投影基本知识

投影基本知识第2章正投影基础2.1投影基本知识2.1.1投影的概念2.1.2投影法的分类1、中心投影法2、平行投影法（1）斜投影法（2）正投影法2.1.3正投影的基本性质1、显实性2、积聚性3、类似性在灯光或日光的照射下，形体在地面或墙面上会产生的影子。2.1.1投影的概念这里的灯光或日光称为投影中心，光线称为投射线，地面或墙面称为投影面，这种得到形体的投影方法，称为投影法。2.1.2投影的分类图2-3中心投影图2-4斜投影图2-5正投影1、显实性：若线段和平面图形平行于投影面,其投影反映实长或实形。2、积聚性：若线段和平面图形垂直于投影面，其投影积聚为一点或一直线段。3、类似性：若线段和平面图形倾斜于投影面，其投影短于实长或小于实形，但与空间图形类似。2.2.1三面投影图的形成1、三投影面体系2、形体在三投影面体系中的投影3、三投影面的展开2.2.2三面投影图的投影规律1、投影规律2、视图与形体的方位关系2.2形体的三面投影图问题的提出(b)水平投影图CBAa,b,cH形体的一面投影不能唯一确定其空间形状2.2.1三面投影图的形成1、三投影面体系——由三个互相垂直的投影面组成。HVXO（1）投影面正立投影面--V(正面）水平投影面--H(水平面）侧立投影面--W(侧面）（2）投影轴OX轴---VHOY轴---HWOZ轴---VW（3）原点O---原点ZYW三面投影图（三视图）：正立面投影图（正面图）——主视图水平面投影图（平面图）——俯视图侧立面投影图（侧面图）——左视图2、形体在三投影面体系中的投影——将形体放置在三投影面体系中，按正投影法向各投影面投影，则形成了形体的三面投影图。3、三面投影图的展开——规定正面V不动，将水平面H绕OX轴向下旋转90°，侧面W绕OZ轴向右旋转90°，就得到如下图所示的在同一平面上的三个视图。2.2.2三面投影图的投影规律1、三面投影图的基本规律(三等关系)正面图与平面图长对正；正面图与侧面图高平齐；平面图与侧面图宽相等。正面图反映形体的上、下和左、右，不反映前、后；平面图反映形体的前、后和左、右，不反映上、下；侧面图反映形体的上、下和前、后，不反映左、右。2、视图与形体的方位关系2.3.1点的三面投影1、点三面投影的形成2、点的投影规律(特性)2.3.2点的空间坐标2.3.3特殊位置的点2.3.4两点的相对位置1、两点的相对位置2、重影点及可见性判别2.3点的投影2.3.1点的三面投影1、点三面投影的形成A点的水平投影—aA点的正面投影—aA点的侧面投影—aHaaaVWXOZYWYHHVXZYWOaaaA•分析：aaz=aay=xaax=aay=zaaz=aax=y2、点的投影规律(特性)aaox（长对正）aaoz（高平齐）aaz=aax（宽相等）HVXZYWOayaxazxyzaaaHaaaVWXOZYWYHaxayazayA[例题2.1]已知点B的正面与侧面投影，求点B的水平投影。XZYWYHObbb2.3.2点的空间坐标1、点的空间位置可用直角坐标表示：X坐标=A点到W面的距离AaY坐标=A点到V面的距离AaZ坐标=A点到H面的距离Aa2、书写形式为A(X，Y，Z)。HVXZYWOayaxazxyzaaaA2.3.3特殊位置的点——位于投影面、投影轴以及原点上的点。2.3.4两点的相对位置X坐标确定左右：大者在左；Y坐标确定前后：大者在前；Z坐标确定上下：大者在上。1、两点的相对位置2、重影点及可见性判别cd(c)dCDa(b)abAB重影点----若两点位于同一条垂直某投影面的投射线上，则这两点在该投影面上的投影重合，这两点称为该投影面的重影点。2.3.5点直观图的画法为了便于建立空间概念，加深对投影原理的理解，常常需要画出具有立体感的直观图。根据点的投影，画其直观图的方法步骤见例2.2。【例2.2】已知A(28，0，20)、B(24，12，12)、C(24，24，12)、D(0，0，28)四点，试画出其直观图与投影图。(a)直观图(b)投影图2.4.1各种位置直线的三面投影2.4.2直线上点的投影2.4.3一般位置直线的实长及其与投影面的夹角2.4直线的投影直线的投影——直线上任意两点同面投影的连线。直线的投影仍为直线，特殊情况下为一点。HabDCc(d)AB2.4直线的投影2.4.1各种位置直线的三面投影1、投影面平行线——与一个投影面平行，而与另两个倾斜的直线。（1）水平线——与H面平行，与V、W面倾斜；（2）正平线——与V面平行，与H、W面倾斜；（3）侧平线——与W面平行，与V、H面倾斜。2、投影面垂直线——与一个投影面垂直（必与另两个平行）的直线。（1）铅垂线——与H面垂直，与V、W面平行；（2）正垂线——与V面垂直，与H、W面平行；（3）侧垂线——与W面垂直，与V、H面平行。3、一般位置直线——与三个投影面都倾斜的直线。（1）水平线XZYOaababbXababbaOzYHYWAB投影特性：1)ab=AB2)abOX;abOYW3)反映、角的真实大小XZYO（2）正平线aababbXababbaOZYHYWAB投影特性：1)ab=AB2)abOX;abOZ3)反映、角的真实大小XZYO（3）侧平线XZabbbaOYHYWaaababbAB投影特性：1)ab=AB2)abOZ;abOYH3)反映、角的真实大小OXZYba(b)aabZbXaba(b)OYHYWa投影特性：1)ab积聚成一点2)abOX;abOY3)ab=ab=AB（1）铅垂线AB（2）正垂线OXZYbababa投影特性：1)ab积聚成一点2)abOX;abOZ3)ab=ab=ABABzX(a)bbaOYHYWab（3）侧垂线OXZYAB投影特性：1)ab积聚成一点2)abOYH;abOZ3)ab=ab=ABbaababZXa(b)baOYHYWabOXZY3、一般位置直线ABbbabaaZXabaOYHYWabb投影特性：1）ab、ab、ab均小于实长2）ab、ab、ab均倾斜于投影轴3）不反映、、实角直线上的点具有两个特性：1、从属性若点在直线上，则点的各个投影必在直线的各同面投影上。利用这一特性可以在直线上找点，或判断已知点是否在直线上。2、定比性属于线段上的点分割线段之比等于其投影之比。即AC:CB=ac:cb=ac:cb=ac:cb利用这一特性，在不作侧面投影的情况下，可以在侧平线上找点或判断已知点是否在侧平线上。2.4.2直线上点的投影ABbbaaXOccCcbXaabcc[例题]已知线段AB的投影图，试将AB分成2：1两段，求分点C的投影。求解一般位置线段的实长及倾角是求解画法几何综合题时经常遇到的基本问题之一，而用直角三角形法求解实长、倾角又最为方便简捷。2.4.3一般位置线段的实长及其与投影面的夹角(a)直观图(b)利用水平投影求实长(c)利用正面投影求实长[例题]已知线段AB的水平投影ab和点B的正面投影b'(如图所示)，线段AB与H面的夹角=30°，求出线段AB的正面投影a'b'。(a)已知条件(b)作图方法[例题]已知线段AB的投影(如图所示)，试定出属于线段AB的点C的投影，使BC的实长等于已知长度L。(a)已知条件(b)作图方法课堂练习2.5.1平面的表示法2.5.2各种位置平面的投影特性2.5.3平面上点和直线的投影2.5平面的投影2.5.1平面的表示法1、用几何元素表示平面用几何元素表示平面有五种形式：（1）不在一直线上的三个点；（2）一直线和直线外一点；（3）平行二直线；（4）相交二直线；（5）任意平面图形。2、平面的迹线表示法平面可以理解为是无限广阔的，这样的平面必然会与投影面产生交线。平面与投影面的交线，称为迹线。1、用几何元素表示平面不在同一直线上的三个点直线及线外一点abcabc●●●●●●d●d●两平行直线abcabc●●●●●●两相交直线平面图形c●●●abcab●●●c●●●●●●ababcb●●●●●●acabc(a)直观图(b)投影图2、平面的迹线表示法2.5.2各种位置平面的三面投影1、投影面的平行面——与一个投影面平行（必与另两个垂直)的平面。（1）水平面——与H面平行，与V、W面垂直；（2）正平面——与V面平行，与H、W面垂直；（3）侧平面——与W面平行，与V、H面垂直；2、投影面的垂直面——与一个投影面垂直，而与另两个倾斜的平面。（1）铅垂面——与H面垂直，与V、W面倾斜；（2）正垂面——与V面垂直，与H、W面倾斜；（3）侧垂面——与W面垂直，与V、H面倾斜。3、一般位置平面——与三个投影面都倾斜的平面。VWH（1）水平面投影特性：（一框两线）1、水平投影abc反映ABC实形2、abc、abc分别积聚为一条线CABabcbacabccabbbaacc（2）正平面VWH投影特性：（一框两线）1、正面投影abc反映ABC实形2、abc、abc分别积聚为一条线cabbacbcabacabcbcaCBA（3）侧平面投影特性：（一框两线）1、侧面投影abc反映ABC实形2、abc、abc分别积聚为一条线VWHabbbacccabcbacabcCABaVWHPPH（1）铅垂面投影特性：（一线两框）1、水平投影abc积聚为一条线2、abc、abc为ABC的类似形3、abc与OX、OY的夹角反映、角的真实大小ABCacbababbacccVWHQQV（2）正垂面投影特性：（一线两框）1、正面投影abc积聚为一条线2、abc、abc为ABC的类似形3、abc与OX、OZ的夹角反映α、角的真实大小αababbacccAcCabBVWHSWS（3）侧垂面投影特性：（一线两框）1、侧面投影abc积聚为一条线2、abc、abc为ABC的类似形3、abc与OZ、OY的夹角反映α、β角的真实大小CabABcabbbaaαβccc3、一般位置平面投影特性：（三框）1、abc、abc、abc均为ABC的类似形2、不反映、、的真实角度abcbacababbaccbacCAB2.5.3平面上点和直线的投影1、平面上的直线2、平面上的点3、平面上的投影面平行线1、平面上的直线MNABCD直线在平面上的几何条件是：①通过平面上的两点；②通过平面上的一点且平行于平面上的一条直线。2、平面上的点BDF点在平面上的几何条件是：点在平面内的某一直线上。在平面上取点、直线的作图，实质上就是在平面内作辅助线的问题。利用在平面上取点、直线的作图，可以解决三类问题：判别已知点、线是否属于已知平面；完成已知平面上的点和直线的投影；完成多边形的投影。3、平面上的投影面平行线平面上投影面平行线—既在平面上又平行于投影面的直线。在一个平面上对V、H、W投影面分别有三组投影面平行线。平面上的投影面平行线既具有投影面平行线的投影性质，又与所属平面保持从属关系。属于平面的水平线和正平线在平面上作正平线和水平线在平面上作正平线和水平线dd'e'e[例题]已知三角形ABC的两面投影，如图所示，在三角形ABC平面上取一点K，使K点在A点之下15mm，在A点之前13mm，试求K点的两面投影。(a)已知条件(b)作图方法课堂练习补全投影课堂练习补全投影