土木工程识图项目课件3.pptx
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1、项目3投影的基本知识Page 2项目3投影的基本知识学习目标了解投影的概念和分类。了解工程中常用的投影图。掌握平行投影的特性、三面投影体系的建立及形体在三面投影体系中的投影规律。熟练掌握点、直线和平面的投影规律、投影分析及作图方法。Page 3项目3投影的基本知识目录3.1投影的概念和分类1 3.2三面投影图2 3.3点 的 投 影3Page 4项目3投影的基本知识目录 3.4直线的投影4 3.5平面的投影56Page 5项目3投影的基本知识在平面上用图形表达空间形体,首先要解决的问题是采用什么方法把空间形体转化为平面图形。(1)影子。在日常生活中,人们经常看到物体在阳光或者灯光的照射下,会在
2、地面或者墙面上留下影子,如图3-1所示。因为影子内部灰黑一片,故其只能反映物体外形的轮廓,光线照射角度或者距离一旦发生改变,影子的位置和大小也会随着改变。Page 6项目3投影的基本知识图3-1物体的影子Page 7项目3投影的基本知识(2)投影。在工程制图中,假设按规定方向射来的光线能够穿透形体,而将形体上的各顶点和所有轮廓线都在平面上投落它们的影,此时,不但形体的外形可以得到反映,同时形体上部和内部的情况也能得到反映。这样形成的图形称为形体的投影,如图3-2所示。Page 8项目3投影的基本知识我们把能够产生光线的光源称为投影中心,光线称为投影线,投影平面称为投影面,用投影表达形体形状和大
3、小的方法称为投影法,用投影法画出的形体的图形称为投影图。Page 9项目3投影的基本知识3.1.2投影的分类根据投影线之间的关系将投影分为中心投影和平行投影(包括斜投影和正投影)两种,如图3-3所示。Page 10项目3投影的基本知识1.中心投影当投射中心S在有限的距离内,由一点发射投影线所产生的投影,称为中心投影,如图3-3(a)所示。这种投影方法称为中心投影法。由中心投影法作出的投影图的大小和原图形不相等,但具有较强的立体感。中心投影法常用于绘制初步设计方案图、建筑效果图,也可以用于绘制辅助图样。Page 11项目3投影的基本知识2.平行投影当投射中心S在无限远的位置时,发射出的投影线可按
4、一定的方向平行地投射下来,由此产生的投影称为平行投影。根据投影线与投影面之间角度的不同,平行投影法又可分为斜投影和正投影。当投影线采用平行光线,且投影方向倾斜于投影面时,所作的空间形体的平面投影称为斜投影,如图3-3(b)所示。这种投影方法称为科技影法。用斜投影法作出的投影图不能反映形体的真实形状和大小,故其常用于绘制轴测投影图。Page 12项目3投影的基本知识当投影线采用平行光线,且投影线垂直于投影面时,所作的空间形体的平面投影称为正投影图,如图3-3(c)所示。这种投影方法称为正投影法。用正投影法作出的投影图能够反映物体的真实形状和大小,而且作图简单,度量性好,在工程中应用较广。Page
5、 13项目3投影的基本知识3.1.3平行投影的基本特性平行投影的基本特性如下:1.真实性 当直线或者平面与投影面平行时,其投影反映实长或者实形,如图3-4所示。这种投影的性质称为真实性。Page 14项目3投影的基本知识2.积聚性当直线或者平面与投影面垂直时,其投影积聚于一点或者一条直线,如图3-5所示。这种投影的性质称为积聚性。Page 15项目3投影的基本知识3.类似性 当直线或者平面倾斜于与投影面时,直线的投影为比自身短的直线;平面的投影为面积比自身小的平面,如图3-6所示。直线或平面的投影不反映实长或实形,其投影是空间形状的类似形。这种投影的性质称为类似性。Page 16项目3投影的基
6、本知识4.平行性当空间两直线互相平行时,它们在同一投影面上的投影仍互相平行,如图3-7所示。空间两直线AB/CD,其投影ab/cd。这种投影的性质称为平行性。Page 17项目3投影的基本知识5.从属性与定比性 点在直线上,则点的投影必定在直线的投影上。如图3-8所示,空间B点在直线AC上,B点的投影b也一定在直线AC的投影ac上,这种投影的性质称为从属性。点分线段的比例等于点的投影分线段的投影所成的比例,如在图3-8所示中,ABBC=abbc。这种投影的性质称为定比性。Page 18项目3投影的基本知识3.1.4工程中常用的投影图在实际工作中,由于表达目的和对象的不同,常用不同的投影法来表达
7、不同的投影图,工程上常用到四种投影图,即透视投影图、轴测投影图、正投影图和标高投影图,如图3-9所示。Page 19项目3投影的基本知识u 用中心投影法绘制的物体的单面投影图,称为透视图,如图3-9(a)所示。这种投影图的优点是图形逼真,立体感高,符合视觉规律;缺点是绘图过程比较复杂,不能直接度量。透视投影图常用于建筑物效果表现图。(1)透视投影图。Page 20项目3投影的基本知识u 用平行投影法绘制的物体的单面投影图,称为轴测投影图,如图3-9(b)所示。这种投影图的优点是立体感强,缺点是度量性较差。常作为工程的辅助性图。(2)轴测投影图。Page 21项目3投影的基本知识u 用正投影法把
8、物体向两个或两个以上的相互垂直的投影面进行投影所得到的图样称为多面正投影图,简称正投影图,如图3-9(c)所示。这种投影图的优点是作图方便,度量性好;其缺点是立体感差,不易看懂。正投影图在工程中应用最广。(3)正投影图。Page 22项目3投影的基本知识u 用正投影法绘制的物体的标有高度的单面投影图,称为标高投影图,如图3-9(d)所示。它用正投影反映物体的长度和宽度,其高度用数字标注。作图时,用间隔相等的水平面截割地形的高程,其交线即为等高线。将不同高程的等高线投影到水平的投影面上,并标注出各等高线的高程,即得标高投影图。这种投影方法用于绘制建筑总平面和道路等方面的平面布置图样。(4)标高投
9、影图。Page 23项目3投影的基本知识如图3-10和图3-11所示,即使在同一个(或者两个)投影面上的投影完全相同,也不能据此确定物体的空间形状和大小。因此,在工程上常用多个投影图来表达形体的形状和大小,基本的表达方式是三面投影图。Page 24项目3投影的基本知识3.2.1三面投影图的形成和展开1.三面投影体系的建立绘制工程图样时,首先要建立一个三面投影体系(见图3-12),即三个相互垂直的投影面H、V、W面。其中,H面为水平投影面,V面为正立投影面,W面为侧立投影面。H、V、W三个面的交线OX、OY、OZ称为投影轴,分别简称为X轴、Y轴、Z轴。三轴互相垂直并相交于一点O,点O称为原点。P
10、age 25项目3投影的基本知识Page 26项目3投影的基本知识2.三面投影图的形成n 将形体正放在三面投影体系中,尽可能使形体的表面平行于相应的投影面,以便使它们的投影反映形体表面的实形。形体的位置一经确定,其长、宽、高及上下、左右、前后方位即确定。将形体向三个投影面进行投影,即得形体的三面投影图(或三视图)。Page 27项目3投影的基本知识2.三面投影图的形成n(1)主视图。从物体的前面向后面投影,在V面上得到的正面投影图称为主视图。n(2)俯视图。从形体的上面向下面投影,在H面上得到的水平面投影图称为俯视图。n(3)左视图。从形体的左面向右面投影,在W面上得到的侧面投影图称为左视图。
11、Page 28项目3投影的基本知识3.三面投影图的展开为了使空间三个投影面上所得到的投影在一个平面上,需将三个互相垂直的投影平面展开。展开时,保持V面不动,将H面绕OX轴向下旋转90,将W面绕OZ轴向右旋转90。这样,H面、W面就和V面在同一个平面上了,由此得到展开后的三面投影图,如图3-13所示。Page 29项目3投影的基本知识3.三面投影图的展开这时,Y轴就分成了两条,在H面上的用OYH表示,在W面上的用OYW表示。如图3-14(a)所示。通常绘制形体的三面投影图时,因形体与投影面的距离并不影响形体在这个投影面上的形状,故不需要画出投影面的边框,也可不画出投影轴,如图3-14(b)所示。
12、Page 30项目3投影的基本知识图3-13三面投影图的展开Page 31项目3投影的基本知识图3-14展开后的三面投影图Page 32项目3投影的基本知识3.2.2三面投影图的规律1.三面投影图与空间物体的关系由三面投影图的形成可知,每个视图都表示物体两个方向的尺寸和四个方位,如图3-15所示。(1)主视图反映物体长和高方向的尺寸和上、下、左、右的方位。(2)俯视图反映物体长和宽方向的尺寸和左、右、前、后的方位。(3)左视图反映物体高和宽方向的尺寸和上、下、前、后的方位。应当注意的是,俯视图和左视图中远离主视图的一边是物体的前边,靠近主视图的一边是物体的后边。Page 33项目3投影的基本知
13、识图3-15三视图与空间物体的关系Page 34项目3投影的基本知识2.三面投影图的投影规律三面投影图表达的是同一物体,而且它们是物体在同一位置分别向三个投影面所作的投影,所以三面投影图间每对相邻视图在同一方向的尺寸相等。因此,必然具有以下所述的投影规律:主视图和俯视图长对正,主视图和左视图高平齐,俯视图和左视图宽相等。三面投影图之间的投影规律,通常概括为长对正、高平齐、宽相等(三等关系)。这个规律是画图和读图时的根本规律,无论是对整个物体,还是对物体的局部,其三面投影图都必须符合这个规律。Page 35项目3投影的基本知识3.2.3三面投影图的画法可依据下列步骤进行三面投影图的绘制:(1)根
14、据各投影图的比例与图幅大小的关系,在图纸上适当安排三个投影的位置,如为对称图形,则先作出对称轴线。选择水平投影面、正立投影面和侧立投影面时,应尽量减少三个投影面上的虚线。(2)绘制正面投影图,即先从最能反映形体特征的投影画起。(3)根据“长对正、高平齐、宽相等”的投影关系作出其他两个投影。(4)检查擦去多余的线条,加粗加深图线。Page 36项目3投影的基本知识【例3-1】试绘制图3-16(a)所示的台阶模型立体图的三面投影图。Page 37项目3投影的基本知识【解】作图步骤如下:(1)台阶模型立体图是由一个大长方体切去两个小长方体后形成的。箭头表示V投影方向,如图3-16(a)所示。(2)绘
15、出长方体外形的三面投影(用细实线打底稿),如图3-16(b)所示。(3)在长方体三面投影的轮廓线内加绘台阶的三面投影:先加绘台阶的V面投影,据此再绘制H面投影、W面投影,如图3-16(c)中的箭头所示。(4)擦去多余线条,加粗加深图线,完成全图,如图3-16(d)所示。Page 38项目3投影的基本知识3.3.1点的投影规律点是构成形体的最基本的几何元素。虽然点在任何投影面的投影上均为点,但它是绘制线、面、体投影的基础。如图3-17(a)所示,A点位于三投影面体系的空间内,过A点分别向三个投影面作投射线,可得到a、a、a。为了使三个投影面上的投影成为在一个平面上的投影图,将投影面展开,得到如图
16、3-17(b)所示的展开图。过a点的水平线与过a的竖直线刚好交于通过原点O的一条45斜线上,H面投影与W面投影总满足此关系,如图3-17(c)所示。Page 39项目3投影的基本知识Page 40项目3投影的基本知识根据以上分析,可以得出点的三面投影规律:(1)点的正面投影和水平投影的连线垂直于X轴(长对正),如图3-17(c)中的aaOX。(2)点的正面投影和侧面投影的连线垂直于Z轴(高平齐),如图3-17(c)中的aaOZ。(3)点的水平投影到X轴的距离等于点的侧面投影到Z轴的距离(宽相等),如图3-17(c)中的aax=aaz。Page 41项目3投影的基本知识根据上述投影规律,在三面投
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