从给五岁女儿当人形投影仪说起,画一幅银河系的简笔画,到底该怎么下手
h1 从给五岁女儿当“人形投影仪”说起:画一幅银河系的简笔画,到底该怎么下手
事情是这样的,上周末晚饭后,我女儿抱着一盒新拆的油画棒蹭过来,仰着脸说:“爸爸,给我画一个银河系。”我当时正窝在沙发里刷手机,嘴里应着“行啊”,心里想的是——这还不简单?一个椭圆,中间鼓,几条旋臂甩出去,再戳几个点代表太阳系,完事,我甚至有点得意,觉得正好能给她显摆一下什么叫“爸爸也是学过高中地理的人”。
然后我就翻车了,画完之后女儿歪头看了半天,说了一句让我至今还在琢磨的话:“这好像一个大风车被踩扁了呀。”
我重新看了看那张纸——确实,就是一个歪歪扭扭的椭圆,带着几根像蟹腿一样的弧线,太阳的位置画得随心所欲,整个东西与其说是银河系,不如说是一个正在拧麻花的荷包蛋,那一刻我才意识到,我以为自己“知道”银河系长什么样,其实只是脑子里有一团模糊的印象,真落到纸上,什么旋臂走向、银核比例、太阳位置,全成了稀里糊涂的默写。
这件事后来变成了我们父女俩的一个小项目,我花了几个晚上查资料、看星表、比对真实的银河系结构图,她负责在旁边递彩笔和提各种匪夷所思的问题——银核里是不是有很多星星在吵架”,最后我们终于画出了一种既能被称为“银河系简笔画”、又不用心虚的版本,这篇文章,其实就是把我从这个过程里学到的东西揉碎了讲出来——用一种费曼式的方法,把“画一幅银河系简笔画”这件事说得连小孩都能听懂,同时又经得起成年人较真。
h2 一、画之前,先搞明白我们到底在画什么
大多数人提起银河系的第一反应,是那个深蓝色背景上一道淡白色光带的样子——就像我们夏天在远离城市灯光的地方,抬头看见的一长条絮状光带,那其实是我们站在银河系内部、从银道面的切向方向看出去所看到的“侧脸”,它很美,但它不是我们要画的东西,我们要画的,是银河系从外部俯视或斜视的“结构图”,是那种你在科普书封面上见过的、带着几条优雅旋臂的圆盘星系形象。
那银河系真实的结构到底长什么样?这个问题直到最近几十年才有了比较靠谱的回答,哈洛·沙普利在1918年通过球状星团分布把太阳“赶出”了银河中心,而真正把银盘结构和旋臂画清楚的,是后来的射电天文学和红外巡天——尤其像斯皮策空间望远镜、盖亚卫星这些项目,让我们对旋臂数量和走向有了比较统一的看法,目前的主流模型是:银河系是一个有中心棒结构的旋涡星系,拥有四条主旋臂——矩尺臂、英仙臂、船底-人马臂和盾牌-半人马臂,太阳位于猎户支臂上,距离银心大约2.6万到2.7万光年。
这个认知很重要,因为它直接决定了你笔下的那几根弯弧线该往哪个方向绕、从哪里起头、从哪里甩出去。
h2 二、选一种“画法流派”:你是想俯视,还是斜着看?
简笔画有三种常见的切入角度,我建议你一开始就想清楚自己今天想画哪一种,不然很容易画到一半左右为难。
- 纯粹俯视图:从银河系正上方向下看,银盘是一个接近正圆的椭圆(确切说是略扁的圆盘),中心棒状结构清晰,旋臂均匀散开,这种画法结构最对称,也最容易让人一眼认出“哦,这是银河系的结构图”。
- 略微倾斜的俯视图:把银盘略微倾斜,形成一个明显的椭圆,旋臂在这个透视下会呈现近大远小的弧度变化,这种画法最经典,也是科普书里最常见的那一类,因为它既展示了正面结构,又带了一点空间感。
- 侧面视角:从银道面的侧面看过去,银河系会变成一个中间隆起、边缘扁平的“飞碟”形状,这种画法适合展示银核、银盘和暗物质的相对位置,但旋臂就基本看不见了。
我自己的经验是:如果是第一次画,选略微倾斜的俯视图最容易出效果,也最不会让人产生“这到底是个啥”的困惑。
h2 三、画一幅银河系简笔画的五个步骤——真的不复杂
下面这五个步骤,是我和女儿反复画了十几张之后沉淀下来的,每一步都带点“为什么这么画”的小道理,哪怕你觉得自己完全不会画画,照着走一遍,也能画出一幅结构基本正确的银河系。
第一步:先画一个扁扁的椭圆,搭出银盘的骨架
用铅笔轻轻画一个横躺的椭圆,别画太圆——银河系的银盘直径大约10万光年,厚度只有3000光年上下,这个比例意味着它更像一个超薄的CD光盘而不是一个篮球,椭圆的长轴和短轴比例做到3:1甚至更扁一些,会比较接近真实的银盘视觉比例。第二步:点出银心,再标上太阳的位置
在椭圆正中间点一个点,那是银心,是整个星系最亮、最拥挤的区域,然后从银心往右侧(或者你想设定为“太阳这一侧”的方向)偏移大约三分之二半径的位置,再点一个小小的点,那就是太阳,一定要记得:太阳不在银河系的中心,也不在任何一条主旋臂上,而是在猎户支臂里,这个细节画对了,整张画的“靠谱感”一下就上来了。第三步:画出四条主旋臂的走向,这是整幅画的灵魂
旋臂是从银心棒的两端甩出去的,不是从正中心放射状散开,这一点特别容易画错——很多人会下意识把旋臂画成从银心向四面八方放烟花一样散射出去,那就不像旋涡星系了,倒有点像海星。你可以这样记:从银心附近出发,先把棒状结构画出来——一个横向的短椭圆或较长的菱形光斑穿过银心,然后从这个棒的两端各引出两条弧线,向外甩、向外绕,像搅咖啡时杯底的奶精被勺子带起来的那股螺旋纹路,四条旋臂依次是矩尺臂、英仙臂、船底-人马臂和盾牌-半人马臂,先画大的弧线走向,别太在意对称性——真实的旋臂本来就是不对称的。
第四步:在太阳附近画一个极小的猎户支臂
旋臂之间并不是空无一物,还有被称为“支臂”或“桥”的次级结构,太阳所在的猎户支臂,就夹在英仙臂和船底-人马臂之间,你可以在太阳标记旁边画一小截短短的、淡淡的弧线,不需要很长,也不用连到银心,这就是猎户支臂,画完这一步,我女儿忽然说:“原来我们住在一条小巷子里啊。”——我觉得她理解得比我透彻。第五步:用点状笔触表现恒星密度,收尾润色
到了这一步,骨架已经有了,接下来就是让它“像银河系”而不是“像蜘蛛网”的关键一步:用点状笔触填充银核和旋臂。银核部分:用密集的戳点方式加重,甚至可以用手指或棉签揉一下,制造出一个晕开的暖黄色光斑,银核附近恒星密度极高,如果你在夏夜看过天蝎座方向那片极其稠密的星场,大概能明白那种“星星堆在一起快要挤不动”的感觉。
旋臂沿线:沿着刚才画好的弧线两侧,用疏密有致的点来交代恒星在旋臂上的聚集,不要把整条旋臂涂成实线,简笔画的美感就在于“点到为止”——稍微密集的点阵已经足够传递出旋臂的形态。
旋臂之间的区域:零星点缀几颗星,甚至可以完全不画,星系盘里虽然恒星分布广泛,但旋臂之间确实相对稀疏。
如果你用彩色工具,银核和年轻星团可以偏暖黄甚至带一点粉橘色,旋臂上的星点偏蓝白,这样能稍微暗示恒星形成的温度梯度——当然这是进阶玩法,不苛求。
h2 四、一张表格,把容易翻车的细节一次说清
我觉得简笔画这件事最妙的地方在于,它逼着你去面对那些你以为懂了但其实根本没懂的知识点,为了让你少走我走过的弯路,我把画银河系简笔画时几个高频翻车点整理成下面这张表,画之前扫一眼,大概能省下半块橡皮。
| 容易画错的地方 | 为什么容易错 | 正确的画法方向 |
|---|---|---|
| 太阳画在银心位置 | 直觉上总觉得“我们大概是在中心的吧” | 太阳在距银心约三分之二半径处,偏一侧 |
| 旋臂从银心放射状散开 | 把旋涡星系当成了放射状星系 | 旋臂从银心棒两端甩出,走对数螺旋式弧线 |
| 银盘画得太圆太厚 | 受“盘子”这个词的日常印象影响 | 直径与厚度比约为30:1到100:1,极薄的椭圆 |
| 旋臂数量随意增减 | 凭记忆随意画成三条或五条 | 主流模型为四条主旋臂加太阳所在猎户支臂 |
| 旋臂画成光滑单弧线 | 简笔画的“简”被误解为“光滑整洁” | 旋臂有分叉、扭曲和次级结构,弧线可以轻微不规则 |
h2 五、跟孩子一起画的时候,我顺嘴讲的那些话
这个部分不算什么教程,更像是我家餐桌上真实发生的对话片段,也许你能用得着。
画银核的时候,女儿问我这里面有多少星星,我说银核半径大概3000光年,里面有几百亿颗恒星,她说“那它们是不是每天都撞来撞去”,我就拿厨房里的小米给她做了个类比:把两颗小米放在一个足球场两端,差不多就是银核里恒星之间的距离——密度虽然极高,但恒星本身的尺度相对于间距来说仍然很小,碰撞极其罕见。
她接着问那为什么照片上总是亮成一团,我说你可以想象一个大城市夜景,每扇窗户都亮着灯,你从飞机上远远看过去,分不清每一盏灯,但能看到一片巨大的光晕,银核就是这么回事——光是老年恒星和红巨星那种温暖的、黄橙橙的光,叠在一起就是一整团软软的亮。
画到太阳位置的时候,她最开心,她用手指着那个代表太阳的小点,说“我们就在这里对不对”,我说对,但你还得知道,太阳绕银心一圈大概要2.3亿年,上次太阳在这个银道面位置的时候,地球上还是三叠纪,恐龙刚刚开始满地跑,她愣了两秒,然后说“那我们现在动了吗”,我说动了,而且是以每秒220公里的速度在飞奔——只是我们脚下的地面、空气、云朵也在一起跑,所以感觉不到,她于是趴在桌上,把耳朵贴在纸上,一本正经听了一会儿,说“我没听到风声”。
我后来想,这大概就是画银河系这件事最迷人的那一层——它让你在一张白纸上,从一个几十亿岁的星系头顶俯瞰下去,然后告诉你,这个渺小到连点都算不上的位置,就是我们全部已知世界的总和,而你在一个寻常的晚上,就这么轻描淡写地,把它画了出来。
图1:这张图展示的是略微倾斜的俯视角度下银河系的结构示意,可以看到棒状银核、四条主旋臂的大致走向,以及太阳在猎户支臂上的位置。
图2:画完轮廓后,用点状笔触表现旋臂沿线的恒星密度分布,银核区域最密、旋臂之间相对稀疏,这种疏密变化就是简笔画传递“星系感”的关键。