ปัจจุบันมีการออกแบบสามมิติในหลายสาขางาน ไม่เว้นแม้กระทั่งบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ ซึ่งในอดีตเราจะพบภาพสามมิติบนหน้าจอภาพยนตร์หรือโทรทัศน์เท่านั้นส่วนงานสามมิติที่จับต้องได้ก็อาจนึกถึงเพียงงานประติมากรรม สถาปัตยกรรม อุตสาหกรรมศิลป์ ประยุกต์ ศิลป์ หรือหัตถศิลป์เท่านั้น อย่างไรก็ตามพื้นฐานทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นงานออกแบบสองมิติหรืองานออกแบบสามมิติในศิลปะแทบทุกสาขางาน ย่อมต้องใช้ทัศนธาตุและหลักการออกแบบเป็นแนวทางทั้งสิ้น
ความหมายของงานออกแบบสามมิติ
งานสามมิติ หมายถึง การจัดปริมาตรที่เป็นจริงในที่ว่างด้วยองค์ประกอบ พลาสติก คือ รูปทรง เส้น ระนาบ ที่ว่าง สี และผิวสัมผัส ฯลฯ ให้มีความเคลื่อนไหว และจัดให้องค์ประกอบเหล่านี้มีความเป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน (เลอสม สถาปิตานนท์. 2540: 140)
มิติมีความหมายว่า การวัดขนาดต่างๆ เช่น ความกว้าง ความยาว หรือความสูง
ตรงกับคำในภาษาอังกฤษว่า Dimension
การวัดเฉพาะความยาวเรียกว่า First dimension
การวัดเฉพาะความกว้างเรียกว่า Second dimension
การวัดเฉพาะความสูงหรือความหนาเรียกว่า Third dimension
แต่การวัดทั้งความยาว ความกว้าง และความสูงหรือหนารวมเรียกว่า Three dimension หรือ 3 มิติ
ความหมายโดยทั่วไปของคำว่า 3 มิติ จึงสามารถครอบคลุมไปถึงวัตถุสิ่งของต่างๆ ที่มีความยาว ความกว้าง และความสูงหรือความหนาด้วย เช่น คน สัตว์ สิ่งของ อาคารบ้านเรือน ฯลฯ
ในทางศิลปะ คำว่า 3 มิติตรงกับคำว่า ภาพลอยตัว (Round relief) ซึ่งหมายถึงภาพที่สามารถมองเห็นได้ทุกๆ ด้าน สามารถกินเนื้อที่ในอากาศและน้ำ ซึ่งก็ คืองานประติมากรรมนั่นเอง (สุวรรณา ศรีเพ็ญ. 2537: 11)
ดังนั้นจึงพอสรุปได้ว่า งานออกแบบสามมิติหมายถึง การจัดองค์ประกอบทางศิลปะให้เป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน โดยมีมิติของการมองได้ทั้งความกว้าง ความยาว และความสูง หรือความหนา งานสามมิติกินบริเวณพื้นที่ว่างสามมิติ งานสามมิติมีทั้งเคลื่อนไหวได้ และเคลื่อนไหวไม่ได้
1. ภาพสามมิติแบบทัศนียภาพ
ภาพทัศนียภาพ เป็นภาพเขียนแบบที่มีลักษณะเป็นจุดรวมสายตา เมื่อภาพมองดูภาพที่ใกล้ก็จะมีขนาดใหญ่ และเมื่อไกลออกไปจะมองเห็นเล็กลงไปรวมจุด ภาพเขียนแบบชนิดนี้นิยมใช้เขียนในงานสถาปัตยกรรม มีอยู่ 3 แบบ ดังนี้
1.1 ภาพทัศนียภาพแบบรวมสายตา 1 จุด เป็นภาพเขียนแบบที่มองเห็นด้านหน้าลักษณะตรงตั้งฉากและจะเห็นด้านอื่นเอียงลึกลงไปรวมจุดเพียงหนึ่งจุด มีอยู่ 3 ลักษณะคือ แนวระดับสายตา, แนวมุมสูง และแนวมุมต่ำ ดังแสดงในรูปที่ 1.1
1.2 ภาพทัศนียภาพแบบรวมสายตา 2 จุด เป็นภาพเขียนแบบที่มีจุดรวมสายตาอยู่ 2 จุด คือ จุดทางด้านซ้ายมือ (LVP) และจุดทางด้านขวามือ(RVP) ดังแสดงในรูปที่ 1.2
1.3 ภาพทัศนียภาพแบบรวมสายตา 3 จุด เป็นภาพเขียนแบบที่มีจุดรวมสายตาอยู่ 3 จุด คือจุดรวมสายตาทางด้านซ้ายมือ จุดรวมสายตาทางด้านขวามือ และจุดรวมสายตาทางด้านล่าง (หรือด้านบน) ดังแสดงในรูปที่ 1.3
2. ภาพออบลิค เป็นภาพเขียนแบบที่ด้านหน้ามีลักษณะตั้งตรง ส่วนภาพด้านข้างและด้านบน
จะเอียงลึกลงไปเพียงด้านเดียว โดยมีขนาดที่ขนานเท่ากันตลอด โดยทั่วไปจะเป็นมุมเอียง 45 องศา มีอยู่ 2 แบบ ดังนี้
2.1 ภาพออบลิคแบบเต็มส่วน (Cavalier Drawing) เป็นแบบที่มีอัตราส่วนภาพระหว่างความกว้าง: ความสูง : ความลึกของภาพเป็น 1 : 1 : 1 ดังแสดงในรูปที่ 2.1
2.2 ภาพออบลิคแบบครึ่งส่วน
(Cabinet Drawing) เป็นแบบที่มีอัตราส่วนภาพระหว่างความกว้าง:
ความสูง : ความลึก ของภาพเป็น 1 : 1 :0.5 ดังแสดงในรูปที่ 2.2
3. ภาพสามมิติแบบแอกโซโนเมตริก
แอกโซโนเมตริก (Axonometric) คำว่าแอกซอน (Axon) มาจากคำว่า Axis ซึ่งแปลว่าแกนฉะนั้นภาพแอกโซโนเมตริจึงเป็นภาพสามมิติที่วัดจากแกนสามแกนมุมรวมกัน 360 องศา โดยมีแกนหลักทำมุมตั้งฉากกับแนวนอน ส่วนอีกสองแกนจะมีมุมเอียงลึกลงไปทั้งสองข้าง มีอยู่ 3 แบบดังนี้
3.1 ภาพไดเมตริก (Diametric Projection) เป็นภาพเขียนแบบสามมิติที่มีมุมรอบศูนย์กลางจำนวนสามแกน โดยสองแกนมุมเท่ากัน ส่วนแกนที่สามทำมุมต่างออกไป และแกนหลักต้องทำมุมตั้งฉากกับแนวนอน โดยมีรูปแบบอัตราส่วนความกว้าง ความสูง และความลึกของภาพอยู่หลายรูปแบบ ดังแสดงในรูป
ภาพสามมิติหมายถึง การเขียนภาพโดยการนำพื้นผิวแต่ละด้านของชิ้นงานมาเขียนประกอบกันเป็นรูปเดียว ทำให้สามารถมองเห็นลักษณะรูปร่าง พื้นผิว ได้ทั้งความกว้าง ความยาว และความหนาของชิ้นงาน ทำให้ภาพสามมิติมีลักษณะคล้ายกับการมองชิ้นงานจริง ภาพสามมิติที่เขียนในงานเขียนแบบมีหลายประเภท แต่ละประเภทก็มีความแตกต่างกันในการวางมุมการเขียน และขนาดของชิ้นงานจริง กับขนาดชิ้นงานในการเขียนแบบซึ่งผู้เขียนแบบต้องศึกษาลักษณะของภาพสามมิติแต่ละประเภทต่างๆ ให้เข้าใจ เพื่อสามารถปฏิบัติการเขียนแบบได้อย่างถูกต้อง
ภาพสามมิติสามารถแบ่งออกได้หลายประเภท ดังนี้
1 ภาพสามมิติแบบ TRIMETRIC เป็นภาพสามมิติที่มีความสวยงาม และลักษณะคล้ายของจริงมากที่สุดและเป็นภาพที่ง่ายต่อการอ่านแบบเพราะเป็นภาพที่เขียนได้ยาก เนื่องจากมุมที่ใช้เขียนเอียง 12 องศา และ 23 องศา และอัตราความยาวของแต่ละด้านไม่เท่ากัน
2 ภาพสามมิติแบบ DIMETRIC เป็นภาพสามมิติที่มีลักษณะคล้ายกับภาพถ่ายและง่ายต่อการอ่านแบบ แต่ไม่ค่อยนิยมในการเขียนแบบเพราะเป็นภาพที่เขียนได้ยาก เนื่องจากมุมที่ใช้เขียน เอียง 7 องศา และ 42 องศา และขนาดความหนาของภาพที่เขียนจะลดขนาดลงครึ่งหนึ่งของความหนาจริง
3 ภาพสามมิติแบบ ISOMETRIC เป็นภาพสามมิติที่นิยมเขียนมาก เพราะภาพที่เขียนง่าย เนื่องจากภาพมีมุมเอียง 30 องศา ทั้งสองข้างเท่ากัน และขนาดความยาวของภาพทุกด้านจะมีขนาดเท่าขนาดงานจริง
ภาพที่เขียนจะมีขนาดใหญ่มากทำให้เปลืองเนื้อที่กระดาษ
4 ภาพสามมิติแบบ OBQIUE
เป็นภาพสามมิติที่นิยมเขียนมาก สำหรับงานที่มีรูปร่างเป็นส่วนโค้ง หรือรูกลมเพราะสามารถเขียนได้ง่ายและรวดเร็วเนื่องจากภาพ OBQIUE จะวางภาพด้านหนึ่งอยู่ในแนวระดับ เอียงทำมุมเพียงด้านเดียว โดยเขียนเป็นมุม 45 องศา สามารถเขียนเอียงได้ทั้งด้านซ้ายและขวาความหนาของงานด้านเอียงขนาดลดลงครึ่งหนึ่ง ภาพ OBQIUE มี 2 แบบ คือ แบบคาวาเลียร์ (CAVALIER) และแบบคาบิเนต (CABINET)
ภาพสามมิติแบบ Cavalier
ภาพสามมิติแบบ Cabinet
5 ภาพสามมิติแบบ PERSPECTIVE หรือ ภาพทัศนียภาพ
เป็นภาพสามมิติที่มีมุมในลักษณะการมองไกล โดยจะเขียนภาพเข้าสู่จุดรวมของสายตา การเขียนภาพสามมิติชนิดนี้มีอยู่ด้วยกันหลายชนิด
แบบ 1 จุด
แบบ 3 จุด
การเขียนภาพสามมิติ
แกนไอโซเมตริก (ISOMETRIC AXIS) เส้น XO, YO, ZO ทำมุมระหว่างกัน 120 องศา เท่ากันทั้งสามมุม เส้นทั้งสามนี้เรียกว่า แกนไอโซเมตริก ซึ่งแกนไอโซเมตริกนี้สามารถวางได้หลายทิศทาง ขึ้นอยู่กับรูปร่างของชิ้นงานที่ต้องการแสดงรายละเอียด ดังรูป
1 การเขียนภาพ ISOMETRIC ทุกภาพจะเริ่มจากการเขียนเส้นร่างจากกล่องสี่เหลี่ยม โดยมีขนาดความกว้าง ความยาว และความสูง ซึ่งจะได้จากการกำหนดขนาดจากภาพฉาย จากนั้น เขียนรายละเอียดส่วนต่างๆ ของชิ้นงาน
ขั้นที่ 1
ขั้นที่ 2
ขั้นที่ 3
ลำดับขั้นตอนการเขียนภาพ ISOMETRIC
ขั้นที่ 1 ขีดเส้นร่างแกนหลักทั้งสามแกน
ขั้นที่ 2 เขียนเส้นร่างกล่องสี่เหลียม โดยใช้ขนาด ความกว้าง ยาว และความหนาของชิ้นงาน
ขั้นที่ 3 เขีนเส้นร่างรายละเอียดของภาพด้านหน้า ภาพด้านข้าง และภาพด้านบน ลงบนกล่องสี่เหลียม
ขั้นที่ 4 ขีดเส้นเต็มหนาทับขอบเส้นร่างของ ด้านหน้า ด้านข้าง และด้านบน ของกล่องสี่เหลียม ISOMETRIC
การเขียนภาพ OBLIQUE ทุกภาพจะเริ่มจากการเขียนเส้นร่างจากกล่องสี่เหลี่ยม โดยมีขนาดความยาว ความยาว และความสูงเท่ากับขนาดของชิ้นงานจริง ซึ่งจะได้จากการบอกขนาดในภาพฉาย ลากเส้นเอียง 45 องศา จากขอบงานด้านหน้าไปยังด้านหลัง โดยให้มีความยาวเท่ากับครึ่งหนึ่งกับความกว้างที่กำหนดให้จากภาพฉายด้านข้าง ลากเส้นร่างเป็นรูปกล่องสี่เหลียม จากนั้น เริ่มเขียนส่วนต่างๆ ของชิ้นงาน ลบเส้นที่ไม่ใช้ออก และลงเส้นหนักที่รูปงาน
1. ลักษณะการฉายภาพ ภาพฉาย เป็นภาพลายเส้นที่บอกขนาดสัดส่วนต่างๆ ที่อ่านค่าแล้วเอามาทำงานได้ ภาพฉายส่วนใหญ่จะเขียนหรืออ่านมาจากภาพไอโซเมตริกหรือภาพของจริง มองแต่ละด้านแล้วเขียนออกมาตามภาพที่มองเห็นนั้นๆ ในแต่ละด้านของชิ้นงานตามปกติชิ้นงานจะมีทั้งหมด 6 ด้าน เหมือนลูกเต๋า แต่ภาพในการทำงานจริงจะใช้เพียง 3 ด้าน เท่านั้น ในส่วนที่มองไม่เห็นจะเขียนแสดงด้วยเส้นประ
ด้านของภาพที่ใช้งานจะเป็นด้านหน้า (Front View : F) ด้านข้าง (Side View : S) และ ด้านบน (Top View : T) เท่านั้น (ดังรูป 6.1 และ 6.2)
รูปที่ 6.1 ทิศทางการมองของภาพทั้ง 6 ด้านการฉายภาพในปัจจุบันจะฉายภาพได้ 2 แบบ ตามความนิยม คือ อุตสาหกรรมทางยุโรป และอุตสาหกรรมทางอเมริกา ดังนี้
1. การฉายภาพมุมที่ 1 (FIRST ANGLE PROJECTION) เป็นการเขียนภาพฉายในครอดแลนด์ที่ 1 อาจเรียกการฉายภาพแบบ E-TYPE ใช้เขียนกันทางยุโรปซึ่งนิยมในทางปัจจุบัน
2. การฉายภาพมุมที่ 3 (THIRD ANGLE PROJECTION) เป็นการเขียนภาพฉายในครอดแลนด์ที่ 3 อาจเรียกการฉายภาพแบบ A-TYPE เป็นที่นิยมในอเมริกา (ดังรูป 6.2)
รูปที่ 6.2 ตำแหน่งระนาบที่วางภาพ
การมองภาพที่อยู่ในตำแหน่งมุมที่ 1 หรือมุมที่ 3 จะใช้สัญลักษณ์บอกลักษณะไว้ที่มุมขอบขวาของแบบด้านใดด้านหนึ่ง ควรจำสัญลักษณ์ให้แม่นยำเพื่อจะได้ไม่สับสน (ดังรูป 6.3)
สัญลักษณ์ของมุมที่ 1
สัญลักษณ์ของมุมที่ 2
รูปที่ 6.3 สัญลักษณ์ตำแหน่งการมองภาพ
2. ตำแหน่งการมองภาพฉาย
แสดงการมองภาพในตำแหน่งต่างๆ เพื่อจะเขียนภาพฉาย ดังรูป 6.4
รูปที่ 6.4 การมองภาพด้านที่ใช้งาน
การมองภาพฉาย เกิดจากดวงตามองไปยังวัตถุ ถ้าเอาจอไปรับภาพของวัตถุวางไว้ด้านหลัง แล้วใช้ไฟฉายส่องไปยังวัตถุ แสงของไฟฉายผ่านวัตถุ ทำให้เกิดภาพบนจอ ในลักษณะของการขยายภาพให้โตขึ้น ซึ่งไม่ใช่ขนาดของภาพจริง ดังรูป 6.5 (ก) แต่ในทางการเขียนแบบต้องการขนาดภาพเท่ากับของจริง (วัตถุที่นำมามอง) ดังนั้นจึงต้องปรับเส้นในการฉายภาพให้เป็นภาพขนาน เพื่อจะให้ได้ขนาดตามความเป็นจริง โดยกำหนดให้เส้นการมองอยู่ในแนวระนาบพุ่งตรงจากวัตถุไปยังจอภาพ ภาพที่ปรากฏบนจอจะมีขนาดเท่ากับวัตถุนั้นๆ ดังรูป 6.5 (ข) การฉายภาพในลักษณะเช่นนี้ จัดเป็นการฉายภาพในมุมที่หนึ่งของหลักการมองภาพฉาย วัตถุจะอยู่หน้าจอรับภาพ ด้านที่นิยมได้แก่ ภาพด้านหน้า ภาพด้านข้าง และภาพด้านบนที่ใช้ในการเขียนภาพฉาย ซึ่งช่วยให้อ่านภาพได้ง่ายขึ้น
รูปที่ 6.5 (ก) การมองขยายโตกว่าของจริง
รูปที่ 6.5 (ข) การมองภาพเท่ากับของจริง
รูปที่ 6.5 แสดงการมองภาพบนจอรับภาพ
ที่มา : ฉวีวรรณ รมยานนท์, 2541
3. ภาพฉายมุมที่ 1
การมองภาพฉายในตำแหน่งมุมที่ 1 ฉากรับภาพจะอยู่ด้านหลังของชิ้นงาน ทำการฉายภาพให้ไปปรากฏบนฉาก มองเห็นภาพอย่างไรภาพก็จะไปปรากฏบนฉากอย่างนั้นจากด้านที่มอง ซึ่งภาพในทางเขียนแบบจะใช้เฉพาะภาพด้านหน้า ด้านข้าง และภาพด้านบนเท่านั้น ดังรูป 6.6
รูปที่ 6.7 วางชิ้นงานบนฉากรับภาพช่องที่ 1
ขั้นที่ 1 นำมุมที่ 1 ของฉากรับภาพออกมาพิจารณา จะสังเกตการมองได้ว่าจะมองเห็นชิ้นงานก่อน ภาพจะปรากฏบนจอรับภาพด้านหลังของชิ้นงานด้านที่มอง ดังรูป 6.8
รูปที่ 6.8 มองภาพด้านหน้า
ขั้นที่ 2 มองภาพตามทิศทางของการมอง ภาพจะปรากฏอยู่บนฉากรับภาพ ดังรูป 6.9 และ 6.10
รูปที่ 6.9 มองด้านข้าง
รูปที่ 6.10 มองด้านบน
ขั้นที่ 3 เมื่อนำชิ้นงานออก และหมุนฉากรับภาพไปตามทิศทางของลูกศร ดังรูป 6.11 ให้ฉากรับภาพให้อยู่ในแนวระนาบจะได้ภาพฉายสามด้าน ระบบมุมที่ 1 ดังรูป 6.12
รูปที่ 6.11 คลี่ฉากรับภาพตามลูกศร
รูปที่ 6.12 ภาพฉายสามด้าน
4. ภาพฉายมุมที่ 3
การมองภาพฉายในตำแหน่งมุมที่ 3 ฉากรับภาพจะอยู่ด้านหน้าของชิ้นงาน การฉายภาพ แสงส่องจะกระทบชิ้นงานแล้วสะท้อนมาปรากฎยังฉากรับภาพ จะได้ภาพตามที่มอง
ชิ้นงานจะวางอยู่ในมุมที่ 3 จะสังเกตได้ว่าเมื่อมองชิ้นงานตามทิศทางการมองภาพด้านหน้า ภาพด้านข้าง และภาพด้านบน ภาพจะสะท้อนกลับมาปรากฏบนฉากรับภาพ ดังรูป 6.13
รูปที่ 6.13 การมองภาพมุมที่ 3
เมื่อนำชิ้นงานออก คลี่ฉากรับภาพตามแนวลูกศร ดังรูป 6.14 จะได้าพฉาย 3 ด้าน คือ ภาพด้านหน้า ภาพด้านข้าง และภาพด้านบน ดังรูป 6.15
รูปที่ 6.14 คลี่ฉากรับภาพตามแนวลูกศร
รูปที่ 6.15 ภาพฉายสามด้าน
ตารางเปรียบเทียบภาพฉายมุมที่ 1 และภาพฉายมุมที่ 3
หลักการเขียนภาพฉายมุมที่ 1
1.
ภาพด้านหน้าเป็นภาพหลัก
2.
ภาพด้านข้างมีความสูงเท่ากับด้านหน้า และวางอยู่ทางขวามือของภาพด้านหน้า อยู่ในระนาบเดียวกันกับภาพด้านหน้า