工程中最常用的投影法是平行投影法中的正投影法。了解正投影的基本性质,对分析和绘制物体的正投影图至关重要。点、直线、平面是形成物体的最基本几何元素,在学习投影方法时,应该首先了解点、直线和平面的正投影的特性。点、直线和平面在正投影中具有以下基本特性。
1.同素性(类似性)
一般情况下,点的正投影仍然是点,直线的正投影仍为直线,平面的正投影仍为原空间几何形状的平面,这种性质称为正投影的同素性(类似性)。
如图2-6(a)所示,自点A向投影面H(H表示该投影面为水平面)引一条铅垂线(投影线),所得垂足a即为点A在H面上的正投影,点的投影仍是点;在图2-6(b)中,过直线BC向投影面H作垂面,所得交线bc即为直线BC在H面上的正投影,bc仍然为直线,但bc的长度小于直线的原长;在图2-6(c)中,过平面KLMN向投影面H作垂线,所得交面klmn为平面KLMN的正投影,klmn仍为四边形平面,但klmn图形的面积小于空间平面的面积。
图2-6 正投影的同素性(类似性)
2.从属性
点在直线上,点的正投影一定在该直线的正投影上。点、直线在平面上,点和直线的正投影一定在该平面的正投影上,这种性质称为正投影的从属性。
如图2-7(a)所示,点K在直线BC上,点K的投影k在直线BC的投影bc上;如图2-7(b)所示,点D和直线EF在KLMN平面上,点D和直线EF的投影d和eƒ在平面的投影klmn上。
图2-7 正投影的从属性
3.定比性
线段上的点将该线段分成的比例,等于点的正投影分线段的正投影所成的比例,这种性质称为正投影的定比性。如图2-7(a)所示,点K将线段BC划分的比例,等于点K的投影k将线段BC的投影bc划分的比例,即BK∶KC=bk∶kc。
4.平行性(www.daowen.com)
图2-8 正投影的平行性
两直线平行,则其正投影也平行,且空间线段的长度之比等于它们正投影的长度之比,这种性质称为正投影的平行性。如图2-8所示,空间直线AB∥CD,则直线AB、CD的正投影ab、cd也相互平行,即ab∥cd,且AB∶CD=ab∶cd。
5.全等性(显实性)
当线段或平面平行于投影面时,其线段的投影长度反映线段的实长;平面的投影与原平面图形全等。这种性质称为正投影的全等性。如图2-9所示,线段AB平行于H面,则AB的正投影ab=AB;平面EFGH平行于H面,则平面EFGH的正投影eƒgh≌EFGH。
6.积聚性
当直线或平面垂直于投影面时,其直线的正投影积聚为一个点;平面的正投影积聚为一条直线。这种性质称为正投影的积聚性。如图2-10所示,直线AB垂直于H面,则AB的正投影a(b)积聚为一点;平面EFGH垂直于H面,则平面EFGH的正投影e(h)ƒ(g)积聚为一条直线。
图2-9 正投影的全等性(显实性)
图2-10 正投影的积聚性
图2-11 物体的单面投影
上述正投影的基本性质中,要特别注意正投影中的不变性(如同素性、点和直线的从属性、两直线的平行性等)和定比性,这对解决空间问题有着至关重要的作用。
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