景观设计：投影的概念与方法

在构思空间设计时，需要运用所学的专业知识，在头脑中生成大量的相互联系的三维几何信息。这些信息是用语言和文字无法表达清楚的，为了更好地表现空间并方便与人交流，必须在图纸上把它们画出来，使其变为二维几何信息，从而使人们能够借助图纸把所设计的物体建造出来。同时，施工单位和施工人员需要通过这些二维的几何信息还原三维空间概念，进而利用它准确地指导施工。

把空间形体表示在平面上，是以投影法为基础的。投影法源自日常生活中光的投射成影这一物理现象。例如当电灯照射室内的一张桌子时，必然有影子落在地板上；如果把桌子搬到太阳光下，必然有影子落在地面上。

一、投影的基本概念

投影是指通过表达对象的一系列投射线与投影面的交点的总和。获得投影的方法称为投影法。投影的三要素（图2-1 和图2-2）如下。

图2-1　空间点的投影

图2-2　立方体的投影

（1）投影中心及投射线。

（2）投影面（不通过投影中心）。

（3）表达对象（空间几何元素或几何形体）。

二、投影的分类

投影可根据投影线是否平行分为中心投影和平行投影。当投影中心距投影面为有限远时，所有的投射线都从投影中心出发（如同人眼观看物体或电灯照射物体），投影线不平行，这种投影方法称为中心投影法（图2-3）。用中心投影法获得的投影通常能反应和表达对象的三维空间形态，立体感强，但度量性差。这种图习惯上被称为透视图。

假设投影中心距投影面无限远，所有的投射线会变得互相平行（如同太阳光一样），这种投影法称为平行投影法。其中，根据投射线与投影面的相对位置的不同，其又可分为正投影法和斜投影法两种。正投影是投射线垂直于投影面而产生的平行投影（图2-4）；正投影的形状大小与表达对象本身存在简单明确的几何关系，因此具有较好的度量性，但立体感差。斜投影是投射线倾斜于投影面而产生的平行投影（图2-5），利用它可以绘制轴测图。

图2-3　中心投影法

图2-4　正投影　

图2-5　斜投影

三、立体的三面投影图

由于单面正投影并不能准确表达物体的形状，为了确切、唯一地反映空间物体的位置和形状，须采用多面投影相互补充。

一般来说，空间立体有正面、侧面和顶面三个方面的形状；具有长度、宽度和高度三个方向的尺寸。物体的一面正投影，只能反映物体一面的形状和两个方向的尺寸。为了反映物体三个方面的形状和尺寸，常采用三面投影图。(www.xing528.com)

三面投影图是采用正投影法将空间几何元素或几何形体分别投影到相互垂直的三个投影面上，并按一定的规律将投影面展开形成一个平面（图2-6），把获得的投影排列在一起，使多个投影互相补充，以便准确地表达对象的空间位置或形状。所得到的三面投影图分别为正面投影、水平投影和侧面投影（图2-7）。正面投影由前向后投影，侧面投影由左向右投影，水平投影由上向下投影。水平投影反映了物体的顶面形状和长、宽两个方向的尺寸；正面投影反映了物体的正面形状和高、长两个方向的尺寸；侧面投影反映了物体的侧面形状和高、宽两个方向的尺寸。水平投影和正面投影具有相同的长度；正面投影和侧面投影具有相同的高度；侧面投影和水平投影具有相同的宽度。这就是通常所说的长对正、高平齐、宽相等。

图2-6　三面投影的形成与展开　

图2-7　三面投影的展开图与画法

四、工程中常用的投影图示方法

1.正投影法

用正投影法绘制的图样称为正投影图，是纯粹的平面图，没有立体感。用正投影表现物体往往需要几个投影面结合起来表达（图2-8）。景观设计中的各种施工图就是用这种方法绘制的，比如景观平面图、景观立面图、景观剖面图等，但它们不需要像三面投影图一样在位置上严格对应。

2.透视投影法

透视就是将三维立体空间绘制在图纸上。如果掌握了空间透视法就可以更好地利用线条表现对象，并增强设计者对空间概念的理解力和表现力。透视投影法是利用中心投影绘制图样的方法，这种图形可真实地呈现空间的效果，形象逼真、立体感强。在景观设计时经常用透视图表现空间造型，它能使人感受到较为真实的设计场景效果（图2-9）。

图2-8　正投影法与正投影图

图2-9　透视投影的形成

3.轴测投影法

用平行投影法绘制的具有立体感的图形称为轴测投影图，简称轴测图。由于轴测图具有一定的立体感并可度量，所以常常用以辅助说明某些节点的具体构造（图2-10）。

4.标高投影法

标高投影法是指利用平行正投影法绘制并标注图形的高程。在景观设计中用标高投影表现地形的起伏变化而得到的图形，就是人们常说的地形图。它把地形中不同高度的截面正投影到地面上，形成位于空间不同高度的等高线集合，在同一等高线上各点的高度均相等（图2-11）。

图2-10　轴测投影法与轴测投影图　

图2-11　标高投影法与地形图