物体在灯光或日光的照射下,在墙面或地面会出现影子,这就是投影现象,如图2.1所示。这里的灯光或日光称为投影中心,光线称为投影线,地面或墙面称为投影面,这种得到形体投影的方法,称为投影法。因此,要在平面(纸)上画出物体的图形,就要设有投影面(一个或几个)和投影线,投影线通过物体上各顶点后与投影面相交,则在投影面比得到物体的图形,这种图形就叫投影,又称为视图(观察者站在远处观看物体所获得的图像),如图2.2所示。
图2.1
图2.2
从照射光线(投影线)的形式可以看出,光线的发出有两种:一种是平行光线,例如遥远的太阳光;另一种是不平行光线,如图2.1所示的烛光或白炽灯泡的光。前者称为平行投影,后者称为中心投影。
从照射光线(投影线)的形式可以看出,光线的发出有两种:一种是平行光线,例如遥远的太阳光;另一种是不平行光线,如图2.1所示的烛光或白炽灯泡的光。前者称为平行投影,后者称为中心投影。
投影中心距离投影面有限远处,投影线由中心投出的投影法称为中心投影法。如图2.3所示,设s点为一光源,称为投影中心。投射线自投射中心S出发,将空间△ABC投射到投影面P上,所得△abc即为△ABC的投影,这种投射线自投射中心出发的投影法称为中心投影法,所得投影称为中心投影。图2.1所示的投影法就属于中心投影法。中心投影法的特点是具有高度的立体感和真实感,符合人的视觉,因此在建筑工程外形设计中常用中心投影法(建筑透视图)。中心投影法投影图的大小会随着投影中心、物体、影面三者相对位置的改变而改变,作图复杂,且度量性较差,故在工程图样中很少采用。
平行投影法即投影中心移至无限远处,投影线都互相平行的投影法。如图2.4所示,设空间DABC(物体),经其三个顶点A, B, C的三条投影线互相平行,并与投影面助相交得三点a, b,c ,三角形abc就是三角形ABC在投影面H上的平行投影。在平行投影中,按投影线与投影面的位置关系又可分为斜投影和正投影。
(1) 斜投影。投影线彼此相互平行且与投影面H倾斜的投影法称为斜投影(也称斜角投影),如图2.4所示。
(2) 正投影。投影线彼此互相平行且与投影面H垂直的投影法称为正投影(也称直角投影),如图2.5所示。
正投影的特点是投影图与物体距离投影面的远近无关,能准确地表达物体的形状和大小,且作图简单,易度量,因此在工程上被广泛应用(如无特殊说明,则均为正投影)。
图2.3
图2.4
图2.5
正投影法具有如下三项基本性质。
(1) 显实性(全等性)。平行于投影面的直线段或平面图形,其投影能反映实长或实形,如图2.6(a)所示。
(2) 积聚性。垂直于投影面的直线段或平面图形,点或面上的点、线、图形等,其投影积聚为一点或直线(直线上的点或面上的点线,图形,等投影分别积聚在直线或平面的投影上),如图2.6(b)所示。
(3) 类似性。倾斜于投影面的直线段或半面图形,其投影短于实面或小于实形,但与空间图形类似,如图2.6(c)所示。
图2.6