内容正文:
第2讲 空间几何体的直观图与三视图
(第一种方式)
(1) 请同学们看下面几个常见的自然现象,考虑它们是怎样得到的。在这些现象当中,实物与像之间的对应关系是一个几何问题。
图中的现象都是投影现象。从图中可以看出,光源可以是一个点,也可以是一个面,即投射线可以从一点发出,也可是一束与投影面成一定角度的平行线,这样就使投影分为中心投影和平行投影。
(2)照相、绘画之所以有空间视觉效果,主要取决于线条、明暗和色彩,其中对线条画法的基本原理是一个几何问题。
从图中可以看出,空间图形经过中心投影后,直线仍然是直线,但平行线可能变成了相交的直线。这就是一种中心投影。中心投影后的图形与原图形相比,虽然改变很多,但直观性强,看起来与人的视觉效果一致,最象原来的物体。所以在绘画时,经常使用这种方法,但在立体几何中很少用中心投影原理来画图。
(3)在建筑、机械等工程中,需要用平面图形反映空间几何体的形状和大小,在作图技术上这也是一个几何问题。
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从图中可以看出,空间几何体从不同方向观察,可以得到相应的平面图形,这种图形即空间几何体的三视图。三视图可以精确的表示构成几何体的元素的位置关系和数量关系,所以在建筑、机械等工程绘图中,经常使用这种方法。[来源:学&科&网]
(4)一些图画具有非常强的空间表现力,本身是平面的一张图画却可以体现空间感,绘制这样的图画也需要几何知识。
第一幅图中,画在地面上的斑马线产生了立体的感觉,而实际上斑马线并没有真正凸出路面。第二幅图中,画在地面的苹果手机让经过的行人误以为是真正的苹果手机。这种有立体感的平面图形即空间几何体的直观图。绘制这样的直观图要用到斜二测画法。
(第二种方式)
(1) 横看成岭侧成峰,
远近高低各不同。
不识庐山真面目,
只缘身在此山中
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苏东坡这首诗教会了我们怎样观察物体(横看、侧看、近看、身处山中看)。这也是我们这节课将要学习的内容之一,从不同方向看一个空间几何体。如下图所示,将一个空间几何体从各个方向看到的平面图形绘制出来即为三视图。
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(2)观察下列投影图,并将它们进行比较
我们把在一束平行光线照射下形成的投影,叫做平行投影。平行投影按照投影方向是否正对着投影面,可以分为斜投影和正投影两种。
我们把光由一点向外散射形成的投影,叫做中心投影。中心投影的投影线交于一点。
(3)这些图形给人以立体的感觉,怎么才能画出呢?
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