5曲线、曲面透视
基于单双幅图曲线曲面特征点的透视反求及拟合
中图分 类号 : 9.1 TP 3 1 4 文献标 志码 : A
Re e s r p c ie a ti g o r e a r a e Fe t r v r e Pe e tv nd Fitn fCu v nd Su f c a u e s Po nt s d o i g e o u e Pi t r s i sba e n S n l rDo bl c u e
d bl it e r p c ie d a n e ede uc d. A n h n t o di t so he e c r c e itc oi si he epe s e ou e pc ur spe s e tv r wi g w r d e d t e he c or na e ft s ha a t rsis p nt n t s r p c tv a n r ac a e ih t s wo b sc m e ho . Afert tt hr e— di e son lmod li r ie dr wi g we e c lult d w t he e t a i t ds t ha he t e m n i a e s e— e t bl he s a i d by s
图形学复习大纲
图形学复习大纲计算机图形图像学复习大纲:第一章1.关于计算机图形学的含义(填空、选择、判断)2.关于图形分类及举例3.关于图形的表示方法(两种)<概念、区别>4.图形与图像的区别5.图形学的另一种解释6.阴极射线管组成(五部分)7.什么是分辨率及特性8.习题3(图形、图像含义)第二章1.什么是CDC类(P31下)设备上下文对象的基类2.例2.4、例2.5(P35、P38)第三章1.什么是直线的扫描转换2.程序:利用中点Bresenham绘直线第四章1.多边形定义及分类,三种。
(P73)2.多边形表示方法有哪两种(顶点、点阵)及其概念3.什么是多边形扫描转换4.什么是多边形填充5.有效边表填充原则(下闭上开、左闭右开)6.什么是有效边、有效边表7.分析题:分析某个多边形关于某条扫描线的有效边表8.什么是桶表(又名边表)9.什么是边缘填充?[P80]10.什么是种子填充算法?11.什么是四/八邻接点(连通域)。
简答第五章二维变换和裁剪1.什么是图形几何变换?分为几种?2.什么是(规范化)齐次坐标?点的表达式3.三维变换矩阵的形式,和子矩阵功能:T1、T2、T3、T4形式、作用4.二维图形基本几何变换5.什么是平移(比例)变换,概念和过程?6.如何使用比例变换改变图形形状(P92中)7.什么是旋转变换(概念、结论)8.什么是反射变换(概念、3个结论矩阵)9.错切变换(概念)10.例1、例2(P95、97)11.什么是用户、观察、设备、规格化设备坐标系12.窗口、视区的关系,概念13.什么是裁剪、算法原理14.习题1.2.4(P106)第六章三维变换和投影1.三维几何变换矩阵2.平移、比例矩阵3.什么是平行投影,特点和分类?4.什么是三视图、哪三个,加以区分5.透视投影的特点6.什么是透视投影、视心、视点、视距7.透视变换坐标区包含3个(区别)8.什么是灭点、性质是什么?P1259.什么是主灭点、性质?10.什么是一、二、三点透视第七章自由变换曲线和曲面1.什么是样条曲线/面2.曲线曲面的表示形式3.什么是拟合、逼近4.什么是Bezier曲线及性质?P1375.一次、二次、三次Bezier的形状?6.Bezier性质(简答)第九章动态消隐1.什么是消隐?P1872.什么是图形的几何信息、拓扑信息?3.线框、表面实体模型的区别4.什么是消隐图5.消隐算法分类6.隐线算法原理(简答)7.隐线算法的特性8.凸面体的性质第十章真实感图形1.什么是颜色2.颜色的三要素和概念3.三刺激理论4.三原色性质5.常用颜色模型6.灰度和彩色的区分7.颜色渐变的方法8.关于直线的渐变9.三角形颜色渐变10.什么是材质第一章导论1.关于计算机图形学的含义(填空、选择、判断)?计算机图形学是一种使用图形生成原理和算法将二维或三维图形转化为光栅化的计算机显示的学科。
建筑装饰制图 第九章透视
P
站点
s
例8 求形体的 两点透视
例
8
( 两 点 透 视 )
PH
画面线
PH
h Vx
视平线
h Vy
P 立面图
基线 s 站点
P
例9 作台阶的两点透视
先画两边 挡板的透视。 再画右挡板 内侧台阶轮廓 线的透视。
例9(台阶 的两点透 视)
PH h
Vx
真高线
a(b)
真高线
PH h
Vy
a
b
P
s
P
例10 求房屋的两点透视
中国传统绘画中 的空间观念 中国有着优 久的绘画历史,古 代的画论中曾论 述过画风景要注 意“远山无石、 远树无枝、远水 无波、远人无 目”、浓淡虚实 以及“三远法” 等纵深空间的问 题。
虽然中国的画家只停留在这种近大远小 的感觉上,没有像西方学者那样运用科学的 方法加以论证。但由于中国人重主观感知, 认为绘画是艺术而非科学,重主观、求本质、 讲艺术。强调依靠对物体的感知、记忆、想 像将物像通过“似与不似”之间艺术地反映 出来。 这是由于中国人的文化传统、绘画观念、 思维方式所决定的,不能用已知的西方焦点 透视,简单评判中国画的空间表现方法,否 则会造成误解。
一般都是在住宅设计和住宅销售时使用。从高处俯 视的透视图又叫做“鸟瞰图”或“俯视图”。住宅透视 图一般要严格地按比例绘制,出于某种需要和测绘计算 上的困难,有些透视图不一定严格按比例绘制,并进行绘 制上的艺术加工,这种图通常被称为住宅建筑的表现图。
一幅绘制精美的住宅建筑表现图,就是一件艺术作 品,具有很强的艺术感染力。目前普遍采用计算机绘制 的效果图,其特点是透视效果真实。
画 PH 面 线
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透视原理与分类
透视原理
透视原理是基于人眼观察物体的视觉 经验总结而来,包括近大远小、近实 远虚等规律。
透视分类
根据视点和画面的相对位置,透视可 分为平行透视、成角透视和倾斜透视 等。
透视术语解析
心点
在画面中心垂直于视平线的点 ,是透视的中心点。
消失点
物体边缘线在视平线上汇聚的 点,表示物体向远处延伸的方 向。
视点
指观察者眼睛的位置,决定了 画面的视角和视野范围。
视平线
与人眼等高的一条水平线,决 定了画面中物体的上下位置和 高度。
基线
画面中与地面平行的线,用于 确定物体的水平位置。
02
平行透视及其应用
平行透视概念及特点
平行透视定义
平行透视是绘画透视的一种,是根据光学和数学的原则,在 平面上用线条来表示立体物象的空间位置、轮廓和光暗投影 的科学。
视觉引导
利用曲线透视的视觉引导作用,可 以引导观众的视线,突出画面中的 重点部分。
实例分析:曲线透视作品欣赏
实例一
《XXX》:这幅作品通过运用曲 线透视,将画面中的建筑物和街 道呈现出强烈的空间感和立体感 ,给观众带来了身临其境的感受
。
实例二
《XXX》:这幅作品利用曲线透 视表现了水面的波纹和倒影,营 造出一种梦幻般的视觉效果,增
添加阴影和投影
根据光源的方向和物体的形状,在物 体上添加阴影和投影。阴影和投影的 形状和大小也要根据平行透视的原则 来绘制。
根据物体的形状和大小,在画面上画 出物体的轮廓线。注意轮廓线的形状 和比例要与实物相符。
实例分析:平行透视作品欣赏
01
作品一
《街道景色》这幅作品运用平行透视描绘了街道的景色。画面中的建筑
透视学第五章圆柱圆锥圆台与球体等的透视
透视学第五章圆柱 圆锥圆台与球体等
的透视
第五章 圆柱、圆锥、圆台与球体等的透视
现实生活中,物体的形状是多种多样的,不 仅有直线,也有曲线;不仅有平面形,也有曲面 形。曲线和曲面具有流畅、自由、人情味的情感 特征,在设计中得到了广泛的应用。在这一节里 我们来学习圆柱、圆锥、圆台、球体等几何曲面 体的透视图画法。
HL
F
O3 O2
O1
2、 与画面不平行的圆的透视
与画面不平行的圆的透视一般为椭圆,但是 当圆处于视平面上时,透视为一水平线段。当画 面与圆周相交且视点位于圆周范围之内时圆周的 透视又可能为双曲线或者抛物线。这里主要研究 一般平行于基面的圆周的透视和铅垂面圆的透视。
可以用迹点灭点法绘制圆的透视图。为了作出
O2 O1
FF
O2 O1 45
徒手绘制圆的 透视图。注意把握 圆的大小、变形程 度、轮廓线的位置。
2、 圆柱的二点透视
二点透视时圆柱的轴心可能垂直于基面,也可能平行于基
面并与画面相交。两种情况下上下(或前后)底圆透视都为椭
圆,靠近视平线的圆(或后面的圆)变形更大,形状更小。图
中的圆柱轴线与素线有公共灭点Fx,其上下底圆的外切正方形
图法逐个作出平面和圆弧部分的透视图即可。
2
8
B 1A
o
C 45
3 6D
B2 7
18
fy
A
Fy
C5D
4 3
67
28
艺用透视学重点
B、与物体相关的名词:
1.物体---即客观存在的一切人物或景物,也是我们观察描绘的对象。可把它们概括分为方、圆两大类,在透视作图中一般分为方形、圆形、棍棒形、斜面、镜面物体,几乎可以代表生活中所有复杂体的基本结构与外形。
2.基面---景物所在的地平面。
3.基线---透明画面与基面的相交线。
13.真高(宽)线---在透视图中的最近空间或最近之物的立足点所画的一条代表物体实际高(宽)度的垂直线或水平线,以此作为不同远近物体透视变形的依据。
第二讲 定点透视
第一节 定点透视概述
定者,顾名思义,是固定、确定、稳定的意思。
定点透视的形成,就象我们用一架带标准镜的照相机,对着一个特定的对象拍照,其焦点、焦距都是固定不变的,所以又叫焦点透视。因此,定点(焦点)透视的基本涵义就是,以静止的、单眼的、固定的观察而推出的瞬间的、凝固的理性空间。这意味着我们在描绘一个对象时,保持一个固定的方向,头不左右环顾,在一个固定的高度和位置作画。我们平时的写生课便是如此。
它的消失点不再是心点,而是心点左右的两个余点,距点成了一种特殊的余点,是方形物与画面成45度角时的灭点。
二、成角透视的特点:
1.立方体恰处在视平线上时,可见到左右两个成角面。
2.立方体低于或高于视平线时,可见到三个面----一个水平顶面或底面,两个成角面。
3.立方体两组成角边与画面成角互为90度余角,所以成角透视又称余角透视。
2.方形物体同类成角面的边线,应消失到同一余点上,不能各行其是。
3.物体不同层次的同类成角面的边线,应消失到同一余点
上,不能因层次的高低而将余点也分高低。
4.同方向同大小立方体的顶面对角线,应消失到视平线上的同一灭点上。
美术透视的实验报告
一、实验目的通过对美术透视原理的学习和实验,掌握透视的基本方法,提高绘画的空间感和立体感。
二、实验原理透视是美术中描绘物体空间关系的方法或技术。
在平面或曲面上描绘物体时,通过运用透视原理,可以表现出物体的空间位置、轮廓和投影。
透视的基本原理是:在画者和被画物体之间假想一面玻璃,固定住眼睛的位置(用一只眼睛看),连接物体的关键点与眼睛形成视线,再相交于假想的玻璃,在玻璃上呈现的各个点的位置就是要画的三维物体在二维平面上的点的位置。
三、实验器材1. 素描纸2. 铅笔3. 尺子4. 水彩笔5. 草稿纸6. 几何图形模型(如正方体、圆柱体、圆锥体等)四、实验步骤1. 熟悉透视原理(1)了解视平线、地平线、消失点等基本概念;(2)掌握一点透视、二点透视、三点透视等基本透视方法;(3)了解近大远小、近实远虚等透视规律。
2. 实验内容(1)绘制几何图形的透视效果:① 以正方体为例,绘制一点透视、二点透视、三点透视的透视图;② 以圆柱体为例,绘制一点透视、二点透视、三点透视的透视图;③ 以圆锥体为例,绘制一点透视、二点透视、三点透视的透视图。
(2)绘制实际物体的透视效果:① 选择一个实际物体,如书本、椅子等,绘制其一点透视、二点透视、三点透视的透视图;② 根据实际物体,调整透视效果,使其符合真实场景。
3. 实验记录在草稿纸上记录实验过程,包括透视方法、绘制步骤、遇到的困难及解决方法等。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过本次实验,我们成功地绘制了几何图形和实际物体的透视效果,掌握了透视的基本方法。
2. 实验分析(1)透视方法的应用:在绘制几何图形和实际物体时,正确运用透视方法,使物体在二维平面上的表现更加真实、立体;(2)透视规律的应用:在绘画过程中,遵循近大远小、近实远虚等透视规律,使画面更具空间感和立体感;(3)实验过程中遇到的困难及解决方法:在实验过程中,可能会遇到透视比例不准确、线条不流畅等问题。
针对这些问题,我们可以通过多次练习、请教他人等方法进行解决。
透视是什么意思
透视是什么意思“透视”本意就是指“视线穿透”。
[“透视”基本解释](1) 在平面或曲面上描绘自然物体的空间关系的方法或技术。
(2) 利用荧光学方法的检查。
(3) 比喻清楚地看到事物的本质。
(4) 一个人能够透过外物,然后看清人的内心。
[“透视”详细解释](1) 一个人能够透过外物,然后看清人的内心。
阿英《闲话“西湖景”》:“不同于年画的,就是‘西湖景’有透视,分远近,看起来不是平面。
”(2) 通过物体的缝隙察看。
郭沫若《屈原》第二幕:“左右房与室之间及前侧二面均垂帘幕,可透视。
”李六如《六十年的变迁》第一卷第四章:“那门片上的小窟窿里,忽然射进来一道电光,有人在那里透视。
”萧军《八月的乡村》一:“桦木林是丛密的,从这一面不容易透视出那一面。
”(3) 通过事物的外表观察其内里或本质。
冰心《寄小读者》七:“在海上又使人有透视的能力,这句话天然是真的!”何其芳《画梦录·墓》:“四眠过后,她会用指头捉起一个肥大的蚕,在光线里透视。
” 姜贵生《我们队里的年青人》诗:“好像长了透视眼,千米油层能洞察。
”(4) 利用X射线透过人体在荧光屏上所形成的影像观察人体内部。
(5) 指回忆。
郁达夫《迟桂花》:“那几年高等学校时代的愉快的生活,我现在只教一闭上眼,还历历透视得出来。
”萧乾《未带地图的旅人》十四:“有了这样一种透视,再看看今天,我们就会更加珍爱它。
”[造型艺术中的“透视”]透视是造型艺术所依赖的一门科学。
透视也是一种视觉现象。
这种视觉现象是随着人的视点移动而产生变化,即这种变化与视点的位置和距离是分不开的。
在现实生活中,当人们边走边看景物时,景物的形状会随着脚步的移动在视网膜上不断地发生变化,因此对某个物体很难说出它固定的形状。
观者只有停住脚步,眼睛固定朝一个方向看去时,才能描述某个景物在特定位置的准确形状。
再则,随着景物与我们远近距离不同,所看到的景物形状也不一样。
通常在距离的前提下,空间越深,透视越大。
五曲线透视
透 视
第五讲
曲线透视画法
• 1、曲线的概念
能沿着一个平面转换方向的曲线叫平面曲线,脱离 一个平面转换方向的曲线叫立体曲线。有规律旋转的 曲线叫规则曲线,无规律可寻的曲线是任意曲线。
• 2、原则画法
在视觉中不能脱离近宽远窄、正宽侧窄的透视属性。 一般采用间接的直中求曲、方中求圆的方法作出透视 图。
圆形透视变化特点
• 从正方形中心垂线所代表的圆的横向直径与纵 向直径相交的关系可以看出,横向直径将正方 形与圆一分为二,上半部分窄,下半部分宽, 纵深直径上短下长。 • 平面的圆形,从高度上分析,离视平线越远越 宽,上下曲度明显,越近越窄,上下曲度平缓, 两侧加剧,与视平线等高时,前后曲线合一变 直。 • 直立平面圆与画面偏斜角度不同,宽窄变化不 一,越正越宽,正对画面时是正圆形。
圆形透视变化特点
圆形透视图画法
八点法
• 1、确定视平线、心点、距点,然后将正方形 及圆放到视域中预定的位置上。 • 2、由顶边两端及各交点向心点连直角线,再 由一个端点向距点连线,将正方形透视图画出。 • 3、在正方形透视图中画另一条对角线,过中 心交点画水平线,八个点的透视位置相交出。 • 4、用弧线连接八个点,圆的透视基本形完成。
四点法
四点法
• 将圆的直径长度平置到预定的位置上 (平放的靶环),从其两端、中心向心 点连线,并向近处延长。 • 再过直径中心向距点连线,和左右两条 到心点连线各相交一点,从两交点画出 水平线,正方形及其四个切点找出,连 接为圆形透视图。
圆形透视变化特点
• 正面圆最长线段是直径,而平置的圆在 视觉中最宽的线段不是直径,这是由于 近宽远窄原因所致。
圆形透视的应用
圆形透视的应用
大一工程制图第七章知识点
大一工程制图第七章知识点工程制图是工程技术领域中不可或缺的一项基础技能,能够准确、清晰地表达工程设计的意图,对于工程项目的顺利进行起到至关重要的作用。
大一工程制图的学习涉及了许多基本知识点,下面将逐一介绍第七章的知识点。
1. 曲线斜率计算在工程制图中,曲线是一种常见的构图要素,它能够使图纸更具艺术感和美观度。
然而,要画好一条曲线,需要准确计算出曲线在不同点上的斜率。
曲线的斜率可以通过计算两点间的坡度或者导数来获得。
2. 非直角坐标系在工程制图中,我们通常使用直角坐标系来表示点的位置。
然而,在某些情况下,使用非直角坐标系能够更加方便地描述一些复杂的几何形状。
非直角坐标系包括极坐标系、柱坐标系和球坐标系等,它们分别适用于不同的场景。
3. 曲面的投影曲面投影是指将三维空间中的曲面投影到二维平面上,并保持其形状和比例。
在工程制图中,曲面的投影可以通过不同的方法实现,如平行投影、透视投影等。
掌握曲面投影的方法,可以帮助我们更好地理解和表达工程设计中的各种曲面形状。
4. 轴测投影轴测投影是一种常用的工程制图方法,用于在平面上呈现三维物体的形状和比例。
常见的轴测投影方法包括等轴测投影、斜轴测投影和立体投影等。
对于工程师来说,掌握轴测投影的原理和技巧,能够更加准确地理解和表达工程图纸中的各种构造和细节。
5. 线性公差在工程制图中,由于制造和测量误差的存在,无法完全避免尺寸的偏差。
线性公差是一种常见的尺寸偏差表示方法,它通过上下限的范围来表示允许的尺寸偏差。
通过合理设置线性公差,可以确保工程制图的准确性和可行性,避免因尺寸偏差导致的工程问题。
6. 尺寸链和基准链尺寸链和基准链是工程制图中用于表达尺寸关系和基准位置的重要方法。
尺寸链是将各个尺寸以箭头串接起来,形成一个链条,并通过标注的方式表示尺寸之间的关系和约束。
基准链则是通过基准面或基准点来确定其他尺寸的位置和相对关系。
7. 标注和注释在工程制图中,标注和注释起到了解释和说明图纸内容的作用。
透视学单元五,曲面透视
在绘画空间中曲线的透视过程
透视中的常用术语
1、透视图:将看到或设想的物体、人物等,依照透视规律在某个媒介物上表现出来, 所得到的图像。 2、目点:人眼睛的位置(S) 3、视平线:与人眼睛高度相同的一条水平线(HL) 4、视线:视点与物体的连线 5、视角:视点与任意两条视线之间的夹角 6、中视线:中间的视线 7、站点:观者所站的位置,又称停点(G) 8、心点:中视线与视平线垂直相交的点,又称为主点(P) 9、视距:视点到心点的垂直距离 10、距点:将视距的长度反映在视平线心点的左右两边所得到的两个点(d) 11、灭点:透视线消失的点 12、画面:用来表现物体的媒介(pp) 13、基面:放置物体的平面(Gp) 14、基线:画面与基面之间的交界线(GL) 15、视高:从视平线到基面的垂直距离(h) 16、原线:与画面平行的线,在透视图中保持原方向,无消失 17、变线:与画面不平行的线,在透视图中会消失
曲线透视精选幻灯片PPT课件
才成为ห้องสมุดไป่ตู้条直线。
2.平行曲线不平行于画面时,发生近大远小,近疏远密
的变化。
3.平行曲线平行于画面时,不发生透视形状变化,保持
原状。
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(二)不规则曲 线的透视画法
先在平面上, 用直线分割的方形 网格将平面曲线分 割,使其容纳在网 格中。
34
然后根据透视的基 本规律,在平行透 视,成角透视。倾 斜透视等不同的透 视画面中将网格建 立,再把网格中平 面曲线按分割后的 坐标位置近似画出, 即得到不规则曲线 的透视图。
1.水平圆的透视作图;十二点法画水平圆的透视作图如下:
27
2.椭圆的透视作图
(1)椭圆的画法先作长方形平面图ABCD及其长轴GH,短轴 EF,两轴相交于O。将GH,AD.BC各边六等分。
28
接下来,过DG和CH的等分点连接E,再过F连接GO和OH上的 等分点并延长分别相交于JIKL四点,用弧线连接GIJEKLH, 便成半椭圆,按同样画法画出另一半即成椭圆形
19
1.水平圆的透视作图 (1).确定水平线HL,基线GL,主点CV,距点D,在基线 上定正方形边长AB,做正方形透视图。
20
(2).连接对角线AD和BC得交点O,过O点做直线连接CV, 与AB交于a点,与CD交于c点,在过O点作水平线得交点bd 两点。
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(3).在AB线二分之一处作等腰直角三角形,以a为圆心, aL为半径画半圆,与AB相交得EF点。过EF点连线CV,与对 角线相交的efgh四点。 (4).最后用曲线仔细连接这八个点,即得平面图的透视图。
35
四、平面曲线透视注意的问题
1.透视圆的前后半圆不能等大。 2.透视圆的直径线方向要准确。 3.透视圆的两端转弧线不能太尖,也不能太圆。
曲面成像原理及误差
曲面成像原理及误差曲面成像通常涉及到计算机图形学、计算机辅助设计(CAD)、三维渲染等领域。
曲面成像的原理涉及到建模、渲染和显示等多个方面,下面简要介绍曲面成像的原理以及可能涉及的误差。
曲面成像原理:1. 数学建模:曲面成像的第一步是通过数学方法对曲面进行建模。
这可能包括数学方程、控制点集合(比如贝塞尔曲面或B样条曲面)等。
2. 离散化:连续的数学模型需要被转换为离散的表示,通常使用网格或三角形面片进行表示。
这个步骤涉及到对曲面的离散化采样。
3. 曲面细分:曲面可能需要进行细分,以提高渲染的精细度。
细分可以根据视点、距离等因素进行自适应性的调整。
4. 着色和纹理映射:曲面上的每个点需要进行着色,这可能涉及光照模型、阴影计算等。
纹理映射则是将纹理贴图映射到曲面上,增加真实感。
5. 透视变换和投影:将三维场景映射到二维平面,这涉及到透视变换和投影。
6. 显示:最终,经过各种处理后的曲面被显示在屏幕上。
曲面成像误差:1. 采样误差:曲面的连续性需要被离散化为计算机可以处理的形式,这会引入采样误差。
采样的密度越高,误差越小。
2. 数值误差:在计算过程中可能会引入数值误差,特别是在进行复杂的数学计算或者光照计算时。
3. 逼近误差:曲面的离散表示可能只是原曲面的逼近,逼近的精度取决于离散化的方法和采样密度。
4. 渲染误差:光照模型和阴影计算等渲染过程中的近似也可能引入误差。
5. 显示误差:最终在屏幕上显示时,由于像素的有限大小,会引入一定的显示误差。
曲面成像的误差是一个复杂而广泛的主题,不同的应用领域可能有不同的关注点和处理方式。
在一些要求较高精度的应用中,需要使用更复杂的算法和技术来减小误差。
几何画板“3D 透视投影坐标系工具部分工具使用说明包”
几何画板“3D透视投影坐标系工具包”部分工具使用说明重庆市万州第二高级中学向忠“3D透视投影坐标系工具包”为几何画板仿真三维场景而研制。
该工具包预设几何画板首选角度单位为“弧度”,其中系列1为基础工具,系列2为坐标变换工具,系列3为常用计算工具,系列4为绘圆工具,系列5为虚实棱工具,系列6、7为着色工具,系列8为常用几何体工具,系列9为表面特效工具。
下图是工具“1.1【透视】3D坐标系”的界面,其中“视距d”为视点(观察者的眼睛位置)到屏幕的距离,“视径R”为视点到坐标原点(物体位置)的距离,ρ、θ、ϕ为预设球面坐标三参数,背景矩形长宽可调,使用工具时,控点(大白点)必须分离成独立点,分离原点O后背景矩形才可以删除。
当“视距d”和“视径R”设为相当大(例如R=d=1000)时,透视投影坐标系近似于平行投影坐标系,可制作高初中数学教学用图。
(本文案例源文件放在“Samples\工具例说”目录)以下通过四个作图案例,介绍工具包中几个重点工具的使用方法。
案例一.正四面体1.用工具“1.1【透视】3D坐标系”画坐标系,分离控点,删除ρ、θ、ϕ。
2.计算棱长为a的正四面体的四个顶点坐标:V(00,a),A(00,),B6212(-,,-)aa,C(2,-a)中各不同数量值,其标签设置成相应公12式形式,如下左图:3.用工具“1.2【透视】点(x ,y ,z )”依次匹配四个顶点的坐标,绘制四顶点,如上右图。
4.用工具“5.1多面体虚实棱(弧度制)”绘制棱V A :从四面体外部正对着棱V A 看,若视A V 为南北方向,则B 在A V 之东,C 在A V 之西,工具前提条件 “南北东西”就应依次匹配A 、V 、B 、C 四点,得到动态虚实线V A 。
再同法绘制其余五条棱,完成正四面体如下左图。
5.如果要对面V AB 着色,先用工具“3.1三点面法向量坐标”沿逆时针方向依次匹配V 、A 、B 三点坐标,求出面V AB 的法向量(n x ,n y ,n z ),再用工具“6.1空间点线面着色参数”依次匹配点A 的坐标及法向量坐标,最后用工具“6.4【透视】曲面(马赛克)着色”依次匹配A 、B 、V 、A ,对面V AB 着红色(默认H=1),分离原点O 后如上左图。
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下图是一个倾斜平面上曲线的平面图和立面图,根据给定的透视条件,求曲线的透 视图。
•为作图准确降低基线绘制正方形网格的基透视。 •曲线的基透视,也可以不画。 •绘制正方形网格的透视。 •求曲线与网格交点的透视。 •连点绘制光滑曲线。
二、圆的透视
•圆在画面上,透视就是其本身; •圆所在的平面平行画面,圆的透视是一个圆; •圆所在的平面通过视点,圆的透视是一条直线; •除上述情况外,圆的透视是一条平面二次曲线, 即椭圆、双曲线、抛物线、也可能是圆。 消失面概念:过视点平行画面的一个平面。消 失面上的任意点或线,其透视均在无穷远处。 消失线的概念:消失面与基面的交线。 消失线 圆与消失面相离 透视为椭圆 消失面
轴 线 垂 直 画 面 的 圆 柱 透 视 :
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轴线垂直基面的圆柱透视:
轴线为一般水平直线的圆柱的透视:
圆锥的透视:
圆拱门的透视:
十字拱的透视:
高低正交圆拱及相贯线的透视:
有正交拱的展览厅的透视:
由锥面组成的正六角形建筑屋顶的透视:
以画面垂线为轴线的回转体的透视:
右图所选的两个辅助线方 向相互垂直。
距 点 是 图 右 45 所 度 方 选 向 的 直 直 线 线 的 的 灭 方 点 向 , 为 通 通 过 过 站 站 点 点 的 的 直 直 线 线 的 和 透 度 视 45 是 方 一 向 条 的 竖 直 直 线 线 。 。
向 的 直 线 交 于 用 的 是 方 向 画 面 的 直 线 交 于 心 点 面 的 直 线 作 为 辅 助 线 , 方 X S
对于垂直侧面上的圆的透视: 1:当圆心的透视位于视平线上时,椭圆的长轴为竖直线; 2:当圆心的透视位于视平线上方时,椭圆的长轴向右上方倾斜; 3:当圆心的透视位于视平线下方时,椭圆的长轴向右上下方倾斜。
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圆O在基面上, 在消失线上取一点T 线向圆O作切线TA、 TB,交基线与1、2, T的透视在画面的无 穷远处,TA、TB的 透视平行于视线ST。 连AB交消失线于R, 过R作圆O的切线RD、 RE,交基线于是3、 4,则RD、RE的透视 平行于SR。圆O的透 视在四条切线透视造 成的平行四边形中, 并和其四条边相切。 AB、DE的透视就是 透视椭圆的两条共轭 直径。
为了求出透视图中的共轭直径,将基面按图中所示方向旋转, 并于画面重合,则消失线与基线间的距离等于视距,视点S也按此方 向旋转到画面上,这样作图即可在画面上进行。
求 椭 圆 长 短 轴 的 方 向 :
透视椭圆长短轴的作图: 过C0作DE的垂线,并截取C07=C0D0; 连接7A0, 并取其中点8; 以8为圆心,8C0为半径作圆弧,交7A0 于9点; 连接C09就是椭圆短轴的方向。
圆与消失面 相切,透视 为抛物线
•圆与消失面相交 •透视为双曲线 •上面的一支称为虚像
圆透视为圆的条件: 1、圆所在平面的画面迹线Pq垂直于Sq(过视点所作圆平面垂线的垂足)与圆心O的连线。 2、画面P与圆所在平面的夹角<4 = <2 - <1。 (圆的内接四边形的任何一个外角等于它的内对角) <EBD = <1; <2 = <EBD + <4 = <1 + <4 因此: <4 = <2 - <1
圆透视成椭圆时的画法与分析: 1、八点法:利用圆外切正方形的四个中点和对角线 与圆的四个交点作图。
水平面内圆的位置的不同对透视椭圆形状的影响: 1:圆心在过中心视线,且垂直于基面的平面内,透视透视椭圆的长轴为水平线; 2:圆心在中心视线左侧,长轴向右上方倾斜; 3:圆心在中心视线右侧,椭圆长轴向右下方倾斜。
曲线回转面的透视:
圆球的透视:
圆球的位置不同对透视椭圆 形状的影响透视:
圆环的透视
螺旋线(轴线垂直基面) 的透视:
螺旋线(轴线垂直划画面)的透视: 透视图中有一个重影点
螺 旋 线 的 透 视 也 有 可 能 出 现 尖 点 : 螺旋面的透视:
螺 旋 楼 梯 的 透 视 :
网拱的透视:
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2、将平面曲线纳入一个正方形或矩形组成的网格内,曲线 上的特殊点不一定全在网格线的交点上。作图时先把正方形 或矩形的透视网格画出来,然后按照原曲线和网格的交点, 通过目估定出各交点在透视网格线上的位置,再用光滑曲线 连接这些交点,就得到所求曲线的透视。
第四章
曲线、曲面 及曲面立体的透视
一、平面曲线的透视
•平面曲线的透视一般仍为曲线。 • 如平面曲线就在画面上,则透视就是曲线的本身; • 当曲线所在平面平行于画面时,则其透视和其曲线本身相似; • 如果曲线所在平面过视点,则曲线的透视是一条直线。 •点在曲线上,则点的透视在曲线的透视上。 •直线与曲线相切,则透视图中依然保持相切,切点是空间切点的透视。 平面曲线如不平行画面,其透 视形状将有所变化,求平面曲线的 透视主要有以下两种方法: 1、在曲线上取一系列足以确定 曲线形状的点,求出这些点的透 视,再一以光滑曲线将它们连接 起来。 为了求出所选点的透视,总 是通过所选点作两个不同方向的 辅助直线,两条辅助直线的交点 就是所求点的透视。所选的两个 方向可以是正交的,也可以不是 正交的,只要两个不同方向的辅 助直线的透视能够清晰、明确的 定出交点的位置即可。