第2章 投影理论基础
第2章正投影的基本理论知识点1.投影法的基本知识2.点的投
2.点在两投影面体系中的投影 (1) 投影 如图2-7所示,空间点A处于第一分角,按正投影法将点A向正面 和水平面投射,即由点A向正面作垂线,得垂足a′,则a′称为空间点A的正 面投影;由点A 向水平面作垂线, 得垂足a ,则a 称为空间点A的水平投影。 画出点A的正面投射线Aa′和水平投射线Aa所确定的平面Aaa′与V、H面的 交线a′ax 和 aax 。
(a)正投影法 图2-2 平行投影法
(b)斜投影法
1.正投影法的投影特点 (1)真实性。当物体上的平面(或直线)与投影面平行时,其投影反映实形(或实长), 这种投影特性称为真实性。如图2–3(a)所示。 (2)积聚性。当物体上的平面(或直线)与投影面垂直时,则在投影面上的投影积聚为一 条线(或一个点),这种投影特性称为积聚性。如图2–3(b)所示。 (3)类似性。当物体上的平面(或直线)与投影面倾斜时,其投影的面积变小(或长度变 短),但投影的形状仍与原来形状类似,这种投影特性称为类似性。如图2–3(c)所示。
(a)
(b) 图2–4 物体的单面正投影
(c)
图2–5 三面正投影 多面正投影具有良好的度量性,只要物体上的平面或直线ห้องสมุดไป่ตู้某一投影面平行,就 能反映其实形或实长,故在工程中被广泛应用,是绘制工程图样的理论基础。
2.2点的投影 点是组成形体最基本的几何元素。要想正确地画出物体的视图,首先应该掌握点的投影规 律。 2.2.1点在两投影面体系中的投影 1.两投影面体系的建立 两投影面体系由互相垂直相交的两个投影面组成,如图2-6所示,其中一个为水平投 影面(简称水平面),以H表示,另一个为正立投影面(简称正面),以V表示。两投影 面的交线称为投影轴,以OX表示。 水平投影面H与正立投影面V将空间分为四个部分,称为四个分角,即第一分角、 第二分 角、 第三分角、 第四分角。 图 2-6 两 投 影 面 体 系 的 建 立
02第二章 投影法三视图和轴测图
投影中心、投影线、投影面、投影四要素构成了一个投 影体系。 投影是我们在投影面上得到的图形,不是一个动作。 定义:在投影体系中,在投影面上得到投影的方法 叫做投影法。
一、投影的分类及方法
(二)、投影法的种类
中心投影
正投影和三视图
平行投影
斜投影
正投影
1、中心投影法——所有投影线都通过一个投影中心 2、平行投影法——投影线相互平行
正投影和三视图
物 主 左 俯
视 视 视
后 前 后 体 图 图 图 — — — —
前
上 下 下 下 右 左 左 前 前 右 前 右 后 后 后
上 上 左
上 右 下 后
上 前 下
左
后
左
前
右
俯视图和左视图: 远离主视图是前方位, 靠近主视图是后方位。
上 右 下 后
上 前 下
左
后
左
前
右
主视图:长 高 俯视图:长 宽 左视图: 宽 高
正投影和三视图
这样,我们得 到了物体的三视图 ,要把三个视图画 到一张图纸上,它 们的位置是怎样的 呢?
二、物体的三视图
三视图的展开 V面保持不动, H面绕OX轴向下转 90°,W面绕OZ轴 向后转90°。使它 们 与 V 面展 开 成一 个平面,得到物体 的三视图。(线框用 来表示投影面,在 投影图中不必画 出。)
斜投影原理
如何利用正投影原理、斜投影原理来画轴测图
?
轴测图的基本知识
一、轴测图的形成 正投影原理绘制轴测图
轴测图的基本知识
一、轴测图的形成 正投影原理绘制轴测图
p
利用正投影原理,在一个投影面上,同时获得物体三 个相互垂直面的投影,称为正轴测投影图。
工程制图CAD 第2章投影法基础讲解
平面倾斜 投 影面
真实性
积聚性 类似性
2.1.4 三面视图的形成及其投影规律
1.三视图的形成 Z
V
主视图 Z 左视图
W
O
X
X 俯视图
YW
H
Y
YH
用正投影法绘制的物体的投影图称为视图
2.三面视图的投影规律
上
上
左
右高
后
下
下
长
宽
后
左
右宽
(1)位置关系:
以主视图为基准, 前 俯视图在主视图
的正下方,左视 图在主视图的正 右方。
2) 一直线通过平面上一点,且平行于平面上的另一 直线,则此直线必在该平面上。
⑵ 平面上取点
若点在平面内的任一 直线上,则此点一定在该 平面上。
a′
k′ 1′
l′
b′
2′
c′
X
O
a
k
1
l
b
2
c
例题: 在△ABC平面上取一点
K,使K点在A点之下15mm, 在A点之前26mm,试求出K点 的两面投影。
s’ Pv 3’
2’
s”
3” 2”
作图分析:
正垂面与三棱 锥的三个棱面相
1’
交,其截交线为
1”
三角形,三角形
a’
b’ c’ c” a” b” 的三个顶点是三
c
棱锥棱线上的点
a1
3 s
2
b
2.平面与回转面立体相交
平面与圆柱轴线相交位置不同时的三种截交线
与轴线平行 截交线为矩 形
与轴线垂直 截交线为圆 形
az
Z
a′ ( b′ )c′
机械工程图学-投影理论的基础知识(点的投影)
2. 点的投影规律
(1)点的各投影连线分别垂直于相应的投影轴。
V
Z
a'
aZ Z
a''
a′ A
aZ
W
a″
X
aX
ZA
O
XA
XA
aX X
YA
ZA
YA
O
aYW Y W
Ha
aY
水平投影图中的下 边、侧面投影图的右边 表示“前”。
左 上
x右
z
下
长对正
后
y
前左
x右
后
高 平 齐
y前
上
z
下
宽相等
Wang chenggang
2-7/132
2.2 三面投影体系—2.2.2 三面投影图的形成及投影规律
作业
《机械工程图学基础教程习题集》 P7、 P8
Wang chenggang
2-8/132
2.2 三面投影体系—2.2.2 三面投影图的形成及投影规律
什么叫分角?什么叫第一角画法?
用水平和铅垂的两投影面将空间分成 的四个区域,并按顺序编号,称为分角。
将物体置于第一分角内,即物体处于观察者与投影面之间进行投 射,然后按规定展开投影面,称为第一角投影,也称为第一角画法 (简称E法)。
简述三面投影体系中三个投影 面的名称和将其展开到一个平面上 的方法。
2.3 点、直线和平面的投影
2.3.1 点的投影
V X
1. 点的三面投影
Z
V
a
a′ A
aX
a H
aZ
W
a″
O
aYY
Wang chenggang
Z
投影理论的基础知识(4点的投影)
投影保持点到直线的距离不变。即对于任意点A和直线L,点A 到直线L的距离等于点A在直线L上的投影点到直线L的距离。
投影的分类
正交投影
正交投影是将一个向量或更高维度的几何对象正交地映射到另一个向量或低维 度空间的线性变换。正交投影保持了原始向量的长度和方向不变。
非正交投影
非正交投影是一种将一个向量或更高维度的几何对象映射到另一个向量或低维 度空间的线性变换,但不保持原始向量的长度和方向不变。在实际应用中,非 正交投影的应用更为广泛。
02 投影的几何意义
投影的几何解释
投影是光源照射物体 时,在某个平面上留 下的影子。
投影可分为中心投影 和平行投影。
投影线与投影面之间 的夹角称为投影角。
投影的几何应用
01
在建筑设计、工程制图等领域, 投影理论被广泛应用于绘制三维 物体的二维图形表示。
02
通过投影,可以将三维空间中的 物体转换为二维平面上的图形, 便于分析和表达。
投影理论的基础知识
目录
• 投影的定义与性质 • 投影的几何意义 • 投影变换 • 投影的应用
01 投影的定义与性质
投影的基本定义
投影的基本定义
投影是将一个向量或更高维度的几何对象映射到另一个向量或低维度空间的线性变换。在数学和物理中,投影被广泛 应用于解决各种问题。
投影的数学表示
在数学中,投影通常用矩阵或线性变换来表示。给定一个向量空间和目标子空间,投影矩阵将原始向量映射到目标子 空间。
三视图
三视图是正投影的一种应用,通过从三个不同的角度观察物体,将物体
的主视图、俯视图和左视图分别绘制在三个不同的平面上,从而完整地
描述物体的结构和形状。
投影在计算机图形学中的应用
机械工程图学-投影理论的基础知识(2)
轴测投影面
轴测投影面
(a) 正轴测图
轴测图的形成
Wang chenggang
(b) 斜轴测图
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2.4 轴测图及其他投影图简介—2.4.1 轴测图的基本概念
用正投影法得到的轴测投影图称为正轴测投影图,简称正轴测 图,能表示物体三个方向的形状,接近于人的视觉习惯,立体感较强。
用斜投影法得到的轴测投影图,称为斜轴测投影图,简称斜轴测 图,也能表示物体三个方向的形状,立体感也较强。
2.4 轴测图及其他投影图简介
2.4 轴测图及其他投影图简介
在工程中主要应用的是多面正投影图,但在某些工程 领域有时也用到单面投影图。单面投影图(简称单面投影) 是将物体投射到单一的投影面上所得到的图形。利用中心 投影法或平行投影法都能得到单面投影图。
按照投射线的类型(平行或汇交),投影面与投射线 的相对位置(垂直或倾斜)及物体的主要轮廓与投影面的 相对关系(平行、垂直或倾斜),国家标准《技术制图 投影法》(GB/T 14692-2008)定义了透视投影、标高投 影、轴测投影三种单面投影图及镜像投影图。
(a)画轴测轴OX、OY ,作菱形EFGH。
(b)作菱形两钝角的顶点E、G与其两对边中点的连线ED、EC和 GA、GB(亦为菱形各边的中垂线),交于1、2两点。
(c)分别以G 、E、1、2为圆心,画圆弧,即完成作图。
( a)
G
G
DCD源自CHOFH
O 1
2
H F
XA
BY
E
XA
E
B
Y
( b)
( c)
平行于水平面的圆的正等轴测图
2-10/132
2.4 轴测图及其他投影图简介—2.4.2 正等轴测图的画法
《机械制图》教案——第二章-2 点线面的投影
点、直线和平面的投影教学目的要求:1.点的投影及作图.2.各种位置直线的投影,及两直线的相对位置.3.直角三角形法求直线的实长和倾角,直角定理.4.各种位置平面的投影,平面上取点取线的作图.教学重点难点:1.各种位置直线的投影.2.各种位置平面的投影.3.平面上取点取线的作图.学时: 3§ 1点的投影1.1点的三面投影本节教学目标:点在第一分角中各种位置的投影特性和作图方法。
重点:点在两投影面体系及三投影面体系中的投影,两点的相对位置及重影点的投影。
难点:重影点的投影。
引入:点是最基本的几何元素,以此来分析点在空间中的位置关系及规律。
1.1.1三面投影的规律点的三面投影:水平投影 a → H正面投影 a´→ V侧面投影 a″→ W点的三面投影规律:a′a ⊥ oxa′a″⊥ oza aх =a″az1.1.2点的投影与坐标的关系一、三投影面体系中点的投影A a = a′ax = a″ay = 高标(Z标)A a′= a ax = a″az = 纵标(Y标)A a″= a′az = aay = 横标(X标)V、H 投影反映XV、W 投影反映ZH、W 投影反映Y1.点在三投影面体系中的投影空间点 A的位置确定后,那么它的三面投影( a、a′、 a″)投影就确定了,反之如果空间一点的三面投影确定,则空间点的位置也就确定。
2.术语及规定习惯上我们将空间点用大写的字母表示,其投影用相应的小写字母表示。
3.投影性质点的两投影的连线垂直于相应的投影轴;点的投影到投影轴的距离反映空间点到投影面的距离。
二、特殊位置点的投影1.其他分角内的点两投影面体系——四分角;三投影面体系——八分角。
2.其他情况投影面上的点的投影关系;投影轴上的点的投影关系1.2两点的相对位置和重影点1.2.1两点的相对位置根据两点相对于投影面的坐标不同,即可确定两点的相对位置。
XA<XB B点在A左方 YA>YB B点在A点后方 ZA>ZB B点在A点下方例:比较三棱锥四个顶点S、A、B、C的位置。
正投影的基本知识
一、多面正投影 二、轴测投影 三、透视投影图(中心投影图) 四、标高投影 (单面正投影图)
.
1. 多面正投影法 再看形体,一些不同形状的形体可能会有相同的投影。所 以,对于一个形体,只有一个投影而无其他附加条件,就无法确 定形体的实际形状。
.
1. 多面正投影法 将形体向两个或多个互相垂直的投影面上作正投影,然后把
投影面展平到同一平面上,就得到了形体的多面正投影图。这是 能够完全确定形体形状的图示方法,也是工程上采用的主要图示。
•
.
一、多面正投影(三面正投影)
图中箭头为正立面图投影方向
.
三面正投影
图中箭头为平面图投影方向
.
三面正投影
图中箭头为侧立面图投影方向
.
形体的三视 图
.
去掉投射线
new
.
完成体的三视图投影 new .
a 投影线
空间物体 A
b
投影面 P
B C
投影 c
投影中心
产生投影时必须具备的三个基本条件是投影线、被投影的物体和投影面 需。要注意的是,生活中的影子和工程制图中的投影是有区别的,投影必须将 物体的各个组成部分的轮廓全部表示出来,而影子只能表达物体的整体轮廓,并 且内部为一个整体如图所示。
(a)影子
.
第一节投影的基本概念和分类
在日常生活中,物体在阳光照射下,会在附 近的墙面、地面等处留下他的影子,这就是自然 界的落影现象。人们从这一现象中认识到光线、 物体和影子之间的关系,并归纳出了平面上表达 物体形状、大小的投影原理和作图方法。
.
投影法与自然投影现象类似,就是投影线通过物体向选定
的投影面投射,并在该面上得到图形的方法,用投影法得到的 图形称作投影图或投影。
第二章 工程制图投影理论
1.平行
d′ V c′ a′ C X d′ A D O X a b c d (b)
图2-23 两直线的平行
b′
c′ B a′
b′
O
a
c H (a) d
b
[例2-3] 判断两直线是否平行?
e′ e′ e″ d′ f′ c′ O e c X e c c″ f″ d″
d′
f′ X
c′
o
YW
f
d
f d
YH
W
z
x
ax
x y
a
o
aY
W
YW
ay
Y
Y
YH
aY
H
4. 根据点的两投影求第三投影
Z a′
X ax
O
方法一:直接量取法
方法二:45º斜线法
YW
a
YH
z
az
z a″
X
a′
X ax
a′
ax
az
a″
YW
YW
a
YH
a
YH
5.点的投影与坐标之间的关系
Z
V
a'(XA,ZA) a'
A(XA,YA,ZA)
Z
az a" o a ay
正平线
实长
b b
水平线
a
侧平线
铅垂线
⑵垂直线 正垂线
侧垂线
V
c′ C d′ c" W
V
V c′(b') B A b H a b" W a" E e′
f′
e′(f')
F
e H
W
D c(d)
正投影基本知识
第三次课教学内容:第2章正投影的基本理论2.1投影法的基本知识 2.2点的投影教学目的:了解投影法的基本知识;掌握点在三面投影图中的投影特点及由已知点的两个投影求作其第三投影的方法;重点:点的投影特性及第三投影的求法难点:点的投影特性教学方法:讲授法教学手段:多媒体,与内容配套的挂图、模型教学过程:(一)组织教学(检查出勤情况):(3分钟)(二)复习上次课内容:(5分钟)复习第一章内容(三)引入新课内容:(5分钟)。
如何把立体或者真实的机械零件以图样的形式展现出来呢?那就要用投影法。
为了得到物体的投影,必须具有投射线、物体和投影面三个条件,其中投射线可自一点发出,也可是一束与投影面成一定角度的平行线,这样就使投影法分为中心投影法和平行投影。
(四)新课内容讲解(82分钟)第2章正投影的基本理论2.1投影法的基本知识2.1.1投影法的基本概念生活中的投影现象抽象出了投影法绘图理论。
所谓投影法,就是一组投射线通过物体射向预定平面上得到图形的方法。
预定平面P 称为投影面,在P面上得到的图形称为投影,如图2-1所示。
投影法三要素:投影中心、投影线和投影面。
图2-1 中心投影法2.1.2投影法的种类可分为中心投影法和平行投影法。
1.中心投影法如图2-1所示,这种投影线自投影中心出发的投影法称为中心投影法,所得投影称为中心投影。
注:(1)中心投影法很难反映实形,度良性差;(2)中心投影法主要用于绘制产品或建筑物富有真实感的立体图,也称透视图。
2.平行投影法若将投影中心S移到离投影面无穷远处,则所有的投影线都相互平行,这种投影线相互平行的投影方法,称为平行投影法,所得投影称为平行投影。
平行投影法中以投影线是否垂直于投影面分为正投影法和斜投影法,如图2-2所示。
由于正投影法得到的正投影图能真实地表达空间物体的形状和大小,不仅度量性好,作图也比较方便,故在机械工程中广泛应用。
(a)正投影法(b)斜投影法图2-2 平行投影法2.1.3正投影法的基本特征1.正投影法的投影特点(1)真实性;(2)积聚性;(3)类似性。
投影的基本知识
它们的投影 有何特性?
立体上的投影面平行线
投影面平行线的投影: 水平线
a' b´ Z Z b" a" V a´ b´
X
b
O
YW
β
X Υ
b″ Υ O β b W a″
Υ a
β
YH
a H
水平线投影特性:
Y
(1)直线的水平投影反映直线的实长,且反映β、Υ角的实 形;
(2)直线的V投影(a´b´)平行OX轴,W投影(a″b ″) 平行OYW轴,均小于实长。
Z V a′ aZ W Z aZ
a〞
a′
a〞
X
aX a H
O
aY aY
YW
X
aX a
O
aY
aY
YW
YH
YH
点的三面投影特性:
1.点的正面投影和水平投影连线必垂直于OX轴,即aa′⊥OX轴。 2.点的正面投影和侧面投影连线必垂直于 OZ轴,即a′a″⊥OZ轴。 3.点的水平投影到OX轴的距离等于该点的侧面投影到OZ轴的距离,即aa X ⊥a″a Z 。
3.平行性
空间两条直线平行,则两平行直线的 投影一般仍平行。
AB∥CD=ab∥cd
4.定比性
点分直线所成的比例,等于点的投影分直线的投影所成的 比例。
AC/BC = ac/bc
5.积聚性
当直线平行于投射方向 时,直线的投 影为点;当平面平行于投射方向时,其投 影为直线。这一性质称为积聚性。
6.显实性(全等性)
O
Z
b′ b″ a″ c″
X
b″ c″ a″
O YW
c′ a′
a
c
b
制图基础第二章 投影基础与三视图
图2-7 三视图的形成
3.投影面的展开 为了把三面视图画在同一张图纸平面上,就必须把3个互相 垂直相交的投影面展开成一个平面。其方法如图2-7b所示,正 面(V)保持不动,使水平面(H)绕X轴向下旋转90°与正面(V)成 一平面;使侧面(W)绕Z轴向右旋转90°,也与正面(V)成一平面, 展开后的3个投影面就在同一图纸平面上,如图2-7c所示。 投影面展开后Y轴被分为两处,分别用YH(在H面上)和YW(在 W面上)表示。
图2-9 方位关系
俯视图和左视图靠近主视图的一面是形体的后面,另一面 是形体的前面。
方位关系可由尺寸关系推论得到,例如由长度方向可以分 出左右位置,由高度方向可以分出上下或高低位置,由宽度方 向可以分出前后位置。
第三节 点、直线和平面的投影
点、直线和平面是构成形体的基本几何要素。研究它们的 投影,是为正确表达形体和解决空间几何性等问题奠定必要的 理论基础和提供有力的分析手段。
1.中心投影法 投射线汇交于一点的投影法称为中心投影法,如图2-1所示。 用这种方法所得到的投影称为中心投影。
在中心投影法的条件下,物体投影的大小是随投射中心S距 离物体的远近,或者物体离投影面的远近而变化的。因此,中 心投影不能反映原物体的真实形象和大小,但立体感较强。
2.平行投影法 投射线相互平行的投影法称为平行投影法,如图2-2所示。 用平行投影法得到的投影称为平行投影。
一、点的投影 (一)点的三面投影 如图2-10所示,求点S的三面投影,就是由点S分别向3个投 影面作垂线,所得的3个垂足s、s'、s″即为S点在3个投影面 上的投影。将3个投影面展开并去掉边框线,便得到S点的三面 投影图,如图2-10所示。图中,sX、sY(sYH、sYW)、sZ分别为 两面投影的连线与投影轴X、Y、Z的交点。
第2章CAD投影基础-2
图2-12 三面投影体系的建立及投影图的形成
§2.2 点的投影
§2.2.1 点在二面投影体系中的投影
图2-15 点在二面体系中的投影(a)投影图作图步骤:
⏹向投影面正投影,垂足为投影;
⏹V面不动,H面向下选择90度,与V成一平面
(b)点在二面投影图中的投影规律:
•两个投影的连线与OX轴垂直,即a’a
X ⊥OX,
aa X⊥OX
•投影到OX轴的距离,点到相应投影面的距离,即
a’a
X =Aa=空间点A到投影面H的距离,aa X=Aa’=空间
点A到投影面V的距离(c)点在投影面上
§2.2.2 点在三面投影体系中的投影
点在三三面投影体系中的投影图
(a)点三面投影与二面投影的关系;
(b)点的三面投影与点的笛卡儿坐标的关系
点的三面投影与笛卡儿座标的关系: 一一对应关系;
V面投影→反映(x,z)座标
H面投影→反映(x,y)座标
W面投影→反映(y,z)座标
长对正,高平齐,宽相等的原因
两点之间的关系:
•关系一:前后、左右、上下•关系二:重影
重影特性:
•重影针对某个投影面;
•被盖住的点的投影加();
(2) 投影面垂直面的投影
(3) 投影面平行面的投影
3.平面上的点和直线的投影
平面上的点和直线
平面上的点和直线(续)
平面上的点和直线(续)
§2.5 直线与平面、平面与平面的相对位置(1) 直线与平面、平面与平面平行
直线与平面、平面与平面平行
(2) 直线与平面、平面与平面相交
直线与平面、平面与平面相交
直线与平面、平面与平面相交(续)。
绪论及投影的基本知识
第一讲绪论及投影的基本知识同学们好。
现在开始学习《建筑制图基础》这门课程。
建筑制图基础是房屋建筑工程专业、道路与桥梁工程专业、给排水工程专业、建筑管理类各专业的一门主要技术基础课。
它主要研究绘制和阅读工程图样的理论和方法。
通过学习为我们今后的绘图、读图能力奠定基础,并通过工程实践的锻炼,不断提高专业素质,达到本专业人才培养目标的要求。
本门课程共分8讲。
本讲主要讲解绪论及第二章投影的基本知识。
第一章制图的基础知识,在此不作讲解。
该章的学习内容主要有:制图的基本规定,基本几何作图的方法,平面图形的尺寸标注。
此部分内容同学们可结合教材进行自学。
绪论一、本课程的任务在现代工程建设中,无论是建造房屋还是修建道路、桥梁、水利工程、电站等,都离不开工程图样。
所谓工程图样就是指根据投影原理、标准或有关规定,表示工程对象并有必要的技术说明的图。
它是用来表达设计意图,交流技术思想的重要工具,也是用来指导生产、施工、管理等技术工作的重要技术文件,被喻为“工程技术界的共同语言”。
作为建筑工程方面的技术人员,必须具备熟练地绘制和阅读本专业的工程图样的能力,才能更好地从事工程技术工作。
本门课程的主要任务是:(1)学习投影法(主要是正投影法)的基本理论及其应用;(2)学习、贯彻制图国家标准和有关规定;(3)培养绘制和阅读本专业及相关专业工程图样的能力;(4)培养空间想象能力和空间几何问题的分析、图解能力;此外,在教学过程中还要有意识地培养学生的自学能力、创造能力、审美能力以及认真负责、严谨细致的工作作风。
二、本课程的学习内容(1)制图基本知识介绍绘图工具及用品的使用与维护、制图标准及基本规定和几何作图方法。
(2)投影作图介绍投影的基本知识和基本理论,包括投影的特性、点、直线、平面、立体的投影、轴测投影和图样画法等。
三、本课程的学习要求(1)掌握各种投影法的基本理论和作图方法,主要是以正投影法为主。
(2)能正确地使用绘图仪器和工具,掌握正确的绘图方法,提高绘图的速度和质量。
《投影理论基础》课件
透视变换
透视变换是投影的一种特殊形式,它模拟了人眼 看物体的方式,通过透视变换可以将一个几何图 形映射到一个视平面。
射影几何学与投影
射影几何的基本概念
射影几何是研究图形在射影变换下不变性质的几何学分支 ,它为投影提供了理论基础。
投影的应用
投影在计算机图形学中广泛应用于游戏开发、电影制作、建筑设计等领 域。通过投影,可以将三维模型渲染到屏幕上,实现逼真的视觉效果。
图像的投影
图像投影原理
图像投影是指将三维场景中的光线投射到二维图像平面上,生成最终的图像。这个过程涉及到光线追踪、阴影生成等 技术。
投影质量
投影质量取决于多种因素,如光源的位置、物体的材质、摄像机的角度等。高质量的投影能够提供更加逼真的图像效 果,而低质量的投影则可能导致图像失真或模糊。
投影的应用场景
三维可视化
在三维可视化中,投影技 术可以将三维数据转换为 二维图像,便于观察和分 析。
地理信息系统
地理信息系统中的地图投 影是将地球表面信息转换 为地图平面的过程,是地 理信息系统的基础。
工程设计
在工程设计中,投影技术 可以将三维模型转换为二 维图纸,便于施工和制造 。
02
投影的几何基础
面上得到保持。
垂直性
在中心投影下,物体上相互垂 直的线段在投影面上仍相互垂
直。
03
投影的数学基础
线性代数与投影
线性变换与矩阵
投影可以视为线性变换的一种,通过矩阵表示投影变换,理解投影在数学中的形式化表达 。
向量空间与投影
向量空间中的投影可以看作是一种特殊的线性变换,它把一个向量映射到另一个子空间上 。
机械制图习题集习题答案作者文学红宋金虎第2章投影理论基础——答案
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-14-
2-18 (1)过点A作直线AD与BC平行。 (2)作一正平线EF距离V面15mm,并与已知直线AB和CD相交。
2-19 已知直线AB的两面投影,设直线AB上一点C将AB 分成3:2,求C点的三面投影。
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-15-
三、面的投影
2-20 写出下列平面相对于投影面的空间位置名称。
2-11 已知点在直线上,求点的两面投影。 (1)M点在AB上,使AM =15mm。 (2)N点在CD上,作出n。
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-11-
2-12 判别两直线AB和CD的相对位置。
2-13 作出直线的三面投影。 (1)已知AB的端点A(25,10,23),B(5,20,10); (2)已知CD的两面投影。
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-23-
第 2 章 投影理论基础
一、点的投影
2-1 根据立体图中各点的位置,画出它们的三面投影,并量出各点到投影面的距离。(单位:mm;度量取整数)。
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-5-
2-2 根据各点的三面投影图,作出它们的立体图。
2-3 已知点 A 在 V 面前方 30mm,点 B 在 H 面上方 20mm,点 C 在 V 面上,点 D 在 H 面上,点 E 在投影轴上,补全各点的两面投影。
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-6-
2-4 作出各点的三面投影,点A(35,20,10); 点B距离投影面W、 2-5 根据立体图中各点的位置,画出它们的三面投影,并标明可见 V、H面分别为20、30、25; 点C与点B同高,并且它的坐标x=y=z。 性。
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工程制图___第2章_点、直线、平面的投影
c' b' a'
投 影 图 d'' Z b' d'
c' d' a' b'
投 影 特 性
b''
d'
Z c'' d''
O
a''
c' a'
a c
X
a'
a
c'
c
c'' a''
b''W Y
X
b d
O
Y H
d'
Y W
平行两直线的所有同 面投影都互相平行,且具 有定比性。 平行两直线的所有同 面投影都互相平行,且具 有定比性。
Z a’ b’ b’’ a’’
直线的投影一般仍为直线,特殊情况投影为一点。
X
b a
O
Yw
Yh
直线的投影可由直线上任意两点的同面投影确定。
Wang chenggang
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二、直线上的点
1.点在直线上,点的投影必在直线的同面投影上。反之,若点 的各面投影均在直线的同面投影上,点一定在直线上。
2.直线上的点,分直线段的长度比,等于其投影分直线段投影 的长度之比。
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Wang chenggang
3、一般位置直线 a Za
β
γ α b X
a
o
b YW
b YH
.投影特性: •1.a b、a′b′、a″b″小于实长。 •2.a b、a′b′、a″b″均倾斜于投影轴。 •3.不反映 、 、 实角。 25/86
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2011年5月7日
2.1 正投影法
2.1.2 投影法的分类
2.平行投影法 . 斜投影法: 斜投影法:投射线与投 影面相倾斜的平行投影 法。 斜投影(斜投影图) 斜投影(斜投影图) : 根据斜投影法所得到的 图形( 图形(图2-2 )。
图2-2 平行投影法中的斜投影法
2011年5月7日
2.1 正投影法
2011年5月7日
图2-10 三投影面体系
2.2 三视图的形成
2.2.2 三投影面体系与三视图的 形成 2.三视图的形成 . 将物体置于三投影面体系中, 将物体置于三投影面体系中, 并使其处于观察者与投影面之 分别向V、 、 面进行 间,分别向 、H、W面进行 投影( 投影(图2-11(a))。 ( ))。 主视图——由前向后投射,在 由前向后投射, 主视图 由前向后投射 V面所得的视图 。 面所得的视图 俯视图——由上向下投射,在 由上向下投射, 俯视图 由上向下投射 H面所得的视图。 面所得的视图。 面所得的视图 左视图——由左向右投射,在 由左向右投射, 左视图 由左向右投射 W面所得的视图。 面所得的视图。 面所得的视图
图2-12 物体和三视图的方位对应
关系
2011年5月7日
2.2 三视图的形成
2.2.3 三视图的投影规律 2.三视图反映物体方位的 . 投影规律 若以主视图为准来看, 若以主视图为准来看,俯、 左视图中靠近主视图的一 侧均表示物体的后面, 侧均表示物体的后面,远 离主视图的一侧均表示物 体的前面( 体的前面(图2-12(b))。 ( ))。
2011年5月7日
图2-1 中心投影法
2.1 正投影法
2.1.2 投影法的分类
2.平行投影法 . 平行投影法: 平行投影法:投射线相互平行的投影法 。 特点:平行投影法中物体投影的大小, 特点:平行投影法中物体投影的大小,与物体离投影 面的远近无关。 面的远近无关。 在平行投影法中,按投射线是否垂直于投影面又分为: 在平行投影法中,按投射线是否垂直于投影面又分为: 斜投影法、 斜投影法、正投影法 。
2.1.2 投影法的分类
2.平行投影法 . 正投影法: 正投影法:投射线与投 影面相垂直的平行投影 法。 正投影(正投影图) 正投影(正投影图) : 根据正投影法所得到的 图形( 图形(图2-3 )。
图2-3 平行投影法中的正投影法
2011年5月7日
2.1 正投影法
2.1.3 正投影的特性
1.实形性 . 当物体上的平面或 直线平行于投影面 时,它们的投影反 映平面的真实形状 或直线的实长( 或直线的实长(图 2-4)。 )
图2-11 三视图的配置及投影规律
2011年5月7日
2.2 三视图的形成
2.2.2 三投影面体系与三 视图的形成 3.三投影面体系的展 . 开 由于视图所表示的物体 形状与物体和投影面之 间距离无关, 间距离无关,绘图时省 略投影面边框及投影轴 (图2-11(d))。 ( ))。
图2-11 三视图的配置及投影规律
2011年5月7日
2.2 三视图的形成
2.2.2 三投影面体系与三 视图的形成 4.三视图的配置 . 由投影面的展开规则可 主视图不动, 知,主视图不动,俯视 图在主视图正下方, 图在主视图正下方,左 视图在主视图正右方, 视图在主视图正右方, 按此规定配置时, 按此规定配置时,不必 标注视图名称( 标注视图名称(图2-11 (c))。 ))。
图2-4 投影的实形性
2011年5月7日
2.1 正投影法
2.1.3 正投影的特性
2.积聚性 . 当物体上的平面或 直线垂直于投影面 时,它们的投影分 别积聚成直线和点 (图2-5)。 )
图2-5 投影的积聚性
2011年5月7日
2.1 正投影法
2.1.3 正投影的特 性
3.类似性 . 当物体上的平面 或直线倾斜于投 影面时, 影面时,平面图 形的投影仍为类 似的平面图形, 似的平面图形, 但面积缩小; 但面积缩小;直 线的投影仍为直 线,但长度缩短 (图2-6)。 )
2.3 点的投影
2.3.1 点的投影规律 1.点的投影及标记 . 将空间点A放入三投影面体系中 放入三投影面体系中, 将空间点 放入三投影面体系中, 由点A分别向三个投影面作垂线 分别向三个投影面作垂线, 由点 分别向三个投影面作垂线, 与V面交于 '点,与H面交于 点, 面交于a 面交于a点 面交于 面交于 面交于a 即得点A的正 与W面交于 "点,即得点 的正 面交于 面投影a' 、水平投影a与侧面投 面投影 水平投影 与侧面投 影a " (图2-13(a))。 ( ))。
2011年5月7日
图2-1 中心投影法
2.1 正投影法
2.1.2 投影法的分类
1.中心投影法 . 中心投影法: 中心投影法:投射线汇交一 点的投影法( 点的投影法(图2-1)。 )。 空间四边形ABCD的投影 的投影abcd 空间四边形 的投影 的大小随投射中心S距离 的大小随投射中心 距离 ABCD的远近或者 的远近或者ABCD距离 的远近或者 距离 的远近而变化, 投影面P的远近而变化,所以 它不适用于绘制机械图样。 它不适用于绘制机械图样。 特点:直观性好、立体感强、 特点:直观性好、立体感强、 可度量性差, 可度量性差,常适用于绘制 建筑物的透视图。 建筑物的透视图。
2011年5月7日
图2-11 三视图的配置及投影规律
2.2 三视图的形成
2.2.3 三视图的投影规律 2.三视图反映物体方位的 . 投影规律 主视图反映物体的上、 主视图反映物体的上、下 和左、右方位; 和左、右方位;俯视图反 映物体的左、右和前、 映物体的左、右和前、后 方位; 方位;左视图反映物体的 下和前、后方位( 上、下和前、后方位(图 2-12(a))。 ( ))。
2011年5月7日
2.1 正投影法
2.1.1 投影法的基本概念
投影法:投射线通过物体, 投影法:投射线通过物体, 向选定的面投射, 向选定的面投射,并在该面 上得到图形的方法( 上得到图形的方法(图2-1)。 投射中心: 投射中心:所有投射线的起 源点。 源点。 投影(投影图): ):根据投影 投影(投影图):根据投影 法所得到的图形。 法所得到的图形。 投射线: 投射线:发自投射中心且通 过被表示物体上各点的直线。 过被表示物体上各点的直线。 投影面:投影法中, 投影面:投影法中,得到投 影的面。 影的面。
图2-11 三视图的配置及投影规律
2011年5月7日
2.2 三视图的形成
2.2.3 三视图的投影规律 1.三视图反映物体大小的 . 投影规律 主视图反映物体的长度和 高度, 高度,俯视图反映物体的 长度和宽度, 长度和宽度,左视图反映 物体高度和宽度。 物体高度和宽度。 三视图反映物体大小的投 影规律可以概括为: 影规律可以概括为:主、 俯视图长对正, 俯视图长对正,主、左视 图高平齐, 图高平齐,俯、左视图宽 相等。 相等。
图2-13 点在三面投
影体系中的投影
2011年5月7日
2.3 点的投影
2.3.1 点的投影规律 1.点的投影及标记 .
空间点用大写字母标记, 空间点用大写字母标记,如A、B、 、 、 C…;点的水平投影用相应的小写字 ; 母标记, 母标记,如a、b、c…;点的正面投 、 、 ; 影用相应的小写字母加一撇标记, 影用相应的小写字母加一撇标记, 如a'、b'、c'…;点的侧面投影用相 、 、 ; 应的小写字母加两撇标记, 应的小写字母加两撇标记,如a"、 、 b"、c"…。 、 。
图2-8
点的 正投 影
2011年5月7日
2.2 三视图的形成
2.2.2 三投影面体系与三视图的形成
物体的一个投影往往不能唯一地确定物体的形状( 物体的一个投影往往不能唯一地确定物体的形状(图29)。 )。
图2-9 一个投影不能确定物体的形状
2011年5月7日
2.2 三视图的形成
2.2.2 三投影面体系与三视图的 形成 1.三投影面体系的建立 . 正立投影面(正面),用 表 正立投影面(正面),用V表 ), 水平投影面(水平面), 示;水平投影面(水平面), 表示; 用H表示;侧立投影面(侧 表示 侧立投影面( ),用 表示 表示。 面),用W表示。 投影轴:两投影面的交线。 投影轴:两投影面的交线。V 面与H面的交线为 面的交线为OX轴 面与 面的交线为 轴;H面 面 面的交线为OY轴 与W面的交线为 轴;V面与 面的交线为 面与 W面的交线为 轴。三根投 面的交线为OZ轴 面的交线为 影轴的交点为原点,记为O。 影轴的交点为原点,记为 。
2011年5月7日
图2-7 视图的概念
2.2 三视图的形成射方向确定时,空间点 在投影面上只有唯 当投影面和投射方向确定时,空间点A在投影面上只有唯 一的投影a( ))。但只凭点 的一个投影a, 一的投影 (图2-8(a))。但只凭点 的一个投影 ,不 ( ))。但只凭点A的一个投影 能确定点A的空间位置 的空间位置( 能确定点 的空间位置(图2-8(b))。 ( ))。
机械制图
主 编:白大茹 白大茹
2011年5月7日
第2章 投影理论基础 章
1 2 3 4 5
正投影法 三视图的形成 点的投影 直线的投影 平面的投影
2011年5月7日
2.1 正投影法
目的:掌握正投影的基本概念; 目的:掌握正投影的基本概念;了解投 影法的分类;掌握正投影的特性。 影法的分类;掌握正投影的特性。 重点:正投影的基本概念;正投影的特 重点:正投影的基本概念; 性。 难点: 难点:
2011年5月7日
图2-11 三视图的配置及
投影规律
2.2 三视图的形成
2.2.2 三投影面体系与三 视图的形成 3.三投影面体系的展 . 开 规定V面保持不动, 规定 面保持不动,将 面保持不动 H面绕 轴向下旋转 面绕OX轴向下旋转 面绕 90°,W面绕 轴向 面绕OZ轴向 ° 面绕 右旋转90° 右旋转 °,使H面、 面 W面与 面在同一平面 面与V面在同一平面 面与 上(图2-11(b))。 ( ))。