkt geschnitten mit der
Schattenbild eines Punktes im Grundriß
2. Grundrißrichtung des Lichtes durch Grund- rißpunkt, ergibt den Schattenpunkt.
Konstruktionsschritte in der 2 - Tafelprojekti- on:
. Aufrißrichtung des Lichtes durch Aufriß- punkt, der Grundrißrichtung durch Grundriß- punkt zugeornet, ergibt den Schattenpunkt im Grundriß und
2. Grundrißrichtung des Lichtes durch Grund- rißpunkt, der Aufrißrichtung durch Aufrißpunkt zugeordnet, ergibt den Schattenpunkt im Aufriß.
am Bsp. ergibt sich kein Schattenpunkt im Aufriß.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Am Bsp. ist bei gegebener Lichtsituation bei allgemeinem Lichtstrahl und Rückenlicht von rechts die Grundrißfläche und die Aufrißflä- che, unterhalb der x - Achse, Schattenauffan- gebene.
Der Schattenpunkt in der Aufrißebene wird mit - gekennzeichnet ( - SP im Aufriß ).
Schattenbild eines Punktes im Grund- und Aufriß
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Am Bsp. ist bei gegebener Lichtsituation bei allgemeinem Lichtstrahl und Rückenlicht von rechts, die Aufrißebene und die Grundrißflä- che, hinter der x - Achse, Schattenauffange- bene.
Der Schattenpunkt im Grundriß wird mit - ge- kennzeichnet (-SP im Grundriß ).
Schattenbild eines Punktes im Auf- und Grundriß
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Das Schattenbild einer Geraden wird punkt- weise ermittelt.
Die Konstruktion der Darstellung des Schat- tenbildes des Punktes P der Geraden, ent- spricht der vorhergehenden Konstruktion.
s.S. 31: Schattenbild eines Punk- tes im Grund- und Aufriß
Das Schattenbild der Geraden entspricht der Verbindung Schattenpunkt P mit Fußpunkt der Geraden in der Grundrißebene.
Das Schattenbild der Geraden bricht über die x - Achse.
Schattenbild einer erstprojizierenden Geraden
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Das Schattenbild einer Geraden wird punkt- weise ermittelt.
Die Konstruktion der Darstellung des Schat- tenbildes des Punktes P der Geraden, ent- spricht der vorhergehenden Konstruktion.
s.S. 31: Schattenbild eines Punk- tes im Grund- und Aufriß
Das Schattenbild der Geraden entspricht der Verbindung Schattenpunkt P mit Fußpunkt der Geraden in der Aufrißebene.
Das Schattenbild bricht über die x - Achse.
Schattenbild einer zweitprojizierenden Geraden
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Steht die Gerade nicht in der Grundriß - oder Aufrißebene, sind die zwei Endpunkte der Geraden als Schattenpunkte zu ermitteln.
Die Verbindung beider stellt das Schattenbild der Geraden dar.
Dabei werden die Schattenbilder der Geradenpunkte A und B im Grundriß - und im Aufriß dargestellt.
Das Schattenbild der Geraden bricht am Bsp.
über die x - Achse.
Ohne die Darstellung der unsichtbaren Schattenpunkte ist das Schattenbild der Geraden nicht konstruierbar.
Schattenbild einer beliebigen Geraden
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Das Lichtdreieck, das aus der gegebenen Geraden, der räumlichen Lichtrichtung und der Grundrißrichtung des Lichtes gebildet wird, steht senkrecht auf der Grundrißebene.
Das Lichtdreieck ergibt mit der schrägen Flä- che, der Schattenauffangebene geschnitten, eine gemeinsame Schnittebene (schraffiert).
Auf der beiden Ebenen gemeinsamen Schnitt-
spur liegt der gesuchte Schattenpunkt, das Schattenbild des Geradenpunktes A.
Es ist der Schnittpunkt von Schnittspur und räumlicher Lichtrichtung.
Schattenbild einer erstprojizierenden Geraden auf schräge Fläche
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Die Schattenbilder von komplexen, regelmäßig oder unregelmäßigen Figuren werden punktweise ermittelt.
Die Verbindung der Schattenpunkte mit-
Schattenbild einer Fläche
Konstruktionsschritte am Bsp. in der 2 - Tafelprojektion :
. Aufrißrichtung des Lichtes durch Aufriß- punkte,
der Grundrißrichtung durch Grundrißpunkte zuordnen,
ergibt die Schattenpunkte im Grundriß.
2. Grundrißrichtung des Lichtes durch Grund- rißpunkte, der Aufrißrichtung durch Aufriß- punkte zuordnen,
ergibt die Schattenpunkte im Aufriß.
Steht die schattenbildende Fläche paral- lel zur Schattenauffangebene, wird das Schattenbild versetzt, gleichgerichtet und gleich groß abgebildet.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Bei räumlichen Objekten ist neben dem Schlagschatten immer auch das Schattenbild am Objekt selbst = der Körperschatten zu bedenken.
Bei untenstehendem Beispiel ist die Lichtsituation, als sog. Seitenlicht oder Streiflicht beschrieben, d.h. die Flächen, die parallel zur Grundrißrichtung des Lichtes liegen sind nicht beschattet.
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die Anlage in der 2 - Tafelprojektion und die Lichtsituation.
Gesucht ist das Schattenbild des Würfels in der 2 - Tafelprojektion.
Hinweis :
Da am Beispiel nur in der Grundrißebene ein Schattenbild zu erwarten ist, genügt es die Aufrißrichtung des Lichtes durch die Aufrißpunkte, der Grundrißrichtung durch die entsprechenden Grundrißpunkte zuzuord- nen, um die Schattenpunkte im Grundriß zu ermitteln.
Schattenbild eines Würfels
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die Anlage in der 2 - Tafelprojektion und die Lichtsituation.
Gesucht ist das Schattenbild des Würfels in der 2 - Tafelprojektion.
Schattenbild eines Würfels auf horizontale Fläche
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die Anlage in der 3 - Tafelprojektion und die Lichtsituation.
Gesucht ist das Schattenbild des Würfels in der 3 - Tafelprojektion.
Schattenbild eines Würfels auf horizontale und vertikale Fläche
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die Anlage in der 3 - Tafelprojektion und die Lichtsituation.
Gesucht ist das Schattenbild des Würfels in der 3 - Tafelprojektion.
Schattenbild eines Würfels auf horizontale,vertikale und schräge Fläche
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild einer Kugel im Grund- und Aufriß und die Lichtsituation.
Gesucht ist das Schattenbild der Kugel in den Tafeln.
Hinweis :
Die Konstruktion des Grundrißbildes des Schattens erfolgt mit einer in Grundrißrich- tung des Lichtes 1. - projizierenden Hilfsebe- ne.Die Konstruktion des Aufrißbildes des Schattens erfolgt mit einer in Aufrißrichtung des Lichtes 2. - projizierenden Hilfsebene.
Schattenbild einer Kugel
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Axonometrie. Das Schattenbild
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Das Stuhlobjekt Modell. Zig - Zag von Gerrit Rietveld ist im Skript des .Semesters
zum Thema Grundrißaxonometrie beschrieben.
Gegeben ist das Objekt und die Lichtsituation (Grundrißlichtrichtung und Aufrißlichtrichtung) in der 2 - Tafelprojektion.
Gesucht ist das Schattenbild.
Schattenbild auf waagrechte und senkrechte Fläche
Gegeben ist das Objekt und die Lichtsituation (Grundrißlichtrichtung und räumliche Lich- trichtung) in der Trimetrie.
Gesucht ist das Schattenbild.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Die Konstruktionsvorgabe könnte einer Ausstellungssituation entspre- chen, die den ZIG-ZAG in einer Raumecke zeigt.
Die Beurteilung des Schattenbildes nach gestalterischen Gesichtspunk- ten ist negativ.
Die Dynamik des Objektes ist nicht im Schattenbild gespiegelt.
Eine Reihe von Variationen der Parameter.die Lage des Objektes zu der Raumecke und/oder die Lichtsituation könnten in der Zeichnung oder im Modell Klarheit schaffen.
Gegeben ist das Objekt und die Lichtsituation (Grundrißlichtrichtung und räumliche Lich- trichtung) in der Trimetrie.
Gesucht ist das Schattenbild .
Schattenbild auf waagrechte und senkrechte Fläche
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Objekt und die Lichtsituation (Grundrißlichtrichtung und räumliche Lich- trichtung) in der Trimetrie.
Gesucht ist das Schattenbild.
Schattenbild auf waagrechte, senkrechte und schräge Fläche
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Perspektive. Das Schattenbild
Robert Wilson. Bühne zu Lohengrin von Richard Wagner. 3.Akt. Zürich 1991
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Das Problem der Darstellbarkeit des Schat- tenbildes eines komplexen Körpers wird zunächst - um die Konstruktion zu erleichtern - auf die Frage nach dem Schattenbild einer, meist senkrecht stehenden, Geraden redu- ziert.
Der Schatten einer Geraden wird bestimmt durch :
den Winkel der einfallenden Lichtstrahlen (Höhenabweichung) und
2 die Richtung der einfallenden Lichtstrahlen (seitliche Abweichung). Die Koordinaten des Bildes der Lichtquelle zum Augpunkt machen diese Abweichungen erkennbar.
Konstruktionsidee
Der Schatten einer Geraden ist die Schnittge- rade, die sich aus der Durchdringung zweier Ebenen ergibt.
die Lichtebene ( = Ebene ), die durch die Lichtquelle und die Gerade aufgespannt wird und2 die Schattenauffangebene ( = Ebene 2 ).
Konstruktionsüberlegungen
. Ebene ist durch einen Punkt und eine Gerade definiert
(Lichtquelle, Endpunkt und Fusspunkt der Geraden in der Ebene 2).
. Die Schattenrichtung der Geraden in der Ebene 2 ist definiert durch
die Fluchtgerade der Ebene und die Ausbrei- tungsrichtung der Geraden.
. Die Schattenlänge definiert der Abstand der
Geraden zur Lichtquelle
und die Länge der Geraden selbst.
Konstruktionsvorgang
In Ausbreitungsrichtung der Geraden durch die Lichtquelle, finden wir als Schnittpunkt mit der Fluchtgeraden der Schattenauffange- bene,
den Fußpunkt der Lichtquelle.
Verbindung von Fußpunkt Lichtquelle mit Fußpunkt Gerade
= Schattenrichtung.
Verbindung von Lichtquelle mit Endpunkt Gerade
= Schattenlänge.
Konstruktionsidee
Lichtquelle
Fußpunkt Lichtquelle Horizont
Augpunkt
Endpunkt der Geraden
Fußpunkt
Schattenauffangebene
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Parallel - und Zentralbeleuchtung. Lichtarten
Wir unterscheiden : . die Zentralbeleuchtung,
bei der eine Lichtquelle im Endlichen angenom- men wird, was einer künstlichen Lichtsituation entspricht z.B. Theaterlicht
siehe : Beispiele ab Seite 58 ff . die Parallelbeleuchtung,
bei der die Lichtquelle im Unendlichen ange- nommen wird. Die Vorstellung der Lichtquelle im Unendlichen, entspricht dem natürlichen Licht.
Zu den Bestimmungen der Grundriß- und Raum- richtung des Lichtes für das Schattenbild in den Axonometrien, kommt in der Perspektive die Bestimmung des Betrachters, als weitere Relati- on des Bildes dazu.
. Seitenlicht
Die Lichtrichtung ist parallel zur Bildebene und hat deshalb keinen endlichen Bildpunkt.
Zur Konstruktion genügt die Angabe der Neigung des Lichtstrahles zum Horizont.
. Gegenlicht
Bildpunkt Sonne oder die Lichtquelle ist oberhalb des Horizontes.
- direktes Gegenlicht heißt, die Lichtquelle liegt auf dem Hauptsehstrahl
- Gegenlicht von rechts heißt, die Lichtquelle liegt rechts vom Hauptsehstrahl
- Gegenlicht von links heißt, die Lichtquelle liegt links vom Hauptsehstrahl.
. Rückenlicht
Bildpunkt Sonne oder die Lichtquelle ist unter- halb des Horizontes.
- direktes Rückenlicht heißt, die Lichtquelle liegt auf dem Hauptsehstrahl
- Rückenlicht von rechts heißt, die Lichtquelle liegt links vom Hauptsehstrahl
- Rückenlicht von links heißt, die Lichtquelle liegt rechts vom Hauptsehstrahl.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Für die Festlegung der Lichtquelle im perspektiven Bild sind 3 Bestimmungen notwendig :
Lichtquelle
Fußpunkt Lichtquelle Horizont
Spur
Bildebene
. die Lichtart
(Seitenlicht, Rückenlicht oder Gegenlicht).
2. die Winkeldrehung der Grundrißrichtung des Lichtes zum Hauptsehstrahl
= seitliche Abweichung, die den Fußpunkt der Lichtquelle definiert.
3. der Winkel der einfallenden Lichtstrahlen zum Grundriß
= Höhenabweichung (sichtbar in geklappter Ebene), die die Lichtquelle definiert.
Am Bsp. handelt es sich um Gegenlicht von rechts.
seitliche Abweichung = 24 Grad Höhenabweichung = 36 Grad
Parallelbeleuchtung. Zusammenhang von der Anlage der Perspektive und dem Schattenbild
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Fluchtpunkt der
Geraden in allgemeiner Richtung
Lichtquelle
Horizont
Spur
Bildebene
Alle Geradenrichtungen in der waagrechten Fläche , also auch die Schattenrichtungen der Geraden in der waagrechten Fläche ha- ben ihren Fluchtpunkt auf dem Horizont.
Schattenbild einer Geraden in der Standebene und die Variation der Geradenrichtungen
Fluchtpunkt der Schattenrichtung ist je nach Ausbreitungsrichtung der Geraden auf dem Horizont zu bestimmen.
Gerade steht senkrecht auf der Standebe- ne.
2 Gerade steht auf der Standebene gekippt.
3 Gerade steht in allgemeiner Richtung, die durch den Fluchtpunkt definiert ist.
In Ausbreitungsrichtung der Geraden bedeu- tet in dem Fall durch den Fluchtpunkt.
s.S.53 : Schattenbild einer Geraden in der Wandebene und die Variation
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Lichtquelle Gegenlicht von links
Horizont Fußpunkt Lichtquelle
Spur
Bildebene
Augpunkt
Schattenbild einer Geraden in der schrägen Ebene
Hinweis :
Die Fluchtgerade der Rampenebene, die der Schattenauffangebene entspricht, ist durch den Rampenfluchtpunkt und den horizontalen Fluchtpunkt der Ebene definiert.
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Die Fluchtgerade der Schattenauffange- bene = Wandebene ist in den Beispielen eine durch den Fluchtpunkt der Wandfläche
Der Fußpunkt der Lichtquelle ist je nach Ausbreitungsrichtung der Geraden zu be- stimmen.
Gerade steht senkrecht auf der Wandebe- ne.
2 Gerade steht auf der Wandebene gekippt.
3 Gerade steht in allgemeiner Richtung, die durch den Fluchtpunkt definiert ist.
In Ausbreitungsrichtung der Geraden bedeu- tet in dem Fall durch den Fluchtpunkt.
s.S.51 : Schattenbild einer Geraden in der Standebene und die Variation
Schattenbild einer Geraden in der Wandebene und die Variation der Geradenrichtungen
Lichtquelle und Fußpunkt Lichtquelle
Fluchtpunkt der Ge- raden in allgemeiner Richtung
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die perspektive Anlage und die Lichtsi- tuation.
Reines Seitenlicht, d.h. die Grundrißlich- trichtung des Lichtes entspricht einer Grund-
rißrichtung des Körpers, der x - Achse oder der y - Achse.
Die Körperflächen in dieser Richtung erhalten Streiflicht.
Da die Grundrißrichtung des Lichtes in der Perspektive parallel zur Bildebene verläuft ergibt sich bei dem Beispiel kein Fußpunkt Lichtquelle, d.h. der Schatten kann wie in der Axonometrie konstruiert werden.
Allgemein gilt, dass der Fusspunkt Lichtquel- le bei Streiflicht dem Fluchtpunkt der Grund- rissrichtung entspricht.
s.S. 49: Lichtarten
Gesucht ist das perspektive Schattenbild des Würfels.
Schattenbild eines Würfels bei Seitenlicht
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Schattenbild eines Würfels auf horizontale und vertikale Ebene
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die perspektive Anlage und die Lichtsi- tuation.
Gesucht ist das perspektive Schattenbild des Würfels.
Gegenlicht von links,
d.h. die Lichtquelle liegt links vom Hauptseh- strahl und oberhalb des Horizontes.
s.S. 49: Lichtarten
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die perspektive Anlage und die Lichtsi- tuation.
Gesucht ist das perspektive Schattenbild des Würfels.
Rückenlicht von rechts,
d.h. die Lichtquelle liegt links vom Hauptseh- strahl und unterhalb des Horizontes.
s.S. 49: Lichtarten
Schattenbild eines Würfels auf horizontale und vertikale Ebene bei Rückenlicht
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die perspektive Anlage und die Lichtsi- tuation.
Gesucht ist das perspektive Schattenbild des Würfels.
Hinweis: Gegenlicht von links,
d.h. die Lichtquelle liegt links vom Hauptseh- strahl und oberhalb des Horizontes.
s.S. 49: Lichtarten
Schattenbild eines Würfels auf vertikale und schräge Ebene bei Gegenlicht
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Lichtquelle
Horizont
Spur
Fußpunkt Lichtquelle in der Standebene
Bildebene
Augpunkt
Gegeben ist das perspektive Bild eines Prismas und 2 senkrechte Geraden in der Standebene und die Lichtsituation.
Die Lichtsituation bei der sog. Zentralbe- leuchtung
s.S. 49: Lichtarten
wird beschrieben durch eine Gerade, de- ren Endpunkt die Lichtquelle und deren Fußpunkt, meist in der Standebene, den Fußpunkt der Lichtquelle im Endlichen darstellt.
Die Schattenkonstruktion entspricht der Konstruktion bei Parallelbeleuchtung.
Gesucht ist das perspektive Bild und das Schattenbild.
Die Lichtsituation entspricht künstlichem Licht, wobei, wie bei einer Flutlichtanlage oder im Theater, mehrere Lichtquellen denkbar sind.
Zentralbeleuchtung. Schattenbild einer Geraden bei endlicher Lichtquelle
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die perspektive Anlage und die Lichtsi- tuation.
Gesucht ist das perspektive Schattenbild des Würfels.
Schattenbild eines Würfels auf horizontale Ebene
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trime- trie, die perspektive Anlage und die Lichtsi- tuation.
Gesucht ist das perspektive Schattenbild des Würfels.
Schattenbild eines Würfels auf horizontale und vertikale Ebene
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Gegeben ist das Bild eines Würfels in Trimetrie, die perspektive Anlage und die Lichtsituation.
Gesucht ist das perspektive Schattenbild des Würfels.
Schattenbild eines Würfels auf horizontale und schräge Ebene
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II Geometrische Grundkonstruktionen Strecken
Senkrechte im Punkt A
Kreisbogen mit r um A schlagen. Um B und C Kreisbögen mit Radius BC. AD senkrecht auf BC.
Strecke AB halbieren und Mittelsenkrechte auf AB
Um A und B Kreisbögen mit r (r= größer als AB/2) schlagen. CD ist Mittelsenkrechte und halbiert AB.
A B C
D
Senkrechte im Punkt B
Um B, C und D Kreisbögen mit r schlagen. Die Verlängerung von CD über D hinaus schneidet den Kreis umd D in E. BE ist in B senkrecht auf AB.
Goldener Schnitt
Senkrechte in B zeichnen und AB/2 abtragen.
C und A verbinden. Kreisbogen um C mit Radi- us BC schneidet AC in D. Kreisbogen um A mit Radius AD schneidet AB in E.
Es verhält sich a : b = b : c . Der Goldene Schnitt a : b etwa 1000 : 618 = 1 : 0,618
Lot auf Gerade BC
Um A, B und C Kreisbögen mit r schlagen. AD ist senkrecht auf BC.
D E
D
B C A
D
A B E
D
C
Strecke AB teilen
AC unter beliebigem Winkel zu AB.
AC (z.B. in drei gleich lange Teilstrecken) teilen.
C mit B verbinden und Parallelen zu BC durch D und E ziehen.
Parallele zu AB durch C
Um D ( auf AB beliebiger Punkt ), C und E Kreis- bögen mit Radius CD schlagen. C mit F verbin- den. Die Gerade durch CD und F ist parallel zu AB.
C F
A D E B
A E B D
C
A C B B A C
Winkel
Halbieren eines Winkels
Um A, B und C Kreisbögen mit r schlagen. AD halbiert den Winkel CAB.
C
D
A B
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
P
Winkel von 30 Grad und 60 Grad konstruieren Um A, B und C Kreisbögen mit gleichem Radius schlagen. AC ist Schenkel zu Winkel CAB, AD ist Schenkel zu Winkel DAB.
A B
C D
Winkel ohne Scheitel halbieren
Parallele zu g 1 schneidet g 2 in S. Um S Kreis- bogen mit r schlagen. A mit B verbinden und bis C verlängern. Mittelsenkrechte auf AC ist die Winkelhalbierende.
g 2
g
S
A
B
C
Rechten Winkel dritteln
Um A, B und C gleichgroße Kreisbögen schla- gen. AD und AE dritteln den rechten Winkel
A B D
E C
Winkel übertragen
Um A und D Kreisbögen mit r schlagen. Schen- kelneigung BC abgreifen und Kreisbogen mit Radius BC um E schlagen. DF entspricht AC.
A B D E C F
Kreise
Kreismittelpunkt
Zwei nichtparallele Kreissehnen zeichnen. Die Mittelsenkrechten dieser schneiden sich im Kreismittelpunkt.
Tangente in einem Punkt des Kreises
Punkt P mit M verbinden. Auf MP in P Senkrech- te zeichnen = Tangente.
Tangente an Kreis von einem Punkt aus P mit M verbinden und über MP Thaleskreis zeichnen. Verbindung AP = Tangente an Kreis von P aus.
M M
M
P A
Geometrische Grundkonstruktionen
Umkreis eines Dreiecks
Der Schnittpunkt der Mittelsenkrechten zweier Dreiecksseiten = M.
M
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Innkreis eines Dreiecks
Der Schnittpunkt der Winkelhalbierenden = M
Abwicklung des Kreisumfanges
Auf Waagrechte durch M Durchmesser d abtra- gen. Um A Kreisbogen mit d/2. Die Verbindung CB verlängern auf Senkrechte über D = E.
DE entspricht 1/12 des Kreisumfanges.
M
A
M
C E B
D M C
Regelmäßige Vielecke Gleichseitiges Dreieck Kreisbogen mit r um D.
4 - 8 - ... Eck
Punkte A, B, C, D zu einem Quadrat verbin- den. Die Teilung der Quadratseiten ergibt das 8 - Eck...
5 - 10 - ... Eck
MC halbieren und von E mit Radius EB Punkt F darstellen.
BF entspricht der Länge der Fünfeckseite.
F E
A B
B
C
D D
M
6 - 12 - ... Eck
Radius r von A aus auf Kreis abtragen.
Radius r von B aus auf Kreis abtragen
B
A
7 Eck
Um A Kreisbogen mit r.
BC/2 = 1/7 des Kreisumfanges.
B
A
A
B D C
9 Eck
Um A und B mit d C und D darstellen. AB in neun Teile teilen. Von C und D aus durch die gerad- zahligen Teilpunkte 2, 4, 6, und 8 auf den Kreis verbinden ergibt die Kreisteilpunkte.
D
Geometrische Grundkonstruktionen
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
11 Eck
AB in Teile teilen. Über A und über C hinaus verlängern um 1/11 Teil der Strecke AB. Die Ver- bindung EF ergibt den Schnittpunkt G mit dem Kreis. Die Verbindung GD entspricht 1/11 des Kreises. D ist der 3. Teilpunkt.
E G
F
C
A D M B
Geometrische Grundkonstruktionen
© Hochschule München. Architektur Fakultät. Darstellende Geometrie und Architekturperspektive. Teil II
Index Teil I
A
Abwicklung 46
Abwicklung durch Grundrißklappung 47 Abwicklung einer Pyramide über die Spitze 49 Abwicklung mit Hilfe der Höhenzuordnung 46 Abwicklung mit Hilfe des Querschnittes 48 Abwicklung des Kreisumfanges 85 Affinität 35
Aufrißaxonometrie 8, 56 Aufrißdrehung 18 Augpunkt 67, 76 Axonometrien 8, 50 B
Beliebige Gerade 16 Besondere Geraden 19 Bildebene 67, 76 Bildtafeln 13 D
dimetrische Axonometrie 58 dimetrische Darstellungen 52 DIN 5 8, 58
Distanzpunkte 81 Durchdringungen 39
Höhenebenenverfahren 40 Mantelebenenverfahren 41 Parallelebenenverfahren 42 Pendelebenenverfahren 43, 44, 45 Durchstoßpunkt 28
Durchstoßpunkt einer beliebigen Geraden durch eine 28 Durchstoßpunkt einer beliebigen Geraden durch zwei 29 Körperschnitt mit Hilfe der Durchstoßpunkte 37 E
Ebene 22
Abstand eines Punktes von einer Ebene 26 Besondere Geraden einer Ebene 23
Fallinien 23 Frontlinie 23 Höhenlinie 23 Drei - Punkte - Ebene 25
Durchstoßpunkt einer beliebigen Geraden durch eine 28 Durchstoßpunkt einer beliebigen Geraden durch zwei 29 Pendelebenenverfahren 29
Punkt und Ebene 24
Punkt und Gerade spannen eine Ebene auf 30 Wahre Größe einer Ebene 33
Konstruktion mit hilfsprojizierender Ebene 34 Konstruktion mit Stützdreieck 33
Wahre Größe und Neigung des Abstandes von einer Eb 27 Wahrer Winkel zwischen zwei Ebenen 32
Ebenenarten 88 Einschneideverfahren 52 F
Fallinie 23 Frontlinie 19, 23 G
Gerade 16
Aufrißdrehung oder Mongsche Drehung 18 Beliebige Gerade 16
Besondere Geraden 19 Frontlinie 19
Hauptlinie 19 Höhenlinie 19 projizierende Gerade 19 Wahrer Winkel und wahre Länge 17 Zwei beliebige Geraden 20 Zwei sich schneidende Geraden 21 Gleichseitiges Dreieck 85
Goldener Schnitt 83 Grundrißaxonometrie 8, 54 H
Hauptlinie 19 Hauptpunkt 67 Hauptsehstrahl 67 Höhenebenenverfahren 40 Höhenlinie 23
Höhenübertragung 74 Horizont 67 Horizontebene 67 I
Ingineurprojektion 8 Inhaltsverzeichnis 2 Innkreis eines Dreiecks 85 Isometrie 60
isometrische Darstellungen 52 K
Koinzidenzebene 5 Kollineation 36 Koordinatenachsen 5 Körper 37
Abwicklung durch Grundrißklappung 47 Abwicklung einer Pyramide über die Spitze 49 Abwicklung mit Hilfe der Höhenzuordnung 46 Abwicklung mit Hilfe des Querschnittes 48 Arten von Durchdringungen 39
Durchdringung und Höhenebenenverfahren 40 Durchdringung und Mantelebenenverfahren 41 Durchdringung und Parallelebenenverfahren 42 Durchdringung und Pendelebenenverfahren 43, 44, 45 Körperschnitt mit Hilfe der 3. Projektion 38
Körperschnitt mit Hilfe der Durchstoßpunkte 37 kotierte Projektion 8, 11
Kreise 84 L
Linienarten 88 Literaturliste 87 Lot 83 M
Mantelebenenverfahrens 41 Mittelsenkrechte 83 Mongsche Drehung 18 N
Normalebene 32 P
Parallele 83 Parallelprojektion 9 Pendelebenenverfahren 29 Perspektive 64
Begriffe 67
Die Höhenübertragung 74 Die perspektive Anlage 75
Bildebene und Augpunkt 76 Grundrißanlage 75 Horizont und Spur 78 Objektgrundriß und Augpunkt 79 Skalierung 76
Spur und Bildebene 77
Elemente der Perspektive 70 Darstellung einer Geraden 71
Darstellung einer im Grundriß beliebigen Geraden 72 Darstellung einer im Raum beliebigen Geraden 73 Darstellung eines Punktes 70
Klappung 69
Konstruktionsverfahren 80 Perspektive aus dem Grundriß 80 Perspektive aus zwei Rissen 80 Übereckperspektive mit Meßpunkten 82 Zentralperspektive mit Distanzpunkten 81 Perspektive bei geneigter Bildebene 66 Übereckperspektive 66
Verzerrung 68 Zentrale Projektionen 65 Zentralperspektive 66 Projektionsstrahlen 9 projizierende Ebene 18 projizierende Gerade 19 Punkt 13
in der Symmetrie- und in der Koinzidenzebene 5 Lage im Raum 14
Umklappung der Bildtafeln 13 R
Rampenfluchtpunkt 73 Rechten Winkel dritteln 84 Regelmäßige Vielecke 85 S
Schräge Projektionen 50 Senkrechte 83
Senkrechte Axonometrie 62 senkrechte Projektionen 8
Senkrechte Projektionen allgemein 10 Spur 67, 77
Spurgeraden 14 Standebene 67 Strecken 83 Symbole 88 Symmetrieebene 5 T
Tangente 84 Tiefenlinie 71
trimetrische Axonometrie 52 trimetrische Darstellungen 52 U
Übereckperspektive 8, 66 Umkreis eines Dreiecks 84 V
Verkürzungsverhältnisse 51 Verschschwindungsgerade 69 Vielecke 85
W Winkel 83
Winkel ohne Scheitel halbieren 84
Winkel von 30 Grad und 60 Grad konstruieren 84 Z
Zeichenebene 69 Zentrale Projektionen 8, 64 Zentralperspektive 8, 66 Zentralprojektion 9 ZIG - ZAG 53 Zweitafelprojektion 12