2. Основні об'єктивні властивості об'ємно-просторових форм

2.1. Геометричні характеристики форми

З множини об'єктивних властивостей особливо важливими для емоційної виразності форми є не тільки ті властивості, що пов'язані з конструктивно-технологічною основою, а й такі, що характеризують її зовнішній вигляд. Кожна властивість (геометричний вигляд форми, величина і відношення величин, орієнтація форми у просторі, маса, фактура, текстура, якість поверхні, освітленість, насиченість, світлість, хроматичний і ахроматичний тон) може змінюватись у певних межах, тобто мати безкінечну множину станів. При співставленні різних станів можливі різноманітні їх сполучення.

Особливо важливими серед об'єктивних властивостей є геометричні характеристики, які визначаються геометричними параметрами, та величина форми.

Геометричні характеристики (або вигляд форми) визначаються:

• співвідношенням величин виміру форми за трьома координатами простору; результатом співвідношень є форми лінійна, площинна, об'ємна;

• геометричною будовою – кутами між лінійними і площинними елементами та характером поверхонь, які обмежують форму: прямолінійні, криволінійні, ламані, плоско-криволінійні, опукло-увігнуті, з різними ступенями криволінійності та різні варіанти співвідношень (паралелепіпед, циліндр, конус, куля тощо).

Отже, геометричний вигляд форми залежно від співвідношення величин виміру за трьома координатами може мати наступні типові стани: об'ємна форма, площинна форма, лінійна форма.

Об'ємна форма – характеризується відносною рівністю величин за трьома координатами. Найбільш типові об'ємні форми – куб, шар, де виміри за всіма напрямками рівні.

Площинна форма – характеризується відносною рівністю величин за двома вимірами при малій величині третьої координати.

Найбільш типовий і граничний стан площинної форми – квадрат, де виміри за двома координатами рівні, а третій вимір гранично малий.

Лінійна форма – характеризується перевагою одного виміру над двома іншими гранично малими за величиною.

П ри зміні співвідношень трьох типових станів геометричного вигляду форми за трьома вимірами з'являється можливість переходу від об'єму до площини, від площини до лінії (наприклад, ряд змін від куба до площини і від площини до лінії при одній незмінній координаті та зменшенні двох інших – граничний стан геометричного вигляду форми в цьому випадку – куб, квадрат, лінія). Тобто форма (куб) може трансфрмуватися по одному або декільком вимірам в подібні призматичні форми, куб може стискатися до площини або витягуватися в лінію. Рис. 1

Рисунок 1 – Трансформація форми куба

Змінюючи співвідношення геометричних параметрів форми можна домагатися зміни емоційної оцінки цієї форми. Наприклад, візьмемо двомірну форму з постійною висотою і будемо збільшувати її довжину. В межах, поки висота не почала дорівнювати довжині, форма мала вертикальне спрямування, подальше збільшення довжини призводить до створення горизонтальної напрямленості форми – кількісні зміни перейшли в якісні. Рис. 2.

Рисунок 2 – Залежність емоційної оцінки форми від співвідношень геометричних параметрів форми

Геометричний вигляд форми при прямолінійному чи криволінійному його характері має наступні граничні стани: лінія – коло; площина – циліндрична поверхня; між ними відповідно – ряд криволінійних відрізків або поверхонь Рис. 3

Рисунок 3 – Граничні стани форми

2.2. Морфологічний устрій форми. Первинні елементи формоутворення: точка, лінія, площина, об'єм та їх концептуальний смисл. Виявлення матеріальних первинних елементів у двомірному і тримірному просторі

Точка, лінія, площина, об’єм є первинними елементами форми з наступним порядком розвитку: з крапки в одномірну лінію, з лінії в двомірну площину, з площини в тримірний об’єм. В концептуальному розумінні крапку можна охарактеризувати як місце перетину двох ліній, лінію – як контур площини, площину – як грань об’єму, а об’єм – як об’єкт в просторі.

Візуалізовані на папері або у тримірному просторі ці елементи перетворюються в форму, якій притаманні характерні конфігурація, розміри, колір, фактура, речовинність. Аналізуючи такі середовищні форми необхідно розрізняти в їхній структурі вихідні первинні елементи: точку, лінію, площину, об’єм.

Першоосновою будь-якої форми (одновимірної, двовимірної, тривимірної) є точка – невелика ділянка плоскої або об’ємної форми. В одномірній системі координат при багаторазовому повторенні точки утворюється лінія; у двомірній системі координат – площина; у тримірній – об’єм.

В двомірній системі координат при багаторазовому повторенні лінії утворюється площина; у тримірній – об’єм.

У тримірній системі координат багаторазово повторювана площина перетворюється в об’єм.

Характеристики первинних елементів:

Точка фіксує положення в просторі. Концептуально вона не має довжини, ширини, глибини, тому вона статична, центрична, не має напрямку. Як первинний елемент словника форм точка може фіксувати кінці відрізка, перетин двох ліній, кут площини або об’єму, центр поля. Геометричними формами, які володіють аналогічними точці візуальними характеристиками є круг, циліндр, сфера. Серед архітектурних форм можна виділити стовпоподібні форми (колони, обеліски, вежі, баштові будинки), горизонтальна проекція яких зберігає характеристики точки.

Багаторазове повторення точки створює лінію. В концептуальному розумінні лінія не має ширини і глибини; описує шлях точки, що рухається в просторі, має здатність відтворювати напрямок, передавати відчуття руху, росту. Теоретично лінія має один просторовий вимір - довжину, але вона повинна мати певну товщину, щоб бути видимою, тобто її довжина просто значно перевищує товщину. Залежно від нашого сприйняття співвідношення її довжини і ширини лінія може бути жирною або тонкою, витонченою або грубою, чіткою або розмитою, складатися з багаторазово повторюваних подібних елементів.

Лінія, як ключовий елемент утворення будь-якої візуальної конструкції може: з’єднувати, підтримувати, оточувати, перетинати інші візуальні об’єкти; окреслювати контури, надавати форму площинам; візуалізовувати поверхню площини. Роль лінії у візуальній конструкції залежить від її направленості. Вертикальна лінія відтворює стан рівноваги відносно сили тяжіння, горизонтальна лінія втілює стабільність земної поверхні, об’єкт у стані спокою, похила лінія – неврівноважена, динамічна і візуально активна.

Виразність лінійного зображення залежить від характеру лінії, її довжини, товщини, тону, кольору. Користуючись означеними властивостями лінії, можна досягти різних ефектів при заповненні площини. Звідси прямизна і кривизна, різкість і плав­ність, кутастість і ламаність, хвилястість – є відповідними означеннями якісної виразності площинної форми.

Лінії виражають не тільки узагальнені відчуття якості предметів, а й емоційний вплив: відчуття руху, стан спокою або напруженості, ста­тичну рівновагу або динаміку, плавність, текучість, спрямованість тощо. Емоційна реакція на лінії пояснюється тим, що вони мають конфігурацію, пов’язану з уявою про спокій, рух, політ тощо. Якщо лінія є контуром форми, то плавність чи ламаність лінії, її характер виявляє пластичні якості форми. Лініям також властиве відтворення асоціативного образу, оскільки сприйняття форми повністю залежить від характеру лінії, що є її контуром. У лінії завжди закладений рух, що може бути стрімким чи повільним, цілеспрямованим чи хаотичним, що формує різноманітні образи. Кількаразове повторення лінії одного виду підсилює характер образу.

Лінія лежить всіма своїми точками на поверхні форми і цим підкреслює її площиність, однак за допомогою ліній можливим є вирішення просторових завдань. Контур може передати ілюзію об’єму форми. Наприклад лінеарне перспективне зображення форми куба може виглядати об'ємним, якщо лінія буде зменшувати свою товщину по мірі віддалення й збільшувати по мірі наближення.

Рисунок 4 - Емоційна дія ліній на реципієнта: потяг у гору (1), одноманітність, сталість (2), нестійкість, падіння (3), змінний рух (4), обертання (5), рівномірний рух, погойдування (6).

Рисунок 5 - Розміщення ліній: а) паралельно без розривів; б) паралельно з розривами; в) лінії виходять з однієї точки; г) перетинаються; д) перетинаються під різними кутами.

Використовуючи різні види ліній та різні способи їх розміщення можна досягти цікавих оптичних ефектів: підкреслити площинність і зруйнувати її, викликати відчуття руху, зламу, випуклості або увігнутості; підкреслити об’єм, багатоплановість, глибину, деформацію площини.

Площинність підкреслюється рівними членуваннями форми і може: видовжити форму, розширити форму, надати формі динамічності і статичності.

Членування форми різними за товщиною лініями з різними інтервалами руйнують площинність і створюють ефекти: простору, глибини, об’єму, багатоплановості, зламу, увігнутості. Рис. 6.

а

б

Рисунок 6 - Різні способи навантаження лініями площини квадрата: а) площинність підкреслюється рівними однаковими членуваннями;

б) різними за товщиною і проміжками членуваннями руйнуємо площинність, підкреслюємо глибину (І), об’єм (2), багатоплановість (З), деформацію форми (4).

За характером нанесення лінії можуть бути: довгими, короткими, товстими, тонкими; постійної і змінної товщини (звужуватись з обох кінців чи з одного); з нерівними краями (зверху і знизу); перервані, розмиті, дифузні.

За конфігурацією лінії можуть бути: суцільні і переривчасті; прямі і криві (постійної кривизни (циркульні) і змінної); ламані і хвилясті (постійної амплітуди (метричні), змінної амплітуди (ритмічні), наростаючі, спадаючі, з розтягом, зі стиском, пульсуючі); спіралевидні.

В двомірній системі координат при багаторазовому повторенні точки або лінії утворюється площина. Теоретично площина характеризується двома просторовими вимірами – довжиною, шириною, конфігурацією, орієнтацією у просторі, розташуванням. Головними характеристиками площини є її форма та характер поверхні. У створенні тривимірних архітектурних об’ємів, які визначаються співвідношенням маси і простору, ключовим елементом архітектурного формоутворення є площина. Об’єктивні характеристики, властивості утворених форм і простору, обмеженого цими формами, визначаються властивостями кожної площини – розмірами, формою, кольором, фактурою та їх просторовими зв’язками між собою.

Архітектурне проектування оперує трьома вихідними типами площин, які визначають границі об’єму в композиції візуальних конструкцій. Верхня і нижня площини асоціюються з площиною перекриття, яке утворює верхню обмежувальну поверхню – стелю і нижню – підлогу. Більш активну роль в нашому сприйнятті відіграє вертикальна площина (стіна), як найбільш динамічний засіб формоутворення архітектурного простору.

Отже, в тривимірній системі координат при багаторазовому повторенні точки, лінії або площини утворюється – об’єм. Об’єм визначається довжиною, шириною, глибиною (просторовими вимірами), формою, поверхнею, орієнтацією у просторі, розташуванням. Будь-який пустотілий об’єм можна трактувати як тіло, яке складається: з точок (вершин), де сходяться декілька площин; з ліній (ребер), де сходиться декілька площин; площин (граней), які окреслюють границі об’єму. Первинна якість об’єму (одна з його об’єктивних характеристик) форма, яку визначають конфігурація і взаємне розміщення площин, які утворюють об’єм.

Об’єм може бути суцільним монолітом, або складатися з просторів, обмежених площинами.