建筑工程上最常用的投影方法为多面正投影法。
在投射方向、投影面都确定的情况下,空间一点有唯一确定的投影。但反过来,仅仅根据一个投影,无法还原出原来的点是在投射线的什么位置。再看形体,一些不同形状的形体可能会有相同的投影。所以,对于一个形体,只有一个投影而无其他附加条件,就无法确定形体的实际形状。
将形体向两个或多个互相垂直的投影面上作正投影,然后把投影面展平到同一平面上,就得到了形体的多面正投影图。这是能够完全确定形体形状的图示方法,也是工程上采用的主要图示方法。
多面正投影图的特点
(1)真实性
根据投影方法可以看到,当直线段平行于投影面时,直线段与它的投影及过两端点的投影线组成一个矩形,因此,直线的投影反映直线的实长。当平面图形平行与投影面时,不难得出,平面图形与它的投影为全等图形,即反映平面图形的实形。
由此可得出:平行于投影面的直线或平面图形,在该投影面上的投影反映线段的实长或平面图形的实形,这种投影特性称为真实性。
(2)积聚性
当直线垂直于投影面时,过直线上所有点的投影线都与直线本身重合,因此与投影面只有一个交点,即直线的投影积聚成一点。当平面图形垂直于投影面时,过平面上所有点的投影线均与平面本身重合,与投影面交于一条直线,即投影为直线。
由此可得出:当直线或平面图形垂直于投影面时,它们在该投影面上的投影积聚成一点或一直线,这种投影特性称为积聚性。
工程上常用的投影图有:正投影图、轴测投影图、透视投影图、标高投影图。
1.正投影图
用正投影法把形体向两个或两个以上互相垂直的投影面进行投影,再按一定的规律将其展开到一个平面上,所得到的投影图称为正投影图。它是工程上最主要的图样。
这种图的优点是能准确地反映物体的形状和大小,作图方便,度量性好;缺点是立体感差,不宜看懂。
2.轴测投影图
轴测投影图是物体在一个投影面上的平行投影,简称轴测图。将物体安置于投影面体系中合适的位置,选择适当的投射方向,即可得到这种富有立体感的轴测投影图,这种图立体感强,容易看懂,但度量性差,作图较麻烦,并且对复杂形体也难以表达清楚,因而工程中常用作辅助图样3.透视投影图
透视投影图是物体在一个投影面上的中心投影,简称透视图。这种图形象逼真,如照片一样,但它度量性差,作图繁杂。在建筑设计中常用透视投影来表现建筑物建成后的外貌。
4.标高投影图
标高投影图是一种带有数字标记的单面正投影图。它用正投影反映物体的长度和宽度,其高度用数字标注。这种图常用来表达地面的形状。作图时将间隔相等而高程不同的等高线(地形表面与水平面的交线)投影到水平的投影面上,并标注出各等高线的高程,即为标高投影面。这种图在土木工程中被广泛应用。
由于正投影法被广泛地用来绘制工程图样,所以正投影法是本书介绍的主要内容,以后所说的投影,如无特殊说明均指正投影。
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。空间两直线AB//CD,则平面ABba//平面CDdc,两平面与投影面H的交线ab、cd必互相平行。平行投影的这种性质称为平行性。
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;这一性质称为从属性。
点分线段的比例等于点的投影分线段的投影所成的比例,这一性质称为定比性平行投影的基本性质。
(一)显实性(或实形性)
当直线或平面平行于投影面时,它们的投影反映实长或实形。直线AB平行于H面,其投影ab反映AB的真实长度,即ab=AB。平面ABCD平行于H面,其投影反映实形,即□abcd≌□ABCD。这一性质称为显实性。
(二)积聚性
当直线或平面平行于投射线(在正投影中则垂直于投影面)时,其投影积聚于一点或一直线。这样的投影称为积聚投影。在正投影中,直线AB平行于投射线,其投影积聚为一点a(b),平面□ABCD平行于投射线,其投影积聚为一直线ad。投影的这种性质称为积聚性。
(三)类似性
一般情况下,直线或平面不平行于投影面,因而点的投影仍是点,直线的投影仍是直线,平面的投影仍是平面。当直线倾斜于投影面时,在该投影面上的投影短于实长,当平面倾斜于投影面时,在该投影面上的投影比实形小,这种情况下,直线和平面的投影不反映实长或实形,其投影形状是空间形状的类似形,因而把投影的这种性质称为类似性。