投影面体系和点的投影基本知识
机械制图——第一章投影法和点、线、平面的投影

两个空间的点,发生重影的条件: 两对坐标值相等,一对坐标值不相等.
Xa = Xc Za = Zc Ya > Yc
a'(c') Yc
Za/Zc C A
c" a"
c Ya
a Xa/Xc
a'(c') Za/Zc
(三)两点的相对位置
如图1-8所示,两个点的投影沿左右、前后、上下三个方向 所反映的坐标差,即这两个点对应投影面W、V、H的距离差, 能反映两点的相对位置;反之,若已知两点的相对位置和其中 一点的投影,也能作出另一点的投影。
两点的相对位置
A(XA,YA,ZA) 和 B(XB,YB,ZB) 两点的相对位置: 如:b’→ a’ : a’(△X=Xa-Xb ,△Z =Za-Zb )
投影法分为两类: 中心投影法 平行投影法(称平行光源)
二、中心投影法
如图所示,点 S(投射中心)射 出过A点射线,在 投影面 P形成 a点的投影图案, 该方法称为:
中心投影法。
三、平行投影法
如图所示,投射线(由平行光源)平行投射,在投影面P形 成的投影图案,称为平行投影法。
平行投影法又可分为:
正投影法:投影线(平行光源)垂至于投影面的投影法
例:过C点作水平线CD与AB相交。
c●
k
a
b d
a
d
先作正面投影
k c●
b
⒊ 两直线交叉
b′
c′
a′ X
a
V
d′
c′
O
a′
AC
d
a
工程制图-2-点的投影-新

(一)三投影面体系的建立 如图:空间中有三个相互垂直的面,水平投影面用“H”表示,正立投影面用 “V”表示,侧立投影面用“W”表示。交点“O“为原点,三条交线OX、OZ、 OH叫投影轴。
(二)三面正投影图的形成
例:两步台阶
把台阶放在正投影体系中,按箭头方向分别向三个投影面作正投影,则: • ——在“H”面上得到的投影图,称为平面图(俯视图)
1.实形性 2.积聚性 3.类似性 4.平行性 5.从属性 6.定比性
2.2 点的投影
• • • • • • 点的单面投影 点的两面投影 点的三面投影 特殊点的投影 X 投影与坐标的关系 两点间的相对位置
z V
a’ az
A
ax a
o
a” W ay
• 重影点及其可见性
Y
1、点的单面投影
• 若已知一个空间点, 则在给定的投影面上, 可以得到该点唯一的 投影。 • 若已知点的一个投 影,则不能确定该点 的空间位置。
2.1.1
投射线
投影法的概念
S A 投影中心
空间点
b
a
B
投影
投影面P
将光线通过物体向选定的平面投影,并在该平面上得 到物体影子的方法称为投影法。
(二)投影的分类——由光源来确定。
1、中心投影:由点光源照射物体形成的投影,叫中心投影。 特点:近大远小。
2、平行投影:由相互平行的光线照射物体形成的投影。
• ——在“V”面上得到的投影图,称为立面图(主视图)
• ——在“W”面上得到的投影图,称为侧面图(左视图)
• 将H、V、W面的投影图综合起来,称为“三视图”
(三)三视图的展开
• • • 按规定,三视图应画在一个平面内。 方法:V面不动,H面绕OX轴向下旋转90度,与V面重合,W面绕OZ轴向右 旋转90度与V面重合。 如图:
点 的 投 影

下:
① 点的正面投影和水平投影的连线垂直于OX轴,即aa′⊥OX;点的正面投影和侧面投影
的连线垂直于OZ轴,即a′a″⊥OZ;同时aayh⊥OYH,a″ayw⊥OYW。
② 点的投影到投影轴的距离,反映空间点到以投影轴为界的另一投影面的距离,即:
a′aZ =Aa″=aayh=x坐标;a ax =Aa′=a″az=y坐标;a′ax =Aa=a″ ayw =z坐标。 为了表示点的水平投影到OX轴的距离等于侧面投影到OZ轴的距离,即:aaX=a″aZ,
2.一点的水平投影到OX轴的距离等于该点到V面的距离;其正面投影到OX轴的距离等于 该点到H面的距离,即aax=Aa′;a’ax=Aa。在图2-8(a)中,因为Aaaxa′是矩形, 所以aax=Aa′; a’ax=Aa。
1.2点在三投影面体系中的投影
1.三投影面体系的建立 如图2-9所示,三投影面体系是在V⊥H两投影面体系的基础上,增加一个与V、H投影面
点的水平投影和侧面投影的连线相交于自点O所作的45°角平分线,如图2-11(c)所示的
方法。
因此,已知一点的三个坐标,就可作出该点的三面投影。反之,已知一点的两面投影,也 就等于已知该点的三个坐标,即可利用点的投影规律求出该点的第三面投影。 例 已知空间点A(20、10、15),试作它的三面投影图。 解 作图步骤: (1) 如图2–12所示,在展开的三面投影体系中,由原点O向左沿轴OX量取20 mm得ax, 过ax作OX轴的垂线,在垂线上自ax向前量取10 mm得水平投影a,向上量取15 mm得 正面投影a′。 (2) 过a′作OZ轴的垂线交OZ轴于az,在垂线上自az向前量取10 mm得a″(a″也可由a 通过作圆弧或45°斜线求得)。则a、a′、a″即为A点的三面投影,可记为A(a、a′、 a″)。
04 投影原理及点的投影特性

三、点在三投影面体系中的投影
1.三投影面体系的建立 .
Z
Z
V
W
O
X
O
YW
X H
YH
Y
三投影面的展开
三投影面体系的建立
投影面
简称正面或V ◆正立投影面(简称正面或V面) 简称水平面或H ◆水平投影面(简称水平面或H面) X
Z V
o
W
◆侧立投影面(简称侧面或W面) 简称侧面或W
H
Y
投影轴
OX轴 面与H OX轴 V面与H面的交线 OY轴 面与W OY轴 H面与W面的交线 OZ轴 面与W OZ轴 V面与W面的交线
P
P
a
b c
P
(b).斜投影
投影面 (a).中心投影
(c) 正投影
•单中心投影
•中心投影
2、投影的分类
•平行投影
•双中心投影 •斜投影 •正投影
中心投影法 平行投影法
用于画透视图 斜投影 用于画斜轴测图 用于画工程图样及正轴测图 正投影 用于画工程图样及正轴测图
3 、平行投影的基本性质:
定比性 平行性
已知A点在 点之前5毫米 之上9毫米 点在B点之前 毫米, 毫米, 例4. 已知 点在 点之前 毫米,之上 毫米,之 毫米, 点的投影。 右8毫米,求A点的投影。 毫米 点的投影
Z a′ 9 a″
b′ X 8 b 5 a YH O
b″ YW
重影点: 重影点:
A、B为H面的重影点
a′ ′
● ●
空间两点在某一投影 面上的投影重合为一点 面上的投影重合为一点 则称此两点为该投 时,则称此两点为该投 影面的重影点。 影面的重影点。
例1:根据投影图判断点在空间的位置
点的投影

[例2] 已知点A(6,3,4),B点在A点的右、前、上方各2个
的投影
单位,C点在B点的正下方3个单位,求各点的投影。
b
a c
2
X
6
2
3
Z
4
a"
0
b" c"
YW
a b (c)
2
3
YH
[ ]
[例3] 已知点A(10,15,20),点B距W、V、H面分别为20mm、 影投的点求 3例 10mm、15mm,点C在点A之左15mm,之前5mm、 之下10mm,求各点的投影。
点A到W面的距离为:
Aa"=a’az=aayH =X坐标;
点A到V面的距离为:
Aa’=a"az=aax =Y坐标;
点A到H面的距离为:
Aa=a"ayW=a’ax=Z坐标;
Z A到W面
A到V面 Va' aZ
距离
距离
A
A到H面X ax
O
a" W
距离
a
aY
H
Y
A到W面
距离 Z
点的H面投影反映点的X、Y坐标;
水平投影面(水平面、H面) 正立投影面(正面、V面) 投影轴:X轴。
四个分角:H、V两投影面将空间划分为四个分角。
A点的投影:H面投影a , V面投影a’。
投影面的展开:V面不动,H面绕X轴向下旋转与V面重合。
实际画图不画外框线
Ⅱ Ⅰ
Ⅲ Ⅳ
a' V
X X ax H
a
V第
Ⅰ
A
分
角
aH H
V a'
X ax
a H
工程制图_02投影基本知识和点的投影详解

任务
1. 学习应用各种投影法来绘制图样(研究图示法); 2. 培养空间几何问题的解决能力(研究图解法); 3. 培养空间想象能力和空间分析能力; 4. 培养绘制和阅读建筑工程图样的能力; 5. 培养应用绘图工具和仪器绘图的能力; 6. 培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
C AB a
c
b 类似性
C B
A ac b
积聚性
C
A
A1
C1
B a
b
B1
ac1 b1
c1
可移性
JK系列
常用的几种投影图
建筑工程中常用的几种投影图
透视图 正投影图 轴测投影图
20 25
15
10
H
标高投影图
20 25 1015
0 5 10 15
三视图的形成
JK系列
三投影面:V面(正面)、H面(水平面)、W面(侧面)
W
侧
面 左视图
Y
三视图的投影关系
三视图的投影关系
Z
JK系列
V 上 主视图 左视图上 W
左
右高 后
前
主视图与俯视图长对正 主视图与左视图高平齐 俯视图与左视图宽相等
下长
O 宽下
后 俯视图
YW
三视图的方位关系
左
右宽
不必画边框 三视图的投影关系
物体有上、下、左、 H 前 右、前、后四个方位。
YW 上
物体左右主俯见,
学习方法
1.通过由物到图、由图到物、图物对照等 方法,逐步培养空间想象能力,能从二 维图形想象出三维形状。
2. 多做些题,但概念要弄清楚,解题要有 依据,思路要明确清晰。
第二章投影的基本知识和点、线、面的投影
第二章投影的基本知识和点、线、面的投影基本要求:建立投影的概念,掌握正投影的基本性质;掌握点线面的投影特性;根据投影能判断出点、线、面的关系。
主要内容:1、投影的基本知识;2、点的投影;3、直线的投影;4、平面的投影。
2.1 投影的基本知识一、内容:1、投影的基本概念;2、投影的类型;3、工程中常用的投影图。
二、要求及重点:要求掌握投影的基本概念;了解投影的类型、用途。
三、教学方式:通过实物及日常生活中的现象,使学生掌握投影的基本概念;了解投影的类型、用途。
2.1 投影的基本知识一、投影的概念1、在日常生活中,经常看到空间一个物体在光线照射下在某一平面产生影子的现象,抽象后的“影子”称为投影。
2、产生投影的光源称为投影中心S,接受投影的面称为投影面,连接投影中心和形体上的点的直线称为投影线。
形成投影线的方法称为投影法(图2-1)。
(a) (b)图2-1 中心投影法图2-2 平行投影法二、投影的类型投影法分为中心投影法和平行投影法两大类。
1、中心投影法光线由光源点发出,投射线成束线状。
投影的影子(图形)随光源的方向和距形体的距离而变化。
光源距形体越近,形体投影越大,它不反映形体的真实大小。
2、平行投影法光源在无限远处,投射线相互平行,投影大小与形体到光源的距离无关,如图2-2所示。
平行投影法又可根据投射线(方向)与投影面的方向(角度)分为斜投影(a)和正投影(b)两种。
(1)斜投影法:投射线相互平行,但与投影面倾斜,如图2-2(a)所示。
(2)正投影法:投射线相互平行且与投影面垂直,如图2-2(b)所示。
用正投影法得到的投影叫正投影。
三、工程上常用的投影图1、透视图用中心投影法将空间形体投射到单一投影面上得到的图形称为透视图,如图2-3。
透视图与人的视觉习惯相符,能体现近大远小的效果,所以形象逼真,具有丰富的立体感,但作图比较麻烦,且度量性差,常用于绘制建筑效果图。
图2-3 透视图图2-4 轴测图2、轴测图将空间形体正放用斜投影法画出的图或将空间形体斜放用正投影法画出的图称为轴测图。
第三章:点、线、面的投影
b
H
Y
一般位置直线求实长
• 直角三角形法求实长
投影面平行线
V b' a' A
β γ
a" W b" O
B X
β
a
γ
b
H
Y
(2) 投影面平行线 水平线
α
●
b a
●
●
b
●
a≡b≡m
直线倾斜于投影 直线平行于投影面 投影比空间线段 投影反映线段实长 ab=AB cosα ab=AB 真实性
直线垂直于投影 投影重合为一点 ab=0 积聚性
⒉ 直线在三个投影面中的投影特性
正平线(平行于V 正平线(平行于V面) 侧平线(平行于W 投影面平行线 侧平线(平行于W面) 平行于某一投影面而 水平线(平行于H 水平线(平行于H面) 统称特殊位置直线 与其余两投影面倾斜
X
a′ ′
●
az
Z
●
a″ ay
Y
ax a
●
O
Y
ay
② aax= a″az=y=A到V面的距离 ″ 到 面的距离 a′ax= a″ay=z=A到H面的距离 ′ ″ 到 面的距离 aay= a′az=x=A到W面的距离 ′ 到 面的距离
二、各种位置直线的投影特性
⒈ 一般位置直线
三个投影与各投影轴都倾斜。 三个投影与各投影轴都倾斜。
⒉ 投影面平行线
在其平行的投影面上的投影反映线段实长 及与相应投影面的夹角。另两个投影平行于相 及与相应投影面的夹角。 应的投影轴。 应的投影轴。
点在三投影面体系中的投影规律
点在三投影面体系中的投影规律
在三维空间中,存在着许多不同的物体和形状。
为了更方便地描述和分析它们,人们常常会用到投影的概念。
在三维空间中,一个点在投影面上的投影位置和投影面的朝向有关。
下面我们来探讨一下点在三投影面体系中的投影规律。
点在平面上的投影:
当一个点在平面上做投影时,它的投影位置与该平面的朝向有关。
如果该平面是垂直于视线的平面,那么点的投影位置就是它在该平面上的垂足;如果该平面不垂直于视线,那么点的投影位置就是它在该平面上与视线的交点。
点在直线上的投影:
当一个点在直线上做投影时,它的投影位置与该直线的朝向有关。
如果该直线是垂直于视线的直线,那么点的投影位置就是它在该直线上的垂足;如果该直线不垂直于视线,那么点的投影位置就是它在该直线上与视线的交点。
点在平面和直线的交点上的投影:
当一个点在平面和直线的交点上做投影时,它的投影位置既与该平面的朝向有关,也与该直线的朝向有关。
如果该平面和直线都是垂直于视线的,那么点的投影位置就是它在该平面和直线的交点上的垂足;如果该平面或直线不垂直于视线,那么点的投影位置就是它在该平面和直线的交点上与视线的交点。
综上所述,点在三投影面体系中的投影规律与投影面的朝向有关。
要准确地描述一个点在投影面上的投影位置,必须先确定该投影面的朝向。
在实际应用中,人们常常会用到坐标系和向量等工具来描述和计算点的投影位置,以便更方便地进行分析和计算。
第二章 投影的基本知识
本章提要
本章主要介绍投影的概念与分类、 本章主要介绍投影的概念与分类、正投影 的特性、 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以及形体在三面投影体系 中投影的作图方法。 中投影的作图方法。
本章内容
2.1 投影的概念、分类及其应用 投影的概念、 2.2 正投影的特性 2.3 三面投影图
图2.7 投影的显实性
2.2.2 积聚性
直线或平面与投影面垂直时,其投影积聚成点或 直线,如图2.8所示。这种性质称为正投影的积聚性。
图2.8 投影的积聚性
2.2.3 类似性
直线或平面与投影面倾斜时,直线的投影仍为 直线,但短于原直线的实长;平面的投影仍为平面, 但形状和大小都发生变化。如图2.9所示,当直线AB 或平面ABCD不平行于投影面时,其投影ab<AB; 平面ABCD的投影abcd仍为平面,但abcd不仅比平面 ABCD小,而且形状也发生了变化。这种性质称为正 投影的类似性。
已知A点的坐标值 例1:已知 点的坐标值 已知 点的坐标值A(12,10,15),求作 点的 , , ,求作A点的 三面投影图。 三面投影图。 Z 步骤: 步骤: a' a'' aZ
1、作投影轴; 、作投影轴; 2、量取: 、量取:
=12、 =15、 Oax=12、Oaz=15、OaYH=OaYW=10, X 得ax、az、OaYH、OaYW等点 ;
图2.16 三面投影图的规律
2.3.4 三面投影图的方位
形体在三面投影体系中的位置确定后,相对于 观察者,它的空间就有上、下、左、右、前、后六 个方位,如图2.17所示。 水平面上的投影反映形体的前、后、左、右关 系,正面投影反映形体的上、下、左、右关系,侧 面投影反映形体的上、下、前、后关系。
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[例2.1] 已知点A(14,10,11),作出该点的三面投 影。
[解] 根据点的投影特性,可由点A的坐标作出它的 三面投影。
Z
a'
a"
10 11
X
14 O
YW
a YH
[例2.2] 已知点A与投影面W、V、H的距离分别为 14mm、10mm、11mm,作出该点的三面投影。
Z a' b'
X
O
a"(b")
A、B为W面 的重影点
YW
a
b
YH
V 对V面的重影点
a'
(c')d'
b'
A
C
B
D
对H面的重影点
c
a(b)
d
可见性的判断: 对正面V的重影点:
前遮后 对水平面H的重影点:
上遮下 对侧面W的重影点:
左遮右
[例2.5] 如图所示,已知点A,并知点B在点A之右 8mm,之后6mm,之下6mm,点E在点A的正下方、在H 面上,作点B和E的三面投影,并表明可见性。
投影面的边框、投影面的名称、OX轴上的点ax。
[例2.3] 已知点A(14,10,11)和点B(3,0,0), 作出这两个点的水平投影和正面投影。
[解] 根据点的投影特性,可由点的坐标作出它的水 平投影和正面投影。
a'
10 11
X
14 b' O
b
a
注意的是:虽然b、b'都与B点重合,但在投影图中只 标注投影,因而不能在b、b'处标B。
谢 谢!
让我们共同进步
X
O
a H
2.三投影面体系的建立
对于一些复杂的物体,只有两个投影往往不能确定其形状,
需建立三投影面体系。
Z
用三个互相垂直的投影面构 V 成一个三投影面体系,三个投影
面分别为:正立投影面,用V表示;
水平投影面,用H表示;侧立投
O
影面,用W表示。 H、V、W面将 X
空间分成八个分角,处在前、上、
左侧的分角称为第一分角。通常
与该点相重合,另外两个投影则分别位于这个投影面的两
条投影轴上。
(3)投影轴上的点
Z V
Dd' d" W
X
O
d
Z
d' d"
X
O d
b" Yw
H
Y
YH
投影特点:投影轴上的点必有两个坐标为零,也就是
该点与相交于这条投影轴的两个投影面的距离都是零,在
相交于这条投影轴的两个投影面上的投影,都与该点相重
合,另一投影则重合与原点O。
[解] 因为点与投影面的距离,分别是该点的相应
的坐标,亦即xA=WA=14, yA=VA=10, zA=HA=11,所 以仍用例题2.1同样的作图原理和步骤,即可作出点A的
三面投影。
Z
a'
a"
X
O
YW
a YH
5. 各种位置的点
(1)空间点:不在任一投影面上的点。
Z
V
a'
a'
A
a"
W
X
O
X
Z a"
O
X
第三分角
水平 投影面
正立 投影面
第一分角
投影轴
O H
第四分角
两投影面体系由V面和H面二个投影面构成。V面和H面 将空间分成四个分角。处在前、上侧的那个分角称为第一分 角。我们通常把物体放在第一分角中来研究,所得投影称为 第一角投影,优先采用第一角画法。
点的两个投影能唯一确定该点的空间位置
V
a
A
YH
点y和z的坐标。
一点的两个投影之间的连线称为投影连线。
a' X
Z
可以证明:点的投影连
a"
线垂直于相应的投影轴
(点的两个投影所在的
投影面的交线)。
O
ayW
YW
aa' ⊥ OX轴
a
ayH
YH
a'a"⊥OZ轴 aayH⊥OYH, a"ayW⊥OYW
例:已知点A的正面投影a'和水平投影a,求其侧面投 影a"。
H
同样,长方体的投影是一个长方形,但根据投影是 长方形也不能确定产生它的是长方体还是楔形体,因此, 对单面正投影,点不能定位,体不能定形。
要使投影能唯一确定它们的形状和位置,必须建立一 个多面投影体系。
1.两投影面体系的建立
互相垂直的正立投
V
影面(简称正面或V面) 第二分角
和水平投影面(简称水
平面或H面),组成两 投影面体系。交线称为 投 影 轴 OX 轴 , 它 将 空 间划分为四个分角。
Y
把物体放在第一分角中来研究。
三个投影面之间的交线称为投影轴,分别用OX、OY、OZ表 示,如图所示
将物体置于三投影面体系中,按正投影法分别向三个 投影面投射,其V面投影称为主视图,H面投影称为俯视 图,W面投影称为左视图。
主视图
左视图
俯视图
为了把物体的三面投影画在同一平面上,规定V面不 动,将H面绕OX轴向下旋转90°,W面绕OZ轴向后旋转 90°,与V面处在同一平面上。
左-右
B
b
A
a"
O b"
a
Y
每个投影面只能反映两个向度。
a'
左-右 上 b' 下
X
-
Z
a"
后-前 上
-
b" 下
O
YW
两点间的相对位置可用它们 同方向的坐标差值来判断
两点中X值大的点——在左
后 b前 左-右 a YH
-
B点在A点 之左、之 后、之下
两点中Y值大的点——在前 两点中Z值大的点——在上
若已知两个点的相对位置以及其中一个点的投影,就 能作出另一点的投影。
W Z
V 主视图
左视图W
展开
O YW
X
YH
H
H 俯视图
由于视图的形状和物体与投影面之间的距离无关,因 此工程图样上通常不画投影轴和投影面的边框,如图所示。
三视图
三视图的对应关系如图所示
上
上
高平齐
左
右
主视图
左
后
视 图
前
下
下
后
左
俯视图
右
450
前
图和物的关系
主、俯分左右
主、左看上下
俯、左辨前后
例题:已知A点,且B点在A点的左方10mm,下方 20mm,前方15mm,求B点的三面投影。
Z
a'
a
O a
15
b" YW
YH
(2)重影点及其可见性
两点的某个坐标相同时,在某一投影面上具有重合的 投影,则这两点称为对该投影面的重影点。
V a' b'
X
Z
A、B为H面
的重影点
A
a"
(4)与原点O重合的点
Z
Z
V
W
X
d'd" O Dd
X
d'd" O Dd
b" Yw
H
Y
YH
投影特点:与原点O相重合的点的三个坐标都是零, 三个投影都重合于原点O。
(1) H、V两投影面体系
Z V
a'
Z V
a' a'
yA=VA zA=HA
A
X
aX
OX
O
X
aX
O
a
a
a
Y H Y
在H、V两面体系中的点A的投影图中:不画和不标注
省略
向前
不注
不画
Z
边框
V a
●
W
az
a
●
不注明投 影面名称
向前
X
ax
a●
H用细
实线画
O ayW
ayH YH
YW
画辅 助线
投影图
4. 点的坐标和投影特性
将投影轴作为坐标轴,投影面作为坐标面,互相垂直 的OX、OY、OZ轴构成空间的直角坐标系。
Z V
a'
aZ
W
X
aX
A
a"
O
a
aY
Y
点A可写成 A(xA,yA,zA)
Z
a'
a"
X
O
YW
a YH
从点的投影特性可知:
①已知点的三个坐标或与三个投影面的距离,就可确 定该点的位置,便可作出该点的三面投影。
②由于点的一个投影可以反映该点与相邻的两个投影 面的距离或两个坐标,因而由一点的两个投影,就可反映 该点与三个投影面的距离或坐标,确定该点的位置,也可 按点的投影特性作出该点的第三投影。
b' 7 b"
17 7
O
例:已知空间点D的坐标(15,10,20),试作其投影图和 直观图。
Z
d'
d"
Z V d'
D d" W
X
O
YW X
O
d YH
d H
Y
2.1.3 两点的相对位置
(1)在投影图中能显示两点的相对位置
上
—
空间有: 长(左右方向)