Работа с графикой Adobe Illustrator AutoCAD графический редактор Начертательная геометрия Практикум по черчению ЕСКД Инженерная графика Нанесение размеров Аксонометрические проекции Полиграфия Подготовка к изданию Деталирование чертежей Сборочный чертеж Эскизы Выполнение графических работ Резьбы, резьбовые изделия На главную

Начертательная геометрия Основы учебного курса

 

Виды проецирования.

 

Одно из основных геометрических понятий - отображение множеств. В начертательной геометрии каждой точке трехмерного пространства ставится в соответствие определенная точка двумерного пространства – плоскости. Геометрическими элементами отображения служат точки, линии, поверхности пространства. Геометрический объект, рассматриваемый  как точечное множество отображается на плоскость по закону проецирования. Результатом такого отображения является изображение объекта.

В основу любого изображение положена операция проецирования, которая заключается в следующем. В пространстве выбирают произвольную точку S (рис.1.1) в качестве центра проецирования и плоскость Пi, не проходящая через точку S, в качестве плоскости проекций ( картинной плоскости). Чтобы спроецировать точку А на плоскость Пi , через центр проецирования S проводят луч SА до его пересечения с плоскостью Пi в точке Аi. Точку Аi принято называть центральной проекцией точки А , а луч SА - проецирующим лучом.

Описанные построения выражают суть операции, называемой центральным проецированием точек пространства на плоскость.

В евклидовом пространстве существуют точки, которые не имеют центральных проекций, и наоборот в плоскости Пi  есть точки, которые в пространстве не имеют оригиналов (точки D и F).

Точка F прямой m принадлежит плоскости , Ω, проходящей через центр проецирования S и расположенной параллельно плоскости проекций, таким образом проецирующий луч SF параллелен плоскости проекций, а точка F, как и все точки лежащие в плоскости Ω не имеют центральных проекций на Пi.

 

Центральное проецирование

Рисунок 1.1. Центральное проецирование Обзор романских церквей

Точка Di проекции прямой mi не имеет оригинала на прямой m, так как проецирующий луч SDi параллелен прямой.

Для исключения подобных случаев евклидово пространство расширяют введением несобственных (бесконечно удаленных) точек. Такое пространство называется расширенным евклидовым пространством.

Проецирующие лучи, проведенные через все точки кривой n, образуют проецирующую коническую поверхность N (рис. 1.2). Проекция криволинейной фигуры, таким образом, представляет собой линию пересечения проецирующей поверхности N и плоскости проекций Пi.

Рисунок 1.2. Центральное проецирование линии

 

Рисунок 1.3. Центральное проецирование поверхности

Коническую поверхность К образуют лучи и при проецировании трехмерной фигуры (рис. 1.3). Линию Ki принято называть в этом случая очерковой или очерком данной фигуры.

 

Инвариантные свойства параллельного проецирования

Геометрические фигуры в общем случае проецируются на плоскость проекций с искажением. Проекции не сохраняют линейные и угловые величины оригинала. Характер искажений зависит от положения геометрической фигуры в пространстве, от аппарата проецирования и от положения плоскости проекций.

Однако некоторые геометрические свойства фигур остаются неизменными в процессе проецирования. Такие свойства геометрических фигур называются независимыми или инвариантными для данного аппарата проецирования.

Рассмотрим основные инвариантные свойства параллельного проецирования.

Проекция точки есть точка

Это очевидно из самого определения проекции как точка пересечения проецирующей прямой с плоскостью.

Проекция прямой есть прямая (рис. 1.6)

 Рис. 1.6. Инвариантные свойства 2, 3, 4

Все проецирующие прямые, проходящие через точки прямой а параллельно направлению проецирования S, образуют проецирующую, или лучевую, плоскость a.

Проекция прямой а на плоскость p1 определяется как линия пересечения этой лучевой плоскости a с плоскостью p1, т. е. прямая

Если точка К принадлежит прямой а, то и проекция этой точки

принадлежит проекции прямой (рис. 1.6)

Это свойство следует непосредственно из определения проекции геометрической фигуры как множества проекций всех точек.

Если точка К принадлежит прямой а и плоскости a, то и проецирующий луч lК принадлежит плоскости a. Следовательно, этот луч пересечет плоскость p1 в линии пересечения плоскостей a и p1, т. е. в точке К1, принадлежащей проекции прямой а1.

Если точка К делит отрезок АD в отношении m : n то и проекция

 этой точки делит в таком же отношении проекцию этого отрезка (рис. 1.6):