消防工程制图：投影概念与分类

光线照射物体,在地面上或墙面上就会出现影子,影子只能反映物体的外形轮廓,不能表达物体的形状或内部结构,这不符合清晰表达工程物体形状大小的要求,因此,人们对这种自然现象科学地归纳总结,逐步形成了用投影来表示物体形状和大小的方法,即投影法。

1)投影的概念

在制图中,光源称为投影中心,光线称为投射线,光线的射向称为投射方向,落影的平面(如地面、墙面等)称为投影面,影子的轮廓称为投影,用投影表示物体的形状和大小的方法称为投影法,用投影法画出的物体图形称为投影图,如图1.16 所示。

图1.16　投影图的形成

产生投影必须具备3 个条件:投射线、投影面、形体(或几何元素)。三者缺一不可,称为投影三要素。

2)投影法的分类

根据投射线的形式不同,投影一般分为中心投影和平行投影两大部分。

(1)中心投影

当所有投射线均从投射中心一点S 发出,所形成的投影称为中心投影。如图1.17(a)所示是一个长方形的中心投影,这种投影方法称为中心投影法。由于投射线相交于一点,若物体位置发生变化,则投影也会发生变化。

采用中心投影法绘制的图形,具有较强的立体感,常用于表达建筑物的外貌和机械的造型。但由于不能反映空间物体表面的真实形状和大小,度量性差,因此在工程图样中很少被采用。

(2)平行投影

若将投影中心沿某方向移至无穷远处,可将投射线看成一组平行线,这种投影方法称为平行投影法。根据投射线与投影面垂直与否,投影又分为正投影和斜投影。

①正投影。指投射线垂直于投影面时所作出的平行投影,如图1.17(b)所示。根据正投影法所画出的图形称为正投影图,简称正投影。

②斜投影。指投射线倾斜于投影面时所作出的平行投影,如图1.17(c)所示。根据斜投影法所画出的图形称为斜投影图,简称斜投影。

图1.18 为利用中心投影绘制的某建筑群鸟瞰图。

图1.17　投影法(https://www.xing528.com)

图1.18　中心投影应用——某建筑群鸟瞰图

3)投影图的种类

对于一个形体而言,用不同投影法绘制而成的投影是不相同的,工程上常用的投影图有以下4 种。

(1)透视投影图

透视投影图是运用中心投影的原理,绘制出物体在一个投影面上的中心投影,简称透视图,如图1.19 所示。这种图真实、直观、形象、逼真且符合人们的视觉习惯,但绘制复杂且不能在投影图中度量和标注形体的尺寸,所以不能作为施工依据。一般用作工程图的辅助图样。

(2)轴测投影图

轴测投影图是运用平行投影的原理,将物体平行投影到一个投影面上所作出的投影图。该图能在一个投影面上反映出形体的长、宽、高,有很强的立体感,但不能完整地表达形体的形状,作图方法较复杂,度量差,如图1.20 所示。工程中常用作辅助图样。

图1.19　透视投影图

图1.20　轴测投影图

图1.21　正投影图

(3)正投影图

利用正投影法绘制的投影图称为正投影图,如图1.21 所示。先要建立投影体系轴测投影图(图1.20,由若干个投影面组成),然后用正投影方法画出形体在各投影面上的正投影图,即多面正投影图。正投影图的优点:作图较上述方法简便,能准确地反映物体的形状和大小,便于度量和标注尺寸。缺点:立体感差,不易看懂。因此,正投影图是工程图中主要的图示方法。

(4)标高投影图

标高投影图是一种带有高程数字标记的水平正投影图,多用来表达地形及复杂曲面,是假想用一组高差相等的水平面切割地面且将所得的一系列交线(称为等高线)投射在水平投影上并用数字标出这些等高线的高程而得到的投影图(常称为地形图),如图1.22 所示。