第四章 几何形体对象分解
建筑力学大纲 知识点第四章 几何组成分析
第4章平面体系的几何组成分析4.1几何不变与几何可变体系的概念通常平面体系可以分成三类，即几何不变体系、几何可变体系和瞬变体系。
在不考虑材料微小变形的条件下，体系受力后，能保持其几何形状和位置的不变，而不发生刚体形式的运动，这类体系称为几何不变体系。
图4－2所示在荷载F的作用下，该体系必然发生刚体形式的运动。
此时无论F值如何小，它的几何形状和位置都要发生变化。
这样的体系称为几何可变体系。
图4－1 图4－2图4－3所示体系，这种在原来的位置上发生微小位移后不能再继续移动的体系称为瞬变体系。
（a）（b）（c）图4－34.2刚片·自由度·联系的概念刚片：对体系进行几何组成分析时，由于不考虑材料的变形，所以各个构件均为刚体，由若干个构件组成的几何不变体系也是一个刚体。
研究平面体系时，将刚体称为刚片。
自由度是确定体系位置时所需要的独立参数的数目。
当对刚片施加约束时，它的自由度将减少。
能减少一个自由度的约束称为一个联系。
4 .3 几何不变体系的组成规则无多余联系是指体系内的约束恰好使该体系成为几何不变体系，几何不变体系的基本组成规则有三条。
规则一：二刚片规则。
两刚片用既不完全平行，也不相交于一点的三根链杆联结。
所组成的体系是几何不变的。
规则二：三刚片规则。
三个刚片用不在一条直线的铰两两相联结组成的体系是几何不变的。
规则三：二杆结点规则。
在刚片上加或减去二杆结点时，形成的体系是几何不变的。
4 .4 静定结构和超静定结构·常见的结构形式4.4.1静定结构和超静定结构几何不变体系可分为无多余联系和有多余联系两类。
无多余联系的几何不变体系称为静定结构，有多余联系的几何不变体系则称为超静定结构。
4.4.2常见的结构形式1.梁板体系2.桁架体系3.拱结构体系4.框架、筒体体系5.悬索体系6.薄壳体系7. 膜结构8.树状结构小结(1)体系可以分为几何不变体系和几何可变体系，只有几何不变体系才能用作结构，几何可变及瞬变体系不能用作结构。
工程应用软计算课件第4章 分形几何(2).ppt
5
4.3.1 从拓扑维数到度量维数
例4.3 按经典欧氏几何的方法，求一个拓扑一维的光滑曲 线的长度和二维平面上具有光滑边界的区域的面积。
Mi Mi+1
B
M2 M1
A
6
4.3.1 从拓扑维数到度量维数
依此类推，k维欧氏空间上的光滑边界几何体F的度量d(F)为：
D ln 2 0.6309...... ln 3
13
4.3.2 自相似维数
例4.5 求科赫曲线的自相似维数。
由科赫曲线的迭代过程可知，Ek+1中的小线段长度为 Ek中直线段的1/3，小线段的个数是4个，即N=4，相似比为 1/3，相似比倒数为r=3，所以科赫曲线的自相似维数为：
D ln 4 1.2619...... ln 3
14
4.3.3 盒维数
自相似维数对于不具有严格自相似性的分形来说是难以 适用的，因此我们需要拓广分形维数的定义。
盒维数克服了这一困难。由于其维数的数学近似计算及 经验估计要相对容易，故应用中比较普遍。
盒维数：
取边长为ε的小盒子，覆盖分形。由于分形内部有各种 层次的空洞和缝隙，所以有些小盒子是空的，有些则覆盖 了分形的一部分。记非空小盒子的个数为N(A;ε),然后不 断地缩小盒子的尺寸ε，所得的N(A;ε)值自然要增大。当ε 0时,即可得到数盒子法定义的分形维数。
2
4.3.1 从拓扑维数到度量维数
在欧氏几何中，通常把点看作0维，直线看作1维， 平面看作2维，空间则是3维的。
那么，曲线、曲面或更高维空间上的超曲面的维数是 多少呢？
如果一条曲线与1维直线同胚（即存在一一的连续映 射），则这条曲线被定义为1维的，如果一个曲面与2维平 面同胚，则这个曲面被定义为2维的。以此类推，如果一 个超曲面与n维超平面同胚，则这个超曲面被定义为n维的。 这样定义的维数我们称之为拓扑维数。
几何形的合成与拆分
几何形的合成与拆分几何形是数学中一个重要的概念，它是由几条线段或弧段所围成的一个平面图形。
在几何学中，我们经常需要进行几何形的合成与拆分操作，以便更好地理解和解决几何学中的问题。
本文将探讨几何形合成与拆分的方法和应用。
一、几何形的合成1. 平移与旋转合成几何形的平移是指将几何形在平面上沿着一条平行线段进行移动，而不改变其大小和形状。
通过平移，我们可以将多个几何形合成为一个几何形。
例如，将一个正方形沿着一条线段平移，则可以合成一个更大的正方形或矩形。
此外，通过旋转一个几何形，也可以实现几个几何形的合成。
例如，将一个三角形绕着一个点旋转，则可以合成一个多边形。
2. 相似形的合成相似形是指两个几何形在形状上相似但大小不同。
根据相似性质，我们可以通过放大或缩小一个几何形来实现合成。
例如，通过将一个正方形每条边放大一倍，则可以得到一个更大的正方形。
3. 多边形的合成当我们需要合成多边形时，常常可以利用凸多边形与凹多边形的组合来实现。
例如，可以将一个凸多边形与一个凹多边形的某一边对齐，然后将它们合成为一个更复杂的多边形。
二、几何形的拆分1. 平移与旋转拆分与几何形的合成相反，平移和旋转也可以用于几何形的拆分。
通过平移，我们可以将一个几何形拆分为多个相同或不同的几何形。
例如，将一个正方形按照一定规则平移，可以拆分成多个小正方形。
旋转也可以用于几何形的拆分，例如通过旋转一个长方形，可以将其拆分成两个平行的直角三角形。
2. 对称轴拆分对称轴是指一个几何形中心与图形边上各点连线的轴线。
利用对称轴，我们可以将几何形拆分为对称的部分。
例如，将一个正方形沿着对角线对折，可以将其拆分为两个相等的直角三角形。
3. 多边形的拆分拆分多边形的方法有很多种，常用的方法包括连接顶点，划分区域等。
我们可以通过连接多边形的顶点，将多边形拆分为多个三角形。
划分区域是指将一个多边形按照一定规则分割成若干不重叠的小区域。
通过这种方式，可以将多边形拆分为更简单的几何形。
形状的分解与组合
形状的分解与组合形状是我们日常生活中经常接触到的概念，它在几何学中起着重要的作用。
在几何学中，形状的分解与组合是一个重要的概念，它探讨了形状的构成以及如何将形状组合在一起形成新的形状。
在本文中，我们将探讨形状的分解与组合，并分析其在数学和现实生活中的应用。
1. 形状的分解形状的分解是指将一个复杂的形状分解为多个简单的形状。
这个过程可以通过不同的方法实现，比如将一个多边形分解为多个三角形，或将一个立体体块分解为多个平面形状。
在几何学中，分解形状的一个常见方法是使用平行线和横切线。
通过绘制一条横切线，我们可以将一个形状分为上下两个部分，然后再进一步分解每个部分，直至得到所需形状。
2. 形状的组合形状的组合是指将多个简单的形状组合在一起形成一个复杂的形状。
这个过程可以通过叠加、连接或者重叠等方式实现。
在几何学中，组合形状的一个常见方法是通过计算各个形状的面积或体积，并将它们相加。
例如，我们可以将多个长方形组合成一个更大的长方形，或将多个块体组合成一个更复杂的立体体块。
3. 数学中的应用形状的分解与组合在数学中有着广泛的应用。
在几何学中，我们经常使用形状的分解与组合来证明几何定理。
通过将一个复杂的几何问题分解为多个简单的子问题，我们可以更容易地解决和理解这个问题。
此外，形状的分解与组合也广泛应用于计算几何中的算法设计。
在计算机图形学和计算机辅助设计领域，我们可以利用形状的分解与组合来生成复杂的几何模型，绘制图形和进行形状变换。
4. 现实生活中的应用除了数学领域，形状的分解与组合在现实生活中也有许多应用。
首先，在建筑和工程领域，我们经常需要将多个简单的形状组合在一起形成复杂的结构。
例如，在建筑设计中，将多个墙体、柱子和屋顶等组合在一起形成一个建筑物。
其次，在工业设计和制造过程中，形状的分解与组合也起着重要的作用。
在设计产品时，我们经常需要将多个零部件组合在一起形成一个整体。
通过合理的形状分解与组合，我们可以创建出更加美观和实用的产品。
几何形体的分解与组合
几何形体的分解与组合几何学是一门研究空间形状、大小和其它属性的学科，其中一个基本的概念是几何形体。
在几何学中，几何形体指的是由点、线、面围成的、有一定形态和结构的图形。
在学习几何形体过程中，我们会遇到分解和组合几何形体的问题。
本文将讨论几何形体的分解与组合，以及其在几何学中的应用。
一、几何形体的分解几何形体的分解是指将一个复杂的几何形体拆解成简单的几何部分。
这种分解可以使我们更好地理解形体的结构和属性。
常见的几何形体分解方法有：1. 分解为平面图形：将一个几何体展开后，可以得到一些平面图形。
例如，长方体可以被分解为6个矩形，并且这6个矩形的边长和面积可以通过分解得到。
2. 分解为基本几何体：一些几何形体可以被分解为基本几何体的组合。
例如，立方体可以被分解为6个正方形。
这种分解方法常用于计算几何形体的体积和表面积。
几何形体的分解不仅仅是理论上的操作，它也是实际生活中许多问题的解决方法。
二、几何形体的组合几何形体的组合是指将两个或多个简单的几何部分组合成一个复杂的几何形体。
通过组合，我们可以创建出新的几何形体，并且探索它们的性质。
常见的几何形体组合方法有：1. 堆叠组合：这是最简单的组合方法，即将几何形体叠放在一起。
例如，将多个立方体堆叠在一起可以构建出一个长方体。
2. 比例组合：通过调整几何形体的大小比例，可以创建出各种新的形态。
例如，通过将两个等腰三角形放置在一起，可以构成一个平行四边形。
几何形体的组合可以帮助我们理解不同形体之间的关系，并且为我们解决实际问题提供了方法。
三、几何形体的应用在生活中，几何形体的分解与组合可以应用于许多领域，以下是几个例子：1. 建筑设计：建筑设计师经常需要将复杂的建筑结构分解为简单的几何形体，以便在设计过程中更好地理解和计算各个部分的属性，并且进行合理的组合。
2. 工程制图：在工程制图中，分解与组合几何形体是绘制和描述建筑物、机械零件等的基本方法。
通过准确地分解和组合，可以为制造和装配提供准确的指导。
蒙氏几何体分解-概述说明以及解释
蒙氏几何体分解-概述说明以及解释1.引言1.1 概述蒙氏几何体分解是一种将蒙氏几何体划分为更简单组成部分的方法。
蒙氏几何体是由发现者盖尔·蒙氏命名的，它是一类多面体，具有特殊的几何性质和结构。
通过对蒙氏几何体进行分解，我们可以更好地理解和揭示其内部结构和性质。
蒙氏几何体分解的研究具有重要的理论和应用价值。
从理论上讲，蒙氏几何体分解是对几何学基本概念的深入研究，有助于我们理解多面体的构造和拓扑结构。
同时，蒙氏几何体分解也与其他几何领域的研究密切相关，如拓扑学、计算几何学等。
在应用方面，蒙氏几何体分解有助于解决实际问题和优化设计。
通过将复杂的蒙氏几何体分解为简单的组成部分，我们可以简化计算和分析过程，提高效率和精度。
此外，蒙氏几何体分解还可以应用于图形图像处理、三维建模等领域，为计算机模拟和虚拟现实技术提供重要支持。
本文将介绍蒙氏几何体的定义、特点和应用，并总结蒙氏几何体分解的方法。
同时，我们将对蒙氏几何体分解的意义进行讨论，探讨其在几何学和应用领域的潜在研究方向。
通过深入研究蒙氏几何体分解，我们可以为几何学和相关领域的发展做出贡献，并推动相关技术的进一步应用和推广。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构，让读者对文章的主要内容有一个初步的了解。
本文将按照以下结构进行论述：第一部分是引言，主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
首先，概述部分将简要介绍蒙氏几何体分解的背景和意义，引起读者的兴趣。
接着，文章结构部分将详细说明本文的组织结构和每个部分的内容安排，使读者可以清晰地了解文章的整体框架。
最后，目的部分将明确本文的目标，即通过对蒙氏几何体分解方法的介绍和讨论，探索其在实际应用中的作用和意义。
第二部分是正文，主要包括蒙氏几何体的定义、特点和应用。
在蒙氏几何体的定义部分，将详细介绍蒙氏几何体的基本概念和形式特征，使读者对其有一个清晰的认识。
在蒙氏几何体的特点部分，将分析和总结蒙氏几何体的主要特点和性质，探讨其在几何学和数学中的重要性。
几何分解教案人教版三年级
几何分解教案人教版三年级教案标题：几何分解教案（人教版三年级）教学目标：1. 理解几何分解的概念，能够将一个图形分解为不同的几何形状。
2. 能够运用几何分解的方法解决简单的几何问题。
3. 培养学生的观察力、分析能力和解决问题的能力。
教学准备：1. 教学工具：黑板、彩色粉笔、几何图形卡片、剪刀、胶水。
2. 教学材料：人教版三年级数学教材、练习册。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用黑板上的几何图形卡片，向学生展示一个复杂的图形，引导学生思考如何将其分解为简单的几何形状。
2. 提问：你们知道什么是几何分解吗？为什么要进行几何分解？二、讲解与示范（10分钟）1. 通过示范，向学生展示如何进行几何分解。
以一个简单的图形为例，将其分解为三个几何形状（如正方形、长方形和三角形）。
2. 引导学生观察示范过程，理解几何分解的方法和步骤。
三、练习与巩固（15分钟）1. 分发练习册，让学生进行几何分解的练习。
要求学生根据给定的图形，将其分解为不同的几何形状，并填写在相应的空格中。
2. 监督学生的练习过程，及时给予指导和帮助。
四、拓展与应用（15分钟）1. 引导学生运用几何分解的方法解决一些简单的几何问题。
例如：某个图形由几个正方形组成，每个正方形的边长是多少？2. 让学生自主思考并解答问题，鼓励他们运用几何分解的思维方式。
五、总结与评价（5分钟）1. 总结几何分解的概念和方法，强调其在解决几何问题中的重要性。
2. 对学生的表现进行评价，鼓励他们在今后的学习中继续运用几何分解的思维方法。
六、作业布置（5分钟）1. 布置相关的作业，要求学生继续进行几何分解的练习。
2. 提醒学生按时完成作业，并预告下节课将进行作业的讲评。
教学反思：通过本节课的教学，学生能够理解几何分解的概念和方法，能够运用几何分解的思维方式解决简单的几何问题。
教师在教学过程中注重示范和练习，通过学生的参与和实践，提高了他们的学习兴趣和能力。
在今后的教学中，可以进一步拓展几何分解的应用场景，提高学生的解决问题的能力。
平面构成第四章第二节基本型
平面构成第四章第二节基本型一、基本形的概念基本形是构成中最基本的单位元素。
基本形，就是点、线、面、体基本元素构成设计形态的基本单元形象。
当我们运用一种基本形象来构成设计对象时，这些形象就是基本形。
二、形象的组合关系形象是物体的外部特征，是可见的。
在构成中形象和形象之间产生了各种的组合关系。
1.分离：形与形之间不接触，有一定距离。
2.相遇（相接）：形与形之间边缘正好相切。
3.复叠：形与形之间上下重叠关系，由此产生上下前后左右的空间关系。
4.透叠：形与形之间相交在一起，相交部分为透明感觉，但不产生上下前后的空间关系。
5.联合：形与形之间结合在一起，组成为一个较大的新形象。
6.减缺：形与形之间下下重叠，上面图形减下面图形，得到一个新的形象。
7.差叠：形与形之间相交重叠，重叠的地方产生一个新的形象。
8.重合：形与形之间相互重合，变为一体。
三、打散重构（一）打散重构的定义打散重构是一种分解组合的构成方法，就是把一个完整的东西，打破原有的组合规律，破坏其排列关系，分解成若干个部分，然后根据一定的构成原则重新组合。
▲这种方法有利于抓住事物的内部结构及特征，从不同的角度去观察、解剖事物，从一个具象的形态中提炼出抽象的成分，用这些抽象的成分再组成一个新的形态，产生新的美感。
在现代标志设计中经常使用这一方法。
（二）基础几何打散重构利用分割、打散的手法，把几何形体分成若干个部分，然后把分割的图形重新组合得到新的图形。
▲练习时要注意不要分得太多、太乱。
重组时不能重叠在一起。
（三）特殊打散重构按照一定的秩序规律，利用分割、打散的手法，把图形分成若干个部分，然后把分割好的图形全部用上，缺一不可，使其重新组合（重组时不能重叠一起）。
得到新的图新。
▲练习时要注意分割的图形形状，可用弧线分割、直线分割等，不同的分割方式能组成不同的形象。
如，把一个圆分成六分，再重新组合成新的图形。
四、正负形（一）认识正负形（图与底）形体与空间是相辅相成，互不可分的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4 Geometry对象
Geometry模型组合关系和可用接口
4 Geometry对象
Geometry类 Geometry类是所有几何形体对象的父类，它是一个抽象类。 IGeometry接口定义了所有几何对象都拥有的属性和方法。 在Geometry模型中，很多对象都是组件类，因此可以接创 建一个几何形体对象。但是使用new关键字创建的几何对 象，在使用之前必须添加具体的信息。 IGeometry常用属性和方法 IGeometry：Dimension 查询几何形体维度 IGeometry：Envelope 返回包络线 IGeometry：IsEmpty 查看对象是否为空 IGeometry：SetEmpty 将一个几何对象设置为空，仅保 留其空间参考属性。 IGeometry：Project 设置一个几何对象的空间参考属性 IGeometry:GeometryType 返回对象的几何类型。
4 Geometry对象
本章包含以下具体内容： 1.Geometry模型 2.Point和Multipoint对象 3.包络线对象 4.各种曲线对象 5.Geometry集合对象 6.空间参考
4 Geometry对象
§4.1 Geometry模型
Geometry是AE中使用最广泛的对象集之一，用 户在新建、删除、编辑和进行地理分析的时候，就是 在处理一个包含几何形体的矢量对象；除显示要素外， 在空间选择、要素着色制作专题图、标注编辑等很多 过程中，也需要使用Geometry对象。
4 Geometry对象
（1）ConstructAlong沿线创建方法 沿线创建法是基于一个曲线（Curve）上起始点对象，通过给定距 离、比例和扩展类型，沿着曲线创建一个新点。如果距离比曲线的长 度要长，那么点将沿着它的切线生成。
4 Geometry对象
（2）ConstructAngleBisector角平分线创建法 这种方法使用三个点，即起始点（FromPoint）、通过点（ Through Point）和终止点（ToPoint）。该方法通过平分三点形成的夹 角，并设置一个距离在平分线上寻找到一点。如果长度为负值，则沿着反 方向放置点。
4 Geometry对象
§4.2 Point和Multipoint对象
一、Point对象
点Point代表了一个0维的、具有X、Y坐标的几何对象 。点没有形状，既可以用于表示描述点类型的要素，也可以 用在寻址、符号化和用于组成一个网络，且任何几何对象都 可以使用点来产生。 构成几何形状的顶点，存在三种可选择的属性，即Z值、 M值和ID值。Z值大多数情况下表示点的高程，也可将 Z值 作为一点的辅助值来还使用，如某点的降雨量、空气污染指 数等，这些Z值的存在，可以构成一个三维曲面。M值是所 谓的Mesasure值，即度量值。ID号是一个点的唯一标识值 ，用于唯一确定一个点对象。
在Geometry模型中，几何形体对象被分为两个层次， 其一是构成要素的几何图形，另一个是组成这些形状的构 件。前者称为高级几何对象，具体包括Point、 Multipoint、Envelope、Polyline、Polygon。除了 “高级几何对象”外，Geometry模型中的其他对象都是 构件几何对象，它们组合构成了高级几何对象，如 segement对象构成了Path，而一个或是多个Path对象 组成了Polyline。 在Geometry模型中，某些几何对象可以组合产生新 的几何形体，如Polyline由Path组成，而Path则可以由 Segment组成。但并不是用户必须有“层次”建立高级 几何对象。即可以由Point对象构建所有的几何形体。
4 Geometry对象
2、IConstructPoint接口 AE中Geometry模型的一个重要特点是它具有 一套丰富的，利用已经存在的几何对象的距离、 角度和空间关系，生成新的几何形体对象的方法。 使用这些方法常常涉及使用角度和偏转角。在 AE编写程序时，角度使用的是弧度单位，而长度 单位使用地图投影单位。 IConstructPoint接口，可以使用多达10种方 法来创建所需要的点，下面介绍几种点的构造方 法：
4 Geometry对象
Geometry *
Geometry collection
Curve
Envelope
Point
*
MultiPoint
Polycurve
Segment *
Path
*
Polyline
Polygon
Line
CircularArc
BezierCurve
Ring
*
4 Geometry对象
4 Geometry对象
ห้องสมุดไป่ตู้
4 Geometry对象
1、IPoint接口 定义了Point对象的属性和方法： ID属性：返回点对象的ID号； M、Z值：返回点的测量号和高程值 X和Y：获得一个点的X和Y坐标值 PutCoords：用于设置一个点的X、Y坐标值 ConstrainAngle和ConstrainDistance方法可 以使用参数改变已经存在点的位置。如 ConstrainAngle只要确定旋转角度和描述点等参 数，就可以精确移动。
4 Geometry对象
AE提供了IGeometryCollection接口， GeometryCollection是具有相同类型几何对象的集合， 即可以是描述Polyline路径的集合，或者是描述路径的 片段（Segement）集合，甚至是可以直接组成 Polyline的点的集合。下表列举了各种组合关系以及可 使用的集合接口：
第四章 几何形体对象
4 Geometry对象
在GIS中，矢量数据模型是地理数据的主要表现形 式，Geodatabase中的每一条要素记录都有一个shape 字段用于保存它的一个或多个几何形体对象，正是由 于存在着这种精确的特征，才使得ArcGIS可以对这些 要素进行不同的空间分析和运算，得出用户需要的结 果。 对创建一个要素或图形元素而言，几何形体对象 也是它们的主要属性，由于Geometry属性的存在，用 户才能以图形的方式看到GIS要表示的信息。