由前面所学的内容可知,对于特殊位置的直线和平面,能很容易地从投影图上求出它们的实长和实形,同时也较容易地解决它们之间的距离和角度的度量等问题,如图 3.1 所示。而对于一般位置直线和平面要想解决上述问题就不那么容易了,要经过空间分析,之后进一步作图实现,方法比较烦琐。
图 3.1 几何元素处于有利于解题的位置
当直线或平面处于不利于解题的位置时,可以更换投影面来改变空间几何元素或空间形体与投影面的相对位置,这种方法称为换面法。换面法的目的,在于将直线或平面从一般位置变换为和投影面平行或垂直的位置,以便解决它们的度量和定位问题。
换面法就是保持空间几何元素不动,用一个新的投影面替换原投影体系中的一个投影面,使新投影面对于空间几何元素处于有利于解题的位置,然后找出其在新投影面上的投影,如图 3.2 所示。
图 3.2 换面法原理
用换面法解题时,新的投影面必须满足如下条件:
①新投影面必须和空间的几何元素处于有利于解题的位置;
②新投影面必须垂直于原投影体系中一个不变的投影面。