Sombras

O tratamento das sombras en perspectiva ignora normalmente o tamaño da fonte de luz, que produce zonas de penumbra, e outros aspectos da realidade como o desenfoque da silueta de sombra que aumenta ao afastarse do punto a aresta que a produce, detalles que deberíamos ter en conta á hora de dar realismo óptico ás imaxes.


Esquerda, sombra con zona de penumbra causada polas dimensións da fonte de luz.
Dereita, sombra proxectada sen penumbra considerando un foco de luz puntual

Para facilitar a aprendizaxe dos métodos centrámonos no caso teórico dun único foco de luz puntual (sen dimensión), que pode estar a distancia finita (o que corresponde a unha escea con iluminación artificial) ou a distancia infinita (luz diurna ou solar).

Sombra dun punto - Técnicamente é unha proxección na que substituimos a recta visual que pasa por V e polo punto, por outra recta (raio luminoso) que pasa polo punto e pola fonte de luz, incidindo nun plano de proxección ou na superficie dalgunha figura. No seguinte gráfico vemos a sombra producida no plano xeometral por un punto:

Este es un Applet de Java creado con GeoGebra desde www.geogebra.org – Java no parece estar instalado Java en el equipo. Se aconseja dirigirse a www.java.com
Escoller no indicador da esquerda o tipo de luz (focal ou solar). No segundo caso S representa
o Sol a unha distancia infinita, polo tanto S1 está no horizonte. É interesante mover S por debaixo
de LT e comprobar que a sombra é desprazada á parte traseira do obxecto, xa que o Sol estaría
daquela detrás do espectador, no espacio virtual

Sombra dun segmento calquera - Facendo pasar dous raios luminosos polos extremos da proxección directa do segmento, e dúas rectas pola proxección horizontal da fonte de luz e as dos dous extremos, obtense a sombra sobre o plano xeometral.

Sombra dun segmento vertical - Unha operación habitual és situar a sombra dun segmento vertical sobre o plano xeometral. A sombra é outro segmento que forma parte da traza horizontal do plano que contén a fonte de luz e o segmento:

Este es un Applet de Java creado con GeoGebra desde www.geogebra.org – Java no parece estar instalado Java en el equipo. Se aconseja dirigirse a www.java.com
Con S por enriba do horizonte a sombra está na zona anterior ao segmento, e con
S por debaixo está na zona posterior. Obsérvese que a certa altura vemos aparecer
sobre LH o tramo máis distante da sombra, que está no espazo virtual

Sombra dun segmento horizontal - Neste caso comprobamos que a proxección dunha recta sobre un plano paralelo a ela é outra recta paralela á orixinal. Grazas a isto trázanse con frecuencia segmentos de contorna na sombra de figuras xeométricas sobre o plano xeometral que corresponden a arestas horizontais, empregando o mesmo punto de fuga.

Sombra dun segmento vertical sobre planos vertical e oblícuo - Á esquerda, dado que o segmento d e o plano a son paralelos, o segundo tramo sd da sombra é tamén vertical. Á dereita, dado que b é un plano oblícuo, complétase o plano vertical que contén a fonte luminosa S e o segmento e. O segundo tramo se da sombra está sobre a intersección de ambos os dous planos.

Sombras en sólidos - No caso de figuras con volume, ademáis da sombra proxectada sobre planos, outras figuras ou outras partes da mesma figura, considérase como sombra propia a superficie da figura que non recebe luz. A fronteira entre a parte iluminada e a sombra propia denomínase liña separatriz, e a súa proxección é o perímetro das sombras proxectadas.

Nas figuras poliédricas cada cara está nunha das dúas zonas e, en xeral, determínase considerando o plano que a contén e observando se a fonte de luz e a propia figura están no mismo lado do plano (cara en sombra) ou se están en diferente lado (cara iluminada, independentemente de que poida estar oculta á luz pola sombra proxectada doutra figura ou outra parte da mesma). En superficies curvas unha mesma cara pode ter zonas iluminadas e en sombra.

Este es un Applet de Java creado con GeoGebra desde www.geogebra.org – Java no parece estar instalado Java en el equipo. Se aconseja dirigirse a www.java.com
Arriba, exemplo de figura con iluminación a contraluz. A fonte luminosa está a distancia infinita,
no límite do espazo real. Mover o selector para ver as liñas auxiliares para cada segmento
Este es un Applet de Java creado con GeoGebra desde www.geogebra.org – Java no parece estar instalado Java en el equipo. Se aconseja dirigirse a www.java.com
Exemplo de figura con iluminación frontal. A fonte luminosa está a distancia infinita,
no límite do espazo virtual, polo que as caras iluminadas están
na zona anterior da figura e a sombra na posterior