Kapitel V. Artikel 28, 29.
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Konstruktion, als das Wissen von den Verfahren, mit
deren Hilfe man die Schattengrenzen finden kann. Dies
zur Ermutigung, wenn sich in der Folge zeigen sollte,
dass das Konstruieren der Schattengrenzen auf vielen
gekrümmten Flächen unverhältnismässig viel Arbeit er
fordert.
28. Allgemeine Lösung für Schatten auf gekrümm-
ten Flächen.
Die Schatten auf gekrümmten Flächen sind wieder
entweder Körperschaften oder Schlagschatten, ge
worfen von aussenstehenden Gebilden oder von Teilen
des beschatteten Körpers selber.
Denkt man sich den Körper mit gekrümmter Ober
fläche zunächst konvex, so wird eine Seite der Ober
fläche von den Lichtstrahlen getroffen, die andere nicht.
Zwischen beiden Flächenteilen muss eine Grenze be
stehen, eben die Körp er schattengrenze. Sie erscheint
— wie schon früher ausgesprochen — bei runden Kör
pern dem Auge sehr verschwommen, indem der Ueber-
gang von Licht zu Schatten durch zahllose feine Zwischen
stufen vor sich geht, ist aber mathemathisch betrachtet
doch eine scharfe Linie. Sie bildet sich, wie leicht ein
zusehen — da, wo die Lichtstrahlen berührend am
Körper vorbeistreifen; die Berührungspunkte sind eben
die Punkte der Körperschattengrenze. Hierauf gründet
sich die folgende Konstruktion dieser letzten:
Man schneidet den Körper durch eine Anzahl von
Vertikalebenen, die zur Lichtrichtung parallel stehen, also
Lichtstrahlen enthalten und im Grundriss mit deren
geradlinigen Projektionen zusammenfallen. Man sucht die
gekrümmten Schnittlinien dieser Ebenen mit dem Körper
in der Vertikalprojektion auf. Man zieht im Aufriss tan
gierende Lichtstrahlen an diese Schnittlinien, bestimmt
die Berührungspunkte und verbindet sie durch eine ste
tige Kurve. Diese ist die Körperschattengrenze.
Ist der Schlagschatten eines äusseren Punktes auf
einer gekrümmten Fläche zu suchen, so zieht man einen
Lichtstrahl durch den Punkt, betrachtet die vertikale
Ebene dieses Lichtstrahls und sucht die gekrümmte
Schnittlinie dieser Ebene mit dem Körper im Aufriss auf.
Wo der Aufriss des Lichtstrahls diese Kurve schneidet,
da ist der Schlagschatten des Punktes. Diese Lösung ist
nichts anderes als die Uebertragung der früher für Poly
eder vorgeführten Konstruktion auf die runden Körper.
Das Aufsuchen der gekrümmten Schnittlinien im Auf
riss gestaltet sich verschieden je nach der Art der be
schatteten Fläche und ist nur durch Wahl bestimmter
Arten von Flächen zu erklären.
21). Anwendung auf Regel fl ä c h e n.
Ist die beschattete Fläche eine Regel fläche (das
heisst durch irgend eine Bewegung einer geraden Linie
erzeugt), so hat man nur die erzeugende Gerade in einer
genügenden Zahl ihrer Lagen zu zeichnen und die Schnitt-
- punkte jeder Schnittebene mit jeder Geraden aus dem
Grundriss in den Aufriss hinaufzuloten. Sind in Fig. 29 a
in den Geraden r j 3 4 vier Lagen der erzeugenden Ge
raden gezeichnet, so hat der im Grundriss gezeichnete
Lichtstrahl die vier Schnittpunkte ab c d; deren Hinauf
loten in den Aufriss. nach a' b‘ c‘ d‘ ergiebt die Schnitt
kurve der Fläche mit der Lichtstrahlenebene; der Be
rührungspunkt k‘ des als Tangente im Aufriss gezogenen
Lichtstrahls ist ein Punkt der Körperschattengrenze im
Aufriss; sein Hinunterloten auf den Lichtstrahlgrundriss
nach k giebt den entsprechenden Punkt der Körper
schattengrenze im Grundriss. Wirft ein äusserer Punkt
aa‘ seinen Schatten auf die Fläche, so liefert nach Kon
struktion der Schnittkurve der im Aufriss durch a‘ ge
zogene Lichtstrahl den Schlagschattenpunkt .9' und dessen
Hinunterloten auf den Lichtstrahlgrundriss den zugehöri
gen Grundrissschlagschattenpunkt .9.
In Figur 29b ist als durchgeführtes Beispiel ein
Konoid gezeichnet, das erzeugt ist durch Gleiten einer
immer horizontal bleibenden Geraden einerseits an einer
geneigten, in der Vertikalebene liegenden Geraden, an
dererseits an einem Halbkreis, dessen Ebene normal zum
Grundschnitt steht und dessen Durchmesser ebenfalls in
der Vertikalebene liegt. Die Fläche hat einen Selbst
schatten und ist von aussen durch eine hängende Pyra
mide beschattet. Die Konstruktion erklärt sich durch die
eingezeichneten Lichtstrahlen und Schnittkurven. Die Ent
fernungen der ersten im Grundriss wurden gleich gross
angenommen; dies musste zur Folge haben, dass auch
im Aufriss alle Mantellinien der Fläche durch die Schnitt
kurven in gleiche Teile geteilt wurden. Waren also zwei
entfernte dieser Kurven durch Hinaufloten aus dem Grund
riss abgeleitet, so mussten nur die zwischenliegenden
Mantellinienstücke in gleiche Teile eingeteilt werden, um
die Punkte der zwischenliegenden Schnittkurven zu er
halten.