理论教育 空间点的三面投影体系中的投影

空间点的三面投影体系中的投影

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:去掉投影边框,保留投影轴,得到点A的三面投影图,如图3-1所示。综上所述,可概括出点在三投影面体系中的投影规律:点的水平投影与正面投影的连线垂直于OX轴,即a′a⊥OX。求点A的侧面投影a″。求点B的水平投影b。图3-4特殊位置点的投影点在三投影面体系中;投影面展开后与原点重合的点。点的三个坐标为零。

空间点的三面投影体系中的投影

为了统一起见,规定:空间点用大写字母A、B、C、D等表示;水平投影(H面)用相应的小写字母a、b、c、d等表示;正面投影(V面)用相应的小写字母加撇a′、b′、c′、d′表示;侧面投影(W面)用相应的小写字母加两撇a″、b″、c″、d″ 表示。

1. 空间点的三面投影体系中的投影

将空间点A[如图3-1(a)中的点A]置于三投影面体系中,并分别向三个投影面V面、H面、W面作正投影,得到点A的水平投影a、正面投影a′、侧面投影a″,如图3-1(a)所示。将三面投影体系按规定展开后得到点A的投影图,如图3-1(b)所示。去掉投影边框,保留投影轴,得到点A的三面投影图,如图3-1(c)所示。

图3-1 点在三投影面体系中的投影

(a)点在三投影面体系中;(b)投影面展开后;(c)投影图(45°辅助线)

2. 点在三面投影体系中的投影规律

如图3-1(a)所示,投影线Aa⊥H面,Aa′⊥V面,故Aaaxa′构成的平面既垂直于V面又垂直于H面,因而垂直于它们的交线OX。而平面Aaax a′上的直线aax和axa′,所以OX⊥Aaaxa′ 平面内的任意直线,自然也垂直a ax和axa′。在H面旋转至与V面成同一平面时,此垂直关系也不变。投影图上的a、ax、a′ 三点共线,故a a′⊥OX。同理可证,投影图上的a′、az、a″ 三点共线,a′a″⊥OZ。

在这里值得注意的是:在三面体系展开的过程中,Y轴被一分为二。Y轴一方面随H面旋转到YH的位置,另一方面又随W面旋转到YW的位置,而且两者汇交于过点O的45°辅助线上,体现了aax= a″az,如图3-1(b)所示。

综上所述,可概括出点在三投影面体系中的投影规律:

(1)点的水平投影与正面投影的连线垂直于OX轴,即a′a⊥OX。

(2)点的正面投影和侧面投影的连线垂直于OZ轴,即a′a″⊥OZ。

(3)点的水平投影到OX轴的距离等于点的侧面投影到OZ轴的距离,即a ax= a″az,可以用圆弧或45°辅助线来反映该关系。

【例3-1】 已知如图3-2(a)中点A的正面投影a′ 和水平投影a,点B的正面投影b′和侧面投影b″,求A点的侧面投影a″和B点的水平投影b。

分析:可按照点的投影规律来作图。

图3-2 求作点的第三面投影

作图步骤:如图3-2(b)所示。

(1)过原点O作∠YHOYW的角平分线(即45°斜线)。

(2)求点A的侧面投影a″。过a作OYH的垂线与45°斜线相交后再向上拐作垂直于OYW的垂线,与a′ 作的OZ投影轴的垂线相交,其交点为所求的侧面投影a″。

(3)求点B的水平投影b。过b″作OYW的垂线与45°斜线相交后再向左拐作垂直于OYH的垂线,与b′作的OX投影轴的垂线相交,其交点为所求的水平投影b。

3. 点的三面投影与其直角坐标的关系

空间点的坐标等于该点到相应投影面间的距离,如图3-1(a)所示。空间点A的坐标(xA,yA,zA)与点A的投影(a′,a,a″)之间的关系如下:

(1)点A到W面的距离等于点A的xA坐标:az a′ =ay a = a″A= xA。(www.daowen.com)

(2)点A到H面的距离等于点A的yA坐标:ax a=az a″=a′A= yA

(3)点A到V面的距离等于点A的zA坐标:ax a′=ay a″=a A= zA

用坐标来表达空间点的位置较方便,可写成A(xA,yA,zA)的形式。

由图3-1(b)可知,坐标xA和zA决定点的正面投影a′,坐标xA和yA决定点的水平投影a,坐标yA和zA决定点的水平投影a″,若用坐标表示,则为a(xA,yA,0),a′(xA,0,zA), a″(0, yA,zA)。

因此,已知一点的三面投影,就可以量出该点的三个坐标;相反,已知一点的三个坐标,就可以求出该点的三面投影。

【例3-2】 已知点A的坐标(22,12,16),求作点A的三面投影。

分析:可按照点的投影与坐标的关系及点的投影规律作图。

作图步骤:

(1)画坐标轴,并由原点O在OX轴的左方取xA=22得点ax,如图3-3(a)所示。

(2)过ax作OX轴的垂线,自ax起沿YH方向量取12mm得点a,沿Z方向量取16mm得a′,如图3-3(b)所示。

(3)按点的投影规律作出a″,如图3-3(c)所示。

图3-3 由点的坐标画点的三面投影

4. 特殊位置点的投影

点在三面投影体系中的位置有如下几种情况:

(1)空间点。点的X、Y、Z三个坐标均不为零,其三个投影都不在投影轴上,如图3-1(a)中的点A,称为一般位置点。

(2)投影面上的点。点的某一个坐标为零。投影特性为:其一个投影与投影面重合,另外两个投影分别在投影轴上,如图3-4中的A、B两点。

(3)投影轴上的点。点的两个坐标为零。投影特性为:其两个投影与所在投影轴重合,另一个投影在原点上,如图3-4中的C、D两点。

图3-4 特殊位置点的投影

(a)点在三投影面体系中;(b)投影面展开后

(4)与原点重合的点。点的三个坐标为零。投影特性为:三个投影都与原点重合。

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