畫法幾何及工程制圖投影變換

畫法幾何及工程制圖

DescriptiveGeometryandEngineeringDrawing國(guó)家十一五規(guī)劃教材配套課件第3章投影變換§3.1投影變換的方法§3.2變換投影面法（換面法）§3.2旋轉(zhuǎn)法*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院3aabbccX實(shí)形實(shí)長(zhǎng)實(shí)長(zhǎng)madambckkdcbXaddlkkcabXcbleddaabbccXeθ實(shí)角

當(dāng)直線或平面相對(duì)于投影面平行或垂直時(shí)，其投影具有重影性，可以較容易求解空間點(diǎn)線面的定位問題（交點(diǎn)和交線）和度量問題（實(shí)長(zhǎng)、實(shí)形和傾角）?！?.1投影面變換的方法

將點(diǎn)線面與投影面的相對(duì)位置變換成有利于解題位置（特殊位置的直線或平面），這種方法稱為投影變換。*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院4VHXV1X1新投影面的選擇必須符合以下兩個(gè)條件：1．新投影面必須和幾何元素處于有利解題的位置。2．新投影面必須垂直于原來投影面體系中的一個(gè)投影面。XHVX1V1§3.1變換投影面法（換面法）*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院5XHVVHX§3.1旋轉(zhuǎn)法

即投影面保持不動(dòng)，而將幾何元素繞某一軸旋轉(zhuǎn)到相對(duì)投影面處于有利于解題的位置。第3章投影變換§3.1投影變換的方法§3.2變換投影面法（換面法）§3.3旋轉(zhuǎn)法*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院7VHXV1X1Aa

a1

aX1aXaa1

X1V1H不變投影和新投影的連線必垂直于新投影軸。垂直不變新投影到新投影軸的距離等于（被替換的）原來投影到原投影軸的距離。坐標(biāo)值不變aX1Xa

a

aXVH§3.2.1變換投影面法的基本規(guī)律-點(diǎn)的一次變換點(diǎn)的一次變換（變換V面）－Z坐標(biāo)值不變*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院8點(diǎn)的一次變換（變換H面）－Y坐標(biāo)值不變VHXBb

bXbX1X1bX1b1b1bX1H1VXb

b

bXVH§3.2.1變換投影面法的基本規(guī)律-點(diǎn)的一次變換H1*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院9W1點(diǎn)的一次變換（變換W面）－Y坐標(biāo)值不變WVZBbbZbZ1bZ1Z1bZ1VW1b

Zb

bZVW§3.2.1變換投影面法的基本規(guī)律-點(diǎn)的一次變換b1b1*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院10V1點(diǎn)的一次變換（變換V面））－X坐標(biāo)值不變WVZBbbZbZ1bZ1Z1bZ1WV1b

Zb

bZVW§3.2.1變換投影面法的基本規(guī)律-點(diǎn)的一次變換b1b1*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院11VHXV1Aa

a1

aX1aXaH2X1X2a2aX2H2VIX2a2aX2點(diǎn)的二次變換a1

X1HV1Xa

a

aXaX1VH§3.2.1變換投影面法的基本規(guī)律-點(diǎn)的二次變換*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院12將投影面傾斜線變換成投影面平行線

將投影面平行線變換成投影面垂直線將投影面傾斜線變換成投影面垂直線將投影面傾斜面變換成投影面垂直面將投影面垂直面變換成投影面平行面將投影面傾斜面變換成投影面平行面§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題目標(biāo)：將一般位置的直線和平面轉(zhuǎn)換為特殊位置的直線或平面，或者將特殊位置的直線轉(zhuǎn)換為有利于求解的特殊位置。*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院13Xa

a

aXVHX1b

bbXV1HaX1bX1a1b1α將投影面傾斜線變換成投影面平行線

實(shí)長(zhǎng)H面傾角變換V面§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院14變換H面Xa

a

VHb

ba1b1H1VX1β實(shí)長(zhǎng)V面傾角§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院15Xa

a

VHb

bX1V1Ha1b1將投影面平行線變換成投影面垂直線§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院16將投影面傾斜線變換成投影面垂直線Xa

a

VHX1b

bV1Ha1b1V1H2X2a2b2§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院17將投影面傾斜面變換成投影面垂直面Xa

a

VHb

bHV1c

cd

dX1a1

c1

d1

b1

α1變換V面（求α1角）H面傾角§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題為什么X1軸這么選？*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院18變換H面（求β1角）Xa

a

VHbc

ce

eb

X1c1a1e1b1β1H1VV面傾角§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院19將投影面垂直面變換成投影面平行面Xa

a

VHbc

cb

X1HV1a1

c1

b1

實(shí)形§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題WhyX1軸這么選？*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院20將投影面傾斜面變換成投影面平行面Xa

a

VHbc

ce

eb

X1H1Vc1a1e1b1H1V2X2a2

b2

c2

e2

實(shí)形§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院21[例1]求側(cè)平線MN與△ABC的交點(diǎn)K。Xa

a

VHbc

e

eb

X1H1Vncmn

m

c1e1a1b1m1n1k1k

kykyk§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題-例子*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院22c'2c1b1a1X2H1V2H1X1Vk1b'2k'2a'2距離XVHa

b

abcc

[例2]求C點(diǎn)到AB直線的距離。k'k§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題-例子*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院23[例3]求交叉兩直線AB、CD間的距離。Xa

a

VHbc

b

X1HV1dcd

a2b2d1c1b1a1X2H2V1c2d2k2m2k1m1m

k

m

k

§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題-例子*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院24[例4]求變形接頭兩側(cè)面ABCD和ABFE之間的夾角。分析

當(dāng)兩平面的交線垂直于投影面時(shí)，兩平面在該投影面上的投影為兩相交直線，它們的夾角即反映兩平面間的夾角?！?.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題-例子*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院25VHXa

e

a

bc

b

f

X1VH1dcd

X2V2H1fea1b1f1d1c1e1b2

a2

f

2f

2§3.2.2變換投影面法的六個(gè)基本問題-例子第3章投影變換§3.1投影變換的方法§3.2變換投影面法（換面法）§3.3旋轉(zhuǎn)法*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院27

當(dāng)一點(diǎn)繞垂直于投影面的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)軌跡在軸所垂直的投影面上的投影為一個(gè)圓，而在軸所平行的投影面上的投影為一平行于投影軸的直線?！?.3.1旋轉(zhuǎn)法的基本規(guī)律VHO1O2a1aPAA1θθVHXO1O2a1aa1aθ*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院28當(dāng)直線繞垂直于投影面的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，該旋轉(zhuǎn)軸通過直線一端點(diǎn)，直線相對(duì)該投影面的傾角保持不變，同時(shí)在該投影面上的投影長(zhǎng)度也不變?！?.3.1旋轉(zhuǎn)法的基本規(guī)律HbBa1aAA1θVHXba1aa1aθθb

當(dāng)平面繞垂直某一投影面的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，平面對(duì)該投影面的傾角保持不變，平面在該投影面上的投影形狀也保持不變。*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院29將投影面傾斜線變換成投影面平行線

將投影面平行線變換成投影面垂直線將投影面傾斜線變換成投影面垂直線將投影面傾斜面變換成投影面垂直面將投影面垂直面變換成投影面平行面將投影面傾斜面變換成投影面平行面§3.3.2旋轉(zhuǎn)法的六個(gè)基本問題目標(biāo)：將一般位置的直線和平面轉(zhuǎn)換為特殊位置的直線或平面，或者將特殊位置的直線轉(zhuǎn)換為有利于求解的特殊位置。*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院30Xa

a

VHb

b將投影面傾斜線變換成投影面平行線

§3.3.2旋轉(zhuǎn)法的六個(gè)基本問題a1a1實(shí)長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)軸*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院31Xa

a

VHb

b將投影面平行線變換成投影面垂直線§3.3.2旋轉(zhuǎn)法的六個(gè)基本問題a1a1(b)旋轉(zhuǎn)軸*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院32將投影面傾斜線變換成投影面垂直線Xa

a

VHb

b§3.3.2旋轉(zhuǎn)法的六個(gè)基本問題a1a1b1b1(a1)旋轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)軸2

兩次旋轉(zhuǎn)變換時(shí)，必須交替選用垂直H和V面的旋轉(zhuǎn)軸，如同換面法中的兩次變換時(shí)，必須交替變換HV面一樣。*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院33將投影面傾斜面變換成投影面垂直面Xa

a

VHb

bc

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d§3.3.2旋轉(zhuǎn)法的六個(gè)基本問題a1

b1

d1

a1

b1

旋轉(zhuǎn)軸*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院34將投影面垂直面變換成投影面平行面Xa

a

VHbc

cb

§3.3.2旋轉(zhuǎn)法的六個(gè)基本問題a1

c2

c1a1旋轉(zhuǎn)軸*東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院35將投影面傾斜面變換成投影面平行面Xa

a

VHbc

ce

eb

§3.3.2旋轉(zhuǎn)法的六個(gè)基本問題e1

旋轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)軸2b1c1a2c2c2

a2

b1

c1

實(shí)形*東華大學(xué)機(jī)械