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直线透视投影方法画法几何及土木工程制图

【摘要】:1)直线的透视特性直线的透视及基透视,一般情况下仍是直线。迹点的透视即为其本身,其基透视则在基线上。直线的透视必通过直线的画面迹点,直线的基透视必通过该迹点在基面上的正投影。直线上离画面无穷远点的透视,称为直线的灭点,直线的透视延长后一定通过灭点。把直线的迹点和灭点相连可得直线的全长透视。

1)直线的透视特性

(1)直线的透视及基透视,一般情况下仍是直线。当直线通过视点时,其透视为一点,其基透视仍是直线;当直线在画面上时,其透视即为自身。

如图8—6所示,AB为一般位置直线,视线组成的平面SAB与画面V相交,交线A°B°即为AB的透视,同理Sab与画面V的交线a°b°即为AB的基透视。

当直线CD通过视点时,如图8—7所示,其透视C°D°重合成一点,但其基透视c°d°仍然是一段直线,且与基线相垂直。

(2)直线上的点,其透视与基透视分别在该直线的透视与基透视上。直线上等长的线段,距视点越远,其透视越短,即近大远小。

如图8—6所示,由于视线SM包含在视线平面SAB内,所以SM与画面的交点即点M的透视M°,必位于平面SAB与画面的交线即AB的透视A°B°上;同理,基透视m°位于AB的基透视a°b°上。

图8—6 直线的透视

图8—7 直线通过视点

由图8—6还可看出,点M本是AB线段的中点,即AM=MB,但由于MB比AM距视点较远,以致它们相应的透视长度A°M°>M°B°,即同一条直线上等长的线段,其对应透视近长远短,这也反映了透视图近大远小的特征。

(3)直线的迹点与灭点。

图8—8 直线的迹点

直线与画面的交点称为直线的画面迹点,简称迹点。迹点的透视即为其本身,其基透视则在基线上。直线的透视必通过直线的画面迹点,直线的基透视必通过该迹点在基面上的正投影。

图8—8中,将直线AB延长,使与画面相交,画面迹点N的透视即为其自身,故直线AB的透视A°B°通过迹点N。迹点的基透视n即为迹点N在基面上的正投影,亦即直线的水平投影ab与画面的交点,且在基线上,所以将直线的基透视a°b°延长,必通过迹点N的基面投影n。

直线上离画面无穷远点的透视,称为直线的灭点,直线的透视延长后一定通过灭点。如图8—9所示,欲求直线AB上无穷远点的透视,应先通过视点S作视线与AB平行,该视线与画面的交点F称为直线的灭点,直线AB的透视A°B°延长后一定通过灭点F。同样,可求得直线在基面上投影ab上距画面无穷远点的透视f,称为基灭点,因为平行于ab的视线只能是水平线,基灭点f一定位于视平线h—h上,直线AB的基透视a°b°延长,必然指向基灭点f。基灭点f与灭点F处于同一条铅垂线上,即Ff⊥hh。

把直线的迹点和灭点相连可得直线的全长透视。直线上点(位于画面后的点)的透视必在直线的全长透视上。

(4)互相平行的画面相交线,其透视相交于同一个灭点。

如图8—10所示,一般位置线AB∥CD,直线的端点B,D在画面上,即为直线迹点,其透视B°,D°分别与B,D重合,过视点S作视线与AB,CD平行,视线与画面交于F,点F为此两平行线的共同灭点,另一端点A和C的透视A°,C°,必在直线AB,CD的全长透视FB°和FD°上,所以空间互相平行的直线,其透视相交于同一个灭点。

图8—9 直线的灭点

图8—10 平行直线具有共同的灭点

(5)画面平行线的透视和直线本身平行,互相平行的画面平行线,它们的透视亦互相平行。

如图8—11所示,已知AB∥CD,且AB,CD平行于画面,其透视分别为A°B°和C°D°,由于AB∥V,所以AB∥A°B°,同理CD∥C°D°,又因为AB∥CD,所以A°B°∥C°D°。

图8—11 互相平行的画面平行线

图8—12 铅垂线的透视

(6)铅垂线的透视仍为铅垂线。

如图8—12所示,已知铅垂线AB,其透视为A°B°,因为过视点S的视线平面SAB垂直于基面H,且画面V与基面H垂直,所以视线平面SAB与画面V的交线A°B°必然垂直于基线OX。

2)直线的透视作图

(1)画面平行线 有三种形式:

①基面垂直线(铅垂线)的透视作图

在图8—13a中,AB⊥H,已知视点S和直线AB的V面投影和H面投影,求作AB的透视。

在V面上连s′a′和s′b′,在H面上连sa(b),交ox轴于a°x(≡b°x),过a°x(≡b°x)作ox轴垂线,与s′a′交于A°,与s′b′交于B°,A°B°即为基面垂直线AB的透视,a°b°为基透视,如图8—13b所示,且A°B°⊥ox。

图8—13 铅垂线的透视作图

②倾斜于基面的画面平行线(正平线)的透视作图

在图8—14a中,CD∥V,已知视点S和直线CD的V面投影和H面投影,求作CD的透视。

图8—14 正平线的透视作图

在V面上连s′c′,s′d′和s′c′x,s′d′x,在H面上连sc和sd,交ox轴于c°x和d°x,过c°x作ox轴垂线,交s′c′于C°,交s′c′x于c°,过d°x作ox轴垂线,交s′d′于D°,交s′d′x于d°,C°D°即为CD的透视,c°d°为基透视,如图8—14b所示,且c°d°∥ox。

③基线平行线(侧垂线)的透视作图

在图8—15a中,EG∥OX,已知视点S和直线EG的V面投影和H面投影,求作EG的透视。

图8—15 侧垂线的透视作图

在V面上连s′e′,s′g′和s′e′x,s′g′x,在H面上连se和sg与ox轴交于e°x和g°x,过e°x作ox轴垂线,交s′e′于E°,交s′e′x于e°,过g°x作ox轴垂线,交s′g′于G°,交s′g′x于g°,E°G°即为EG的透视,e°g°为基透视,如图8—15b所示,E°G°∥e°g°∥ox,且E°G°=e°g°。

(2)画面相交线 也有三种形式:

①垂直于画面的直线(正垂线)的透视作图

在图8—16a中,AB⊥V,已知视点S和直线AB的V面、H面投影,求作AB的透视。

图8—16 正垂线的透视作图

在H面上延长ba交ox于nx,在V面上得迹点的基透视n,画面迹点N与a′(b′)重合。正垂线的灭点即主点s′。在V面上连s′n和s′N,在H面上连sa和sb,分别交ox轴于a°x和b°x,过a°x作ox轴垂线交s′N于A°,交s′n于a°,过b°x作ox轴垂线交s′N于B°,交s′n于b°,A°B°即为AB的透视,a°b°为基透视,如图8—16b所示。

nN称为真高线,它真实反映了线段AB与H面的垂直距离。

②平行于基面的画面相交线(水平线)的透视作图

在图8—17a中CD∥H,已知视点S和直线CD的V面、H面投影,求作CD的透视。

图8—17 水平线的透视作图

如图8—17b所示,在H面上过s作直线平行cd,与ox轴交于fx,再过fx作ox轴垂线,因为基面平行线的灭点必在视平线h—h上,垂线与视平线交点即直线CD的灭点F,且灭点F与基灭点f重合(F≡f)。延长cd,交ox轴于nx,在画面V的o′x′轴上得CD直线的迹点的基透视n,过n作o′x′轴垂线即真高线,并在其上量取CD直线的高度L,使nN=L,则N为CD直线迹点的透视。连FN,fn,得全长透视,然后在H面上连sc和sd,分别与ox轴交于c°x和d°x,过c°x和d°x作垂线,在FN,fn上分别得到C°,c°和D°,d°,则C°D°为CD的透视,c°d°为基透视。

在图8—18a所示透视图中,由于A°D°和B°C°汇交于视平线上同一灭点F≡f,所以空间直线AD和BC为互相平行的水平线,A°B°和D°C°则是两条铅垂线AB和DC的透视,因此A°B°C°D°为一矩形的透视,矩形的两对边AB,DC是等高的,由于AB是位于画面上的铅垂线,其透视A°B°反映AB的真实高度,而CD是画面后的直线,其透视C°D°不能直接反映真高,但可以通过画面上的A°B°确定它的真高。反之,可以利用真高线,通过D点的基透视d°,作出位于铅垂线上的D点的透视D°,如图8—18b所示。

图8—18 利用真高线求铅垂线上点的透视

③倾斜于基面的画面相交线(一般位置直线)的透视作图

在图8—19a中,EG为一般位置直线,已知视点S和直线EG的V面、H面投影,求作EG的透视。

求一般位置直线的透视,可先作出该直线的基透视,然后再分别利用真高线确定直线上两端点的透视,最后将结果相连。作图步骤如图8—19b:

图8—19 一般位置线的透视作图

先作EG的基透视:在H面上延长eg与ox轴交于nx,过nx作ox轴垂线,在V面o′x′轴上得直线画面迹点的基透视n。过s作直线平行eg与ox轴交于fx,过fx引ox轴垂线与h—h相交得基灭点f,连fn,fn为EG的全长基透视,用视线交点法求得基透视e°g°。

再作EG的透视:在V面上过n点垂直量取E,G两点的真高HE,HG,并分别与基灭点f相连,然后过e°,g°分别引o′x′垂线,得E°和G°,E°G°即为一般位置线EG的透视。

应该注意,EG的灭点F在E°G°的延长线上,它和基灭点f的连线应与o′x′轴垂直。