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投影现象及其应用-机电应用数学

【摘要】:我们知道,光是沿直线传播的.物体在光线的照射下,会在不透明物体后面的屏幕上(如墙面或地面等)留下这个物体的影子(见图3-39),这种现象就叫做投影.其中,把光线叫做投影线,把留下物体影子的屏幕叫做投影面.图3-39(1)中心投影把光由一点向外散射所形成的投影,叫做中心投影(见图3-40).中心投影的投影线交于一点,即投射中心.中心投影现象普遍存在于我们的生活中.例如,舞台灯、路灯、手电筒和台灯的光

我们知道,光是沿直线传播的.物体在光线的照射下,会在不透明物体后面的屏幕上(如墙面或地面等)留下这个物体的影子(见图3-39),这种现象就叫做投影.其中,把光线叫做投影线,把留下物体影子的屏幕叫做投影面.

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图3-39

(1)中心投影

把光由一点向外散射所形成的投影,叫做中心投影(见图3-40).中心投影的投影线交于一点,即投射中心.中心投影现象普遍存在于我们的生活中.例如,舞台灯路灯、手电筒和台灯的光线都可以看成是从某一点出发的.在它们的照射下,物体后面的屏幕上就会形成影子.随着物体距离光源远近的改变,形成的影子的大小也会发生改变.

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图3-40

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图3-41

图3-41中的两幅照片都是物体在平面上的中心投影.从照片中可以看到,空间图形经过中心投影后,直线变成直线,但平行线可能变成了相交的直线.如照片中由近到远,物体之间的距离越来越近,最后相交于一点.中心投影后的图形与原图形相比虽然改变较多,但直观性强,最像原来的物体.因此,人们可以运用中心投影的方法进行绘画,使画出来的美术作品与人们的视觉效果一致.但在立体几何中,由于它不能反映物体的真实形状和大小,且度量性差,作图比较复杂,因此很少采用.

(2)平行投影(www.chuimin.cn)

我们把在一束平行光线(如太阳光线)照射下形成的投影,叫做平行投影.平行投影的投影线是平行的.在平行投影中,按投影线是否垂直于投影面,又可分为正投影和斜投影.(图3-42)

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图3-42

由于正投影的投射线相互平行且垂直于投影面,所以,当平面图形平行于投影面时,其投影将反映该平面图形的真实形状和大小,即使改变它与投影面之间的距离,平面图形投影形状和大小也不会改变.因此,采用正投影作图简便,度量性好,容易表达空间物体的形状和大小,在工程应用方面的用途较广,机械图样也都是采用正投影绘制的.

练习

1.判断题.

(1)矩形的平行投影仍然是矩形;( )

(2)平行直线的平行投影是平行或重合的直线;( )

(3)中心投影的投影线交于一点.( )

2.试举出生活中的中心投影和平行投影的实例.