Az árnyékok keletkezéséhez fényforrás (vagy
fényirány),
árnyékot vető tárgyak és
árnyékfelfogó felületek szükségesek.
Ha a fényforrást végtelen távolinak választjuk, így a
fénysugarakat párhuzamos egyeneseknek tekintjük, az ilyen világítást
paralel világításnak
nevezzük. A paralel világítás lényegében véve párhuzamos vetítés,
vagyis az árnyékszerkesztés elviekben nem más, mint az alakzat egy újabb
vetületének meghatározása.
Árnyékfelfogó felületnek
eleinte a képsíkokat, vagy azzal párhuzamos síkokat veszünk, később más
felületek is szó jöhetnek, pl. egy oszlopfő árnyékot vethet az alatta
lévő oszloptestre.
Ha a tárgyakat megvilágítjuk, a fényforrás felé forduló lapjaik
megvilágított lapok, az ellenkező irányba fordulók
önárnyékosak. A
tárgyakba ütköző fénysugarak, mint egyenesek, a tárgyak mögött folytatódnak, hogy az árnyékot létrehozzák.
Egy
egyenes árnyéka esetén láttuk, hogy a pontjaira fénysugarakat
illesztünk, akkor a vetítő alakzata egy sík lesz, és ezt csak az egyenes
és a fényirány határozta meg.
|
Az egyenes vetítő sík |
Egy szakasznak egy síkra vetett árnyékát úgy
szerkesztjük meg, hogy meghatározzuk a szakasz két végpontjának a
kérdéses síkra vetett árnyékát, és a két árnyékpontot összekötjük. (A
fenti ábrán az AB szakasz árnyéka A1B1.)
|
Szakasz árnyéka egymáshoz csatlakozó síkokon |
Előfordulhat, hogy egy szakasz két végpontja két
különböző síkra vet árnyékot. Ezúttal mindkét síkon létrejön egy-egy
árnyékszakasz, ezek a két sík metszésvonalán, a T „töréspontban”
metszik egymást. Tehát nem elegendő a két végpont árnyékát
megszerkesztenünk. Ahhoz, hogy az árnyékokat megrajzolhassuk, még a
töréspontot is ismernünk kell.
|
Szakasz képsíkokra eső árnyéka |
Egyenes
árnyékának meghatározásához egyszerűen
bizonyítható megállapítások:
- Az
egyenes árnyéka az egyenesnek az árnyékfelfogó síkkal alkotott döféspontjából
indul ki.
- Az
árnyékfelfogó síkkal párhuzamos egyenes árnyéka párhuzamos magával az árnyékot
vető egyenessel.
- Első
vetítősugár első árnyéka párhuzamos a fénysugár első képével, mert az első
vetítősugár fénysíkja első vetítősík. (Második vetítősugár második árnyéka a
fénysugár második képével párhuzamos.)
- Párhuzamos
egyenesek ugyanarra a síkra vetett árnyékai párhuzamosak.
- Valamely
egyenesnek párhuzamos síkokra vetett árnyékai párhuzamosak.
|
Különböző helyzetű egyenesek árnyéka |
|
Egyenes árnyéka párhuzamos síkokon |
A vetítő alakzatot különböző árnyékfelfogó
felületekkel metszhetjük pl. képsíkkal, de lehet az felfogó felület
több elem kombinációja, pl. egy lépcsősor is.
Síkidom
esetén minden fontosabb pontra, csúcspontra illesztenünk kell
fénysugarat. De itt a lap egyik oldala mindig meg van világítva, míg a
másikat nem éri fény, azaz önárnyékos.
Testek
esetében a vetítő felület összetettebb lehet, az ábrán látható hasáb
esetén a fénysugarak egy élsorozat mentén "súrolják" a testek.
A test
megvilágított lapjait az önárnyékos lapoktól az ABFGHDA térbeli hatszög választja el, ez a test önárnyékhatára. A vetett árnyék határát éppen az előbbi törött vonal képe adja, és látszik, hogy az E és C
pontok árnyéka az árnyékfolt belsejébe esik. Általában először az
önárnyékhatárt állapítjuk meg, és csak ezeknek a pontoknak az árnyékát
szerkesztjük meg. Ezzel megtakarítjuk azoknak az árnyékpontoknak a
megszerkesztését, amelyek amúgy is az árnyék belsejébe esnek.
Az
önárnyékos felületek a környező felületekről odavetődő fények miatt
világosabbaknak látszanak, mint a vetett
árnyékban levők. Ezért az önárnyékot világosabbra színezzük, vagy ritkábban
vonalkázzuk, mint a vetett árnyékot.