正投影法基本原理

⑴ 投影面平行线
水平线
正平线
实长
a
b
a b
a
a
γ
b α
b
a β γ
b
实长
b
a
与H面的夹角:α 与V面的角:β 与W面的夹角: γ
投 影 特 性：
① 在其平行的那个投影面上的投影反映实长， 并反映直线与另两投影面倾角的实大。
② 另两个投影面上的投影平行于相应的投影 轴。
侧平线 a b a
b
a
实长
β α b
P
● a A●
点在一个投影面上的投影不能确定点的空间位置。
解决办法？
采用多面投影。
P
B1
B2
●
B3 ●
●
● b
二、点的三面投影
投影面
◆正面投影面（简称正 面或V面）
◆水平投影面（简称水 平面或H面）
◆侧面投影面（简称侧 面或W面）
投影轴 OX轴 V面与H面的交线 OY轴 H面与W面的交线 OZ轴 V面与W面的交线
解法一: a ●
例：已知点的两个投影，求第三投影。
az ● a
通过作45°线使aaz=aax
ax a●
解法二:
用圆规直接量取aaz=aax
a ● ax
a●
az
a
●
三、两点的相对位置
两点的相对位置指两点在空间的上下、前后、左右位置关系。
判断方法： ▲ x 坐标大的在左 ▲ y 坐标大的在前
a● b●
k
a
b d
a
d
k
b
c●
先作正面投影
⒊ 两直线交叉
3
a 1(2 )
●
●
● 4
c
c a
2 ●
● ● 3(4 ) 1
d
两为直什投线么影相？特交性吗：？
b ★ 同名投影可能相交，但 “交点”不符合空间一个点的投 影规律。
b
d
Ⅰ、Ⅱ是Ｖ面的重影点，Ⅲ、Ⅳ是H面的重影 点。
★ “交点”是两直线上的一 对重影点的投影，用其可帮助判 断两直线的空间位置。
一、点的投影规律 ① aa⊥OX轴 aa⊥OZ轴
② aax= aaz=y=A到V面的距离 aax= aay=z=A到H面的距离 aay= aaz=x=A到W面的距离
a ● X ax a●
Z
az
a ●
O
ay Y
Y ay
二、各种位置直线的投影特性 ⒈ 一般位置直线 三个投影与各投影轴都倾斜。 ⒉ 投影面平行线 在其平行的投影面上的投影反映线段实长及与相应投影面的夹角。另两个投影平行于相应的投影 轴。
A ●
a● H
向右翻 Z
az
● a
O
W
ay
Y
a ●
X
ax
Z az O
a●
ay
Y
点的投影规律:
① aa⊥OX轴
a ●
Y ay
Z
V
a ●
az
A
X ax
●
● a W
O
a●
ay
H Y
aa⊥OZ轴
② aax= aaz=y=A到V面的距离 aax= aay=z=A到H面的距离 aay= aaz=x=A到W面的距离
ab=ABcosα
投影面平行线 统称特殊位置直线 投影面垂直线 一般位置直线
⒉ 直线在三个投影面中的投影特性 正平线（平行于Ｖ面）
侧平线（平行于Ｗ面） 水平线（平行于Ｈ面）
正垂线（垂直于Ｖ面） 侧垂线（垂直于Ｗ面）
铅垂线（垂直于Ｈ面）
与三个投影面都倾斜的直线
平行于某一投影面而 与其余两投影面倾斜
垂直于某一投影面
X
a● ● b
Z ● a ● b YW
YH
▲ z 坐标大的在上
B点在A点之前、之右、之下。
重影点：
A、C为H面的重影点
a
a
●
●
c ●
● c
空间两点在某一投影面上的投影重合为一点时，则称此两点为该 投影面的重影点。
a ●c( ) A、C为哪个投影面的重影点呢？
被挡住的投影加( )
2·3 直线的投影
判断直线在平面内的方法
定 理一 若一直线过平面上的两点，则此直线必在该 平面内。
定 理二 若一直线过平面上的一点，且平行于该平面上的另 一直线，则此直线在该平面内。
例1：已知平面由直线AB、AC所确定，试 在平面内任作一条直线。
解法一
m a
m a
根据定理一 b
n c
解法二 a
b
a nc
有多少解？ 有无数解。
● 1
b
k
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。
平行投影法
面投 射 线 互 相 平 行 且 垂 直 于 投 影
直角（正）投影法
面投 射 线 互 相 平 行 且 倾 斜 于 投 影
投影特性
投影大小与物体和投影面之间的距离无关。 度量性较好
工程图样多数采用正投影法绘制。
斜角投影法
2·2 点的投影
一、点在一个投影面上的投影
过空间点A的投射线与投影面P的交点即为点A在P面上的 投影。
⒊ 投影面垂直线 在其垂直的投影面上的投影积聚为一点。另两个投影反映实长且垂直于相应的投影轴。
三、直线上的点 ⒈ 点的投影在直线的同名投影上。 ⒉ 点分线段成定比，点的投影必分线段的投影 成定比——定比定理。
四、两直线的相对位置 ⒈ 平行 同名投影互相平行。 ⒉ 相交 同名投影相交，交点是两直线的共有点，且符合空间一个点的投影规律。
直角定理
2.4 平面的投影
一、平面的表示法
c
●
a ●
a ●
● b
b ●
a ●
a ●
●c
c ●
a ●
● b
b ●
a ●
●c
c ●
● b b
●
●c
d
a ●
●
●d
a ●
c ● a
●
● b b
● a ●
●c
c ●
● b b
●
●c
不在同一直线上的三 个点
直线及线外一点
两平行直线
两相交直线
平面图形
二、平面的投影特性 ⒈ 平面对一个投影面的投影特性
⒈ 直线与平面平行
直线与平面平行 平面与平面平行
定理：
若一直线平行于平面上的某一直线，则该直线与此平面必相互平行。
例1：过M点作直线MN平行于平面ABC。
有多少解？ a
b
c m ●
b
a
● m
c
有无数解 n
n
例2：过M点作直线MN平行于V面和平面 ABC。
b
n c m
a
●
c
a
● m
n
b
正平线 唯一解
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交点K并判别可见性。
⑴ 平面为特殊位置
b n
空间及投影分析
k
1(2)
●
a
●
m
●
m a
2 ●
a●
b
两点确定一条直线，将两点的同名投影用直线连接，就得到直线的
●
同名投影。
●a ● b
一、直线的投影特性
⒈ 直线对一个投影面的投影特性
A●
B ●
M●
A●
B●
● a≡b≡m
●b a●
直线垂直于投影面 投影重合为一点
积聚性
直线平行于投影面 投影反映线段实长
ab=AB
a●
● b
●B α A●
●b a●
直线倾斜于投影面 投影比空间线段短
V X
Z
o
W
H Y
三个投影面互相垂直
空间点A在三个投影面上的投影
a
点A的正面投影
a
点A的水平投影
a
点A的侧面投影
V a●
A ● X
Z
● a
o
W
a● H Y
空间点用大写字母表示，点的投影用小写字母表 示。
投影面展开
V a ●
X
ax
a● H
Z az
W a ●
O
Y
ay
ay Y
不动 V a ●
X ax
向下翻
平行于某一投影面， 垂直于另两个投影面
投影面平行面
与三个投影面都倾斜
一般位置平面
正垂面 侧垂面
铅垂面
正平面 侧平面 水平面
⒈ 投影面垂直面
类为似什性么？ 是什么位置的平面？
a
积聚性
γ a 投影特性：
b
b
类似性
c c
βc b
a 铅垂面
在它垂直的投影面上的投影积聚成直线。该直线与投影轴的夹角反映空间平面与另外两投影面夹角的 大小。
⑵ 投影面垂直线
铅垂线
a
a
b
b
● a(b)
正垂线
c(d) ●
d c
d c
投影特性: ① 在其垂直的投影面上，
② 另外两个投影， 反映线段实长。且垂直
于相应的投影轴。
侧垂线
e
f
e(f) ●
e
f
投影有积聚性。
⑶ 一般位置直线 b
a
a b
b
投影特性：
a
三个投影都缩短。即: 都不反映空间线段的实长及与 三个投影面夹角的实大，且与三根投影轴都倾斜。
⒉ 两平面平行
a ① 若一平面上的两相交直线对应平行于另一平面上的 两相交直线，则这两平面相互平行。
a
b c d
c d
b b d
② 若两投影面垂直面相互平行，则它们具有积聚性 的那组投影必相互平行。
a
c
e
ac
d b
e
e f
f e
f h
h f
二、相交问题
⒈ 直线与平面相交
直线与平面相交 平面与平面相交
b ①
k ●
c
a
a ●b
k c
利用平面的积聚性求解
②
b
d
k ●
c
a
b
d
a
●k
c 通过在面内作辅助线求解
例2：已知AC为正平线，补全平行四边形 ABCD的水平投影。
解法一
b
b 解法二
k a
c
a
c
d
d
d
d
c
c
a
a
k
b
b
2.5 直线与平面及两平面的相对位置
相对位置包括平行、相交和垂直。 一、平行问题
包 括
另外两个投影面上的投影有类似性。
⒉ 投影面平行面 积聚性
a
b
c a c
b
积聚性
a
实形性 投影特性：
c b
在它所平行的投影面上的投影反映实形。
另两个投影面上的投影分别积聚成与相应的投影轴平行的直线。
水平面
⒊ 一般位置平面
b
b
c
c
a a
b
a
c
投影特性： 三个投影都类似。
三、平面上的直线和点 ⒈ 平面上取任意直线
正投影法基本原理
2·1 投影的形成及常用的投影方法
投影方法
中心投影法 平行投影法
画工程图样及正轴测图
画透视图
画斜轴测图
斜角投影法
直角投影法（正投影法）
投射中心 物体
投影面
中心投影法 投射线
投影
物体位置改变，投影大 小也改变
投影特性
投射中心、物体、投影面三者之间的相对距离对投影的大小有影响。 度量性较差
⒊ 交叉（异面） 同名投影可能相交，但“交点”不符合空间一个点的投影规律。“交点”是两直线上一对重影点
的投影。
五、相互垂直的两直线的投影特性
⒈ 两直线同时平行于某一投影面时，在该 投影面上的投影反映直角。
⒉ 两直线中有一条平行于某一投影面时， 在该投影面上的投影反映直角。
⒊ 两直线均为一般位置直线时， 在三个投影面上的投影都不 反映直角。
根据定理二 d
b c
b d
c
例2：在平面ABC内作一条水平线，使其到 H面的距 离为10mm。
a
10
m
b b
m a
n c
c n
有多少解？ 唯一解！
⒉ 平面上取点 面上取点的方法：
首先面上取线
先找出过此点而又在平面内的一条直线作为辅助线，然后再在该直线上确定点的位置。
例1：已知K点在平面ABC上，求K点的水平投影。
A
V d
B c
C
D
空间两直线平行，则其各同名投影必相互平 行，反之亦然。
a c
b
d
H
例1：判断图中两条直线是否平行。
① b d
a c
a
c
b
d
对于一般位置直线，只要有两个同名投影互相平行， 空间两直线就平行。
AB//CD
例2：判断图中两条直线是否平行。
② c a
c a
d b
c b
d b
对于特殊位置直线，只有两个同名投影互相平行，空间直线不 一定平行。
b .
a c
直线在H面上的投影互相垂直
例：过C点作直线与AB垂直相交。 a . d
c ● c●
d a
AB为正平线, 正面投影反映直角。 b
b
小结
重点掌握：
★点与直线的投影特性，尤其是特殊位置 直线的投影特性。
★点与直线及两直线的相对位置的判断方 法及投影特性。
★定比定理。 ★直角定理，即两直线垂直时的投影特性。
平行
垂直
投 影特性 ★ 平面平行投影面-----投影就把实形现
★ 平面垂直投影面-----投影积聚成直线
★ 平面倾斜投影面-----投影类似原平面
倾斜
实形性
积聚性
类似性
⒉ 平面在三投影面体系中的投影特性 平面对于三投影面的位置可分为三类：
垂直于某一投影面，倾斜于另两个投 影面
投影面垂直面 特殊位置平面
①
b
c
a
b c
a
点C在直线AB上
②
a
c ●
b
a c b
点C不在直线AB上
例2：判断点K是否在线段AB上。
a k ● b
a
● k b
a k●
b 另一判断法?
因k不在a b上， 故点K不在AB上。
应用定比定理
三、两直线的相对位置
空间两直线的相对位置分为： 平行、相交、交叉。
⒈ 两直线平行
投影特性：
b a
二、直线与点的相对位置 判别方法：
V ◆ 若点在直线上, 则点的投影必在直线的同名投影上。并 a 将线段的同名投影分割成与空间相同的比例。即：
AC/CB=ac/cb= ac / cb
b
c
B
C
A
c a
b H
◆若点的投影有一个不在直线的同名投影上， 则该点必不在此 直线上。
定比定理