第3章 点
3.1 点的三面投影
点的构成形体的最基本元素,点只有空间位置而无大小。
3.1.1、点的三面投影的形成
图3-1(a)是空间点A的三面投影的直观图,即过A分别向H、V、W面的投影为a,a′,a″。图3-1(b)是点A的三面投影图。
约定:空间点用大写字母表示(如A),其在H面上的投影称为水平投影,用相应的小写字母表示(如a);在V面上的投影称为正面投影,用相应的小写字母并在右上角加一撇表示(如a′);在W面上的投影称为侧面投影,用相应的小写字母并在右上角加两撇表示(如a″)。
(tp3-1)
图3-1 点的三面投影
3.1.2、点的投影规律
由图3-1(a)可以看出,过空间点A的两条投影线Aa和A a′所决定的平面,与V面和H面同时垂直相交,交线分别是aax和a′ax,因此OX轴必然垂直于平面Aaax a′,也就垂直于aax和a′ax。而aax和a′ax是互相垂直的两条直线,当H面绕X轴旋转至与V面成为同一平面时,aax和a′ax就成为一条垂直于OX轴的直线,即a a′⊥OX,如图3-1(c)。同理,a′a″⊥OZ。aY在投影面展平之后,被分为aYH和aYW两个点,所以aaYH⊥OYH,a″aYW⊥OYW,即aax= a″aZ。
(tp3-1)
图3-1 点的三面投影
从上面分析可以得出点的投影规律:
1、点的V面投影和H面投影的连线必定垂直于X轴,即a a′⊥OX。
2、点的V面投影和W面投影的连线必定垂直于Z轴,即a′a″⊥OZ。
3、点的H面投影到X轴的距离等于W面投影到Z轴的距离,即aax= a″aZ。
这三项正投影规律,就是称之为“长对正、高平齐、宽相等”的三等关系。从图3-1(a)中还可看出,a′ax= a″aY =Aa,其中Aa是空间点A到H面的距离,即点的V投影到OX轴的距离等于点的W投影到OYW轴的距离。它们都等于点到H面的距离;aax= a″aZ =Aa′,其中Aa′是空间点A到V面的距离,即点的H投影到OX轴的距离等于点的W投影到OZ轴的距离。它们都等于点到V面的距离;a′aZ= aaY =Aa″,其中Aa″是空间点A到W面的距离。因此可得出:点的三个投影到各投影轴的距离,分别代表空间点到相应的投影面的距离。这也说明,在点的三面投影图中,每两个投影都具有一定的联系性。因此,只要给出一点的任何两个投影,就可求出第三投影。
(tp3-2)
图3-2 求一点的第三投影
例如图3-2(a),已知点A的水平投影a和正面投影a′,则可求出其侧面投影a″。
过a′引OZ轴的垂线a′aZ,如图3-2(b)。
在a′aZ的延长线上截得a″aZ = aax,a″即为所求。也可过a引OY轴的重线aaYH,并量取OaYH=OaYW,过aYW点作OYW轴的垂线,在a′aZ的延长线上截得a″,也得所求,如图3-2(c)。a″还可由图3-2(d)、(e)、(f)的方法求得。
如空间点位于投影面上(即点的三个距离中有一个距离等于零),则它的三个投影中必有两个投影位于投影轴上。反之,空间一个点的三个投影中如有二个投影位于投影轴上,该空间点必定位于某一投影面上。如图3-3(a),B点位于V面上,则B点到V面的距离为零。C点位于H面上,则C点到H面的距离为零。它们的第三投影一定在轴上,如图3-3(b)。
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图3-3 求特殊点的第三投影
注释:
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