§3-1 点的投影
一、点的三面投影
如图3-1(a)所示,A置于三面投影体系中,由A点分别作三个投影面的垂线,相应垂足a′、a、a″分别为A点的正面(V面)投影、水平面(H面)投影和侧面(W面)投影。规定点在空间的位置标注为大写的字母,如A、B、C等,点的正面投影规定用小写字母加一撇来表示,如a′、b′、c′等,点的水平投影用小写字母来表示,如a、b、c等,点的侧面投影用小写字母加两撇来表示,如a″、b″、c″等。
图3-1 点的投影
二、点的坐标
若将三面投影体系看成空间直角坐标系,即投影面为坐标面,投影轴为坐标轴,O为坐标原点,则点的空间位置可用一组直角坐标值表示,如A(x,y,z),其三个直角坐标值分别表示了空间点到三个投影面的距离。从图3-1(a)可以看出,点的直角坐标值与点的投影及点A到投影面的距离关系为:
点A的x坐标值等于点到W面的距离;
点A的y坐标值等于点到V面的距离;
点A的z坐标值等于点到H面的距离。
由此可知,点的H面投影由点的x、y两坐标值决定;点的V面投影由点的x、z两坐标值决定;点的W面投影由点的z、y两坐标值决定。
三、点的三面投影规律
从图3-1可知,点A的V面投影和H面投影共同反映点A的x坐标;点A的V面投影和W面投影共同反映点A的z坐标;点A的W面投影和H面投影共同反映点A的y坐标。由此可得知投影规律:
(1)a′a的连线⊥OX轴(长对正)。
(2)a′a″的连线⊥OZ轴(高平齐)。
(3)水平投影a到X轴的距离等于侧面投影a″到Z轴的距离(宽相等)。
由以上可知,点的一面投影反映点到两个投影面的距离,即点的两个坐标值,点的任意两面投影就可以反映点到三个投影面的距离,即点的三个坐标值。也就是说,点的两面投影即可确定点在空间的位置。
【例3-1】 如图3-2(a)所示,已知B点的两面投影b′、b,求b″。
分析:根据点的三面投影规律,b″点必位于过b′而垂直于OZ轴的直线上,而且b点到OX轴的距离应等于b″到OZ轴的距离。
作图:
(1)过b′作OZ轴的垂线并延长。
(2)过b作OYH轴的垂线并延长,与45°辅助线相交,过交点作OYW轴的垂线并延长,与过b′作OZ轴的垂线的延长线相交,交点即为b″点。如图3-2(b)所示。
图3-2 已知点的两面投影求第三面投影
【例3-2】 已知空间点K(30,10,20),试作K点的三面投影。
分析:根据点的投影与坐标的关系,可以由点的已知坐标定出各面投影的位置。水平面投影可由X=30,Y=10确定;正面投影可由X=30,Z=20确定;侧面投影可由Y=10,Z=20确定。
作图:
(1)作相互垂直的投影轴,分别在各轴上截取X=30,Y=10,Z=20,如图3-3(a)所示。
(2)由各坐标点分别作所在投影轴的垂线,分别交于k、k′和k″三点,即得K点的三面投影,如图3-3(b)所示。
图3-3 根据点的坐标作点的三面投影
四、两点的相对位置关系
两点的相对位置关系指的是两点的左右、前后和上下关系。由于点的x、y、z坐标分别反映了空间点相对于W、V、H三投影面的距离,因此只要比较两点的对应坐标值的大小,就能确定两点的相对位置。X值大者在左,Y值大者在前,Z值大者在上,如图3-4所示。A点在B点的右方、后方和上方。
图3-4 两点的相对位置
五、重影点的绘制
当空间两点处于某一投影面的同一投影线上时,它们在该投影线垂直的投影面上的投影重合为一点,则称这两点是该投影面的重影点。重影点的空间条件是空间两点处在某一投影面的同一条投影线上,其坐标条件是有两个坐标值相同。规定不可见的投影要加圆括号,如图3-5所示。
图3-5 重影点的投影