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第一节 投影法 第二节 点的投影、直线的投影 第三节 平面的投影 第四节 点在直线和平面上的投影 第五节 ※ 直线与平面以及平面之间的 相对位置关系. §2--1 投 影 的 基 本 知 识. 一、投影法. 投射线通过物体,向选定的面投射,并在该面上得到图形的方法,称为 投影法 。. 投影中心. 投射线. 正投影法. 投影面. 投影. 二、中心投影法. 投射中心位于有限远处,投射线汇交于一点的投影法,称为 中心投影法 。. 三、平行投影法. 正投影法-投射方向与投影面垂直. 斜投影法-投射方向与投影面倾斜.
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第一节投影法 第二节点的投影、直线的投影 第三节 平面的投影 第四节 点在直线和平面上的投影 第五节 ※ 直线与平面以及平面之间的 相对位置关系
§2--1 投 影 的 基 本 知 识 一、投影法 投射线通过物体,向选定的面投射,并在该面上得到图形的方法,称为投影法。 投影中心 投射线 正投影法 投影面 投影 二、中心投影法 投射中心位于有限远处,投射线汇交于一点的投影法,称为中心投影法。 三、平行投影法 正投影法-投射方向与投影面垂直 斜投影法-投射方向与投影面倾斜 斜投影法
四、正投影法基本特性 1、实形性 当直线或平面图形平行于投影面时,其投影反映直线的实长或平面图形的实形。 2、积聚性 当直线或平面图形垂直于投影面时,直线的投影积聚成一点,平面图形的投影积聚成一直线。 3、类似性 当直线或平面图形倾斜于投影面时,直线的投影仍为直线,但小实长。平面图形的投影小于真实形状,但类似于空间平面图形,图形的基本特征不变,如多边形的投影仍为多边形。 4、平行性 空间两平行直线的投影必定互相平行。 5、从属性 点在直线上,则点的投影必在该直线的同面投影上,且分线段的比,投影后保持不变(AC:CB=ac:cb);点和直线在平面上,它们的投影必在该平面的同面投影上。
五、多面正投影------三视图 如图所示,设一直立投影面,把物体放在观察者和投影面之间,将观察者的视线视为一组互相平行,且与投影面垂直的投射线,对物体进行投射所得的正投影图,即物体在该投影面上的视图。 用正投影法画出的物体图形称为视图。 视图(正投影) 投射线(垂直投影面) 物体(V形块) 投 影 面 投射方向
V-正立投影面(简称正面) 由上向下 Z H-水平投影面(简称水平面) W-侧立投影面(简称侧面) O 三个投影面的交线OX、OY、OZ互相垂直,分别代表长、宽、高三个方向、称为投影轴。 Y X 由左向右 由前向后 三面视图的形成
主视图 左视图 三视图的展开 俯视图
三视图之间的对应关系 物体左右之间的距离为长(X)---主、俯视图反映物体的长 1、投影关系 物体前后之间的距离为宽(Y)--- 俯、左视图反映物体的宽 物体上下之间的距离为高(Z)--- 主、左视图反映物体的高 长对正 主、俯视图 ---- 三等关系 主、左视图---- 高平齐 宽相等 俯、左视图 ----
2、方位关系 上 后 右 前 左 下
§2--2 点 的 投 影 (1)点的V面投影与H面投影的连线垂直于OX轴,即s’s⊥OX; (2)点的V面投影与W面投影的连线垂直于OZ轴,即s’s’’⊥OZ; 1、点的投影规律 (3)点的H面投影至OX轴的距离等于其W面投影至OZ轴的距离, 即ssx=s’’sz. 例: 已知点A的V面投影a’与H面投影a,求作W面投影a’’。 (1) 点到W面的距离为Ss’’=s’sz=ssy=Osx=X轴坐标; 2、点的投影与直角坐标 (2) 点到V面的距离为Ss’=ssx=s’’sz=Osy=Y轴坐标; (3) 点到H面的距离为Ss=s’sx=s’’sy=Osz=Z轴坐标.
§2--2 点 的 投 影 例:已知空间点B的坐标为:X=15,Y=10,Z=20,也可写成B(15,10,20).求作B点的三面投影。 3、两点的相对位置 X坐标大为左 Y坐标大为前 Z坐标大为上 重影点---两个点的两对坐标相等
§2--3 直 线 的 投 影 与三个投影面都倾斜的直线 1、一般位置直线 只平行于一个投影面,倾斜于另外两个投影面的直线 2、投影面平行线 垂直于一个投影面,与另外两个投影面平行的直线 3、投影面垂直线
例: 判断立体表面上线段相对于投影面的位置
Z V b' c' b" B W a' c" Z C o b" b' X c' c" a" A b a' c a" a H X YW Y o b c a YH §2--4 直线与点以及直线的相对位置 • 直线上的点 其投影必在该直线的同面投影上, • 且符合点的投影规律。 点C的三面投影必在AB的同面投影上 点分线段成定比 AC:CB = ac : cb=a’c’ : c’b’ =a”c” : c”b”
从属关系:点在直线上,则点的各个投影必在该直线的同面投影上。从属关系:点在直线上,则点的各个投影必在该直线的同面投影上。 反之,若点的各个投影在直线的同面投影上,则点一定在该直线上。 例:判断点K是否在直线AB上。 方法一 利用从属性作图 方法二 利用定比性作图
§2--4 直线与点以及直线的相对位置 2、两直线的相对位置有三种: 平行 相交 交叉(既不平行,又不相交,亦称异面)。 平行两直线---- 空间两直线平行,它们的各同面投影也互相平行。 反之,若三组同面投影都互相平行的两直线,在空间也一定相互平行。 相交两直线---- 空间两直线相交,其交点属于两相交直线。 交点的各投影应同属于两直线的各同面投影(即交点的投影符合点的投影规律)。 交叉两直线---- 空间两直线既不平行,又不相交。 它们的三对同面投影可能相交,可能不相交。但投影的交点不符合点的投影规律。 k’k垂直于X轴
例:判断两侧平线的相对位置。 a’1=ab a’2=cd a’3=c’d’ 12//3b’ k’ k
§2--5 直 角 投 影 定 理 一、一直线平行投影面的垂直相交两直线的投影 一边平行于某一投影面的直角,在该投影面上的投影仍是直角。
§2--5 直 角 投 影 定 理 二、一直线平行投影面的交叉垂直两直线的投影 其中一直线平行于某一投影面的垂直交叉两直线, 在该投影面上的投影仍是直角。
例:如图,过点C作正平线AB的垂线CD及其垂足D。例:如图,过点C作正平线AB的垂线CD及其垂足D。
一、平面的表示法 §2--6 平 面 的 投 影 1、几何元素表示法
2、平面迹线表示法 迹线---- 迹线是平面与投影面的交线。 侧面迹线(W面迹线) 正面迹线(V面迹线) 水平迹线(H面迹线) 迹线是投影面上的直线,它在该投影面上的投影位于原处,用粗实线表示,并标注符号如图;它在另外两个投影面上的投影,分别在相应的投影轴上,不需作任何表示和标注。
二、各类平面及其投影特性 1、投影面垂直面 垂直于 一个投影面,倾斜于另外两个投影面的平面 铅垂面: 垂直于H面并与V、W面倾斜的平面 正垂面: 垂直于V面并与H、W面倾斜的平面 侧垂面: 垂直于W面并与V、H面倾斜的平面 投影特性 1、在所垂直的投影面上的投影为倾斜于投影轴的直线,有积 聚性,它与相应投影轴的夹角即该平面与相应投影面的倾角。 2、平面多边形的其余两投影均为类似形。 一线两面
用迹线表示的投影面垂直面的投影特性 (1)投影面垂直面的迹线有积聚性;它与投影轴的夹角,分别反映平面对另两投影面的真实倾角。 投影特性 (2)在另两投影面上的迹线,分别垂直于相应的投影轴。 γ α 投影面垂直面可只用一条倾斜于投影轴的有积聚性的迹线表示
2、投影面平行面 平行于一个投影面,并垂直于另外两个投影面的平面 水平面:平行于H面并垂直V、W面的平面 正平面:平行于V面并垂直H、W面的平面 侧平面:平行于W面并垂直H、V面的平面 投影特性 1、在所平行的投影面上的投影表达实形 2、其余投影均为直线,有积聚性,且平行于相应的投影轴 两线一面
用迹线表示的投影面平行面的投影特性 (1)在平行的投影面上无迹线。 投影特性 (2)在另两投影面上的迹线有积聚性,且平行于相应的投影轴 投影面平行面可用一条或两条有积聚性的迹线表示
3、一般位置平面 与三个投影面都倾斜的平面 投影特性 三个投影面上的投影都具有类似形 例: 分析正三棱锥各棱面与投影面的相对位置 SAB 一般位置平面 SBC 一般位置平面 水平面 ABC SAC 侧垂面
g’’ h’’ c’’ d’’ b’’ e’’ a’’ f’’
例:注出平面P、Q和直线AB、CD的三面投影,并根据它们对投影面的相对位置填空例:注出平面P、Q和直线AB、CD的三面投影,并根据它们对投影面的相对位置填空
例:用有积聚性的迹线表示下列平面:过直线AB的正垂面P;过点C的正平面Q;过直线DE的水平面R。例:用有积聚性的迹线表示下列平面:过直线AB的正垂面P;过点C的正平面Q;过直线DE的水平面R。
§2--6 圆的投影 圆的投影特性: 1、圆平面在所平行投影面上的投影反映实形; 2、圆平面在所垂直的投影面上的投影是直线,其长度等于圆的直径; 3、圆平面在所倾斜的投影面上的投影是椭圆。其长轴是圆的平行于这个投影面的直径的投影;短轴是圆的与上述直径垂直的直径的投影;
§2---7 平面上的直线和点 点和直线在平面内存在的几何条件: (1)点在平面上,则该点必定在这个平面的一条直线上。 (2)直线在平面上,则该直线必定通过这个平面上的两个点;或者通过这个平面上的一个点,且平行于这个平面上的另一直线。 (a)点D在平面ABC的直线AB上 (b)直线DE通过平面ABC上的两个点D、E (C)直线DE通过平面ABC上的点D,且平行于平面ABC上的直线BC
例:在已知平面上作一条正平线,使它距V面20mm。例:在已知平面上作一条正平线,使它距V面20mm。 2’ 1’ 1 2
§2—9 直线与平面、 平面与平面相交 ⒈ 直线与平面相交 直线与平面相交,其交点是直线与平面的共有点。 要讨论的问题: ● 求直线与平面的交点。 ● 判别两者之间的相互遮挡关系,即判别可见性。 我们只讨论直线与平面中至少有一个处于特殊位置的情况。
k ● 2 ● ● 1 ● k 例:求直线MN与平面ABC的交点K并判别可见性。 ⑴ 平面为特殊位置 空间及投影分析 b n 平面ABC是一铅垂面,其水平投影积聚成一条直线,该直线与mn的交点即为K点的水平投影。 1(2) a ● c m 作 图 ① 求交点 m c ② 判别可见性 由水平投影可知,KN段在平面前,故正面投影上kn为可见。 b a n 还可通过重影点判别可见性。
k ● 2 ● ● 1 ⑵ 直线为特殊位置 m 空间及投影分析 b 直线MN为铅垂线,其水平投影积聚成一个点,故交点K的水平投影也积聚在该点上。 c a ● 1(2) n 用面上取点法 作图 b k ① 求交点 ● m(n) c ② 判别可见性 a 点Ⅰ位于平面上,在前;点Ⅱ位于MN上,在后。故k 2为不可见。
⒉ 两平面相交 两平面相交其交线为直线,交线是两平面的共有线,同时交线上的点都是两平面的共有点。 要讨论的问题: ① 求两平面的交线 方法: ⑴ 确定两平面的两个共有点。 ⑵ 确定一个共有点及交线的方向。 ② 判别两平面之间的相互遮挡关系,即: 判别可见性。 只讨论两平面中至少有一个处于特殊位置的情况。
n ● m ● 能否不用重影点判别? 例:求两平面的交线MN并判别可见性。 ⑴ f a b e 空间及投影分析 ● m(n) c 平面ABC与DEF都为正垂面,它们的正面投影都积聚成直线。交线必为一条正垂线,只要求得交线上的一个点便可作出交线的投影。 d e a c 作 图 d ① 求交线 f b ② 判别可见性 如何判别? 能! 从正面投影上可看出,在交线左侧,平面ABC在上,其水平投影可见。 可通过正面投影直观地进行判别。
m n 1 ● ● ● 2 ● ● m n ● ⑵ 空间及投影分析 b 平面EFH是一水平面,它的正面投影有积聚性。ab与ef的交点m、 b c与f h的交点n即为两个共有点的正面投影,故mn即MN的正面投影。 e f h c a 作 图 b e ① 求交线 h ② 判别可见性 点Ⅰ在FH上,点Ⅱ在BC上,点Ⅰ在上,点Ⅱ在下,故f h可见,n2不可见。 1(2) ● a c f
m k n ● ● ● m ● ● k n ● ⑶ b 投影分析 f d e N点的水平投影n位于Δdef的外面,说明点N位于ΔDEF所确定的平面内,但不位于ΔDEF这个图形内。 所以ΔABC和ΔDEF的交线应为MK。 a c b f e a c 互交 d
(4) 1 ’ 2’ Ⅰ 1(2) Ⅱ