1）投影的概念
日常生活中，物体在光线（灯光和阳光）的照射下，就会在地面或墙面上产生影子，这是常见的自然现象。当光线照射的角度或距离改变时，影子的位置、大小及形状也随之改变，由此看来，光线、物体和影子三者之间存在着一定的联系。
如图1.37（a）所示，桥台模型在正上方的灯光照射下，产生了影子，随着光源、物体和投影面之间距离的变化，影子会发生相应的变化，这是光线从一点射出的情形。如果假想把光源移到无穷远处，即假设光线变为互相平行并垂直于地面时，影子的大小就和基础底板一样大，如图1.37（b）所示。
人们通过对这种现象进行科学的抽象，按照投影的方法，把形体的所有内外轮廓和内外表面交线全部表示出来，且以投影方向凡可见的轮廓线画实线，不可见的轮廓线画虚线。这样，形体的影子就发展成为能满足生产需要的投影图，简称投影，如图1.37（c）所示。这种投影的方法满足了用二维平面表示三维形体的方法，称为投影法。我们把光线称为投射线，把承受投影的平面称为投影面。
图1.37 影子和投影
2）投影的分类
按投射线的不同情况，投影可分为两大类，即中心投影、平行投影。
（1）中心投影
所有投射线都是从一点（投影中心）引出的，称为中心投影。如图1.38所示，若投影中心为S，把投射线与投影面H的各交点相连，即得三角板的中心投影。
（2）平行投影
所有投射线互相平行则称为平行投影。若投射线与投影面斜交，称为斜角投影或斜投影，如图1.39（a）所示；若投射线与投影面垂直，则称为直角投影或正投影，如图1.39（b）所示。
大多数的工程图，都是采用正投影法来绘制。正投影法是本课程研究的主要内容，本课程中凡未作特别说明的，都属正投影。
图1.38 中心投影
图1.39 平行投影
3）工程上常用的投影图
图示工程结构物时，根据被表达对象特征的不同和实际需要，可采用不同的图示方法。常用的图示方法有正投影法、轴测投影法、透视投影法和标高投影法。(www.xing528.com)
（1）正投影法
正投影法是一种多面投影。空间几何体在两个或两个以上互相垂直的投影面上进行正投影，然后将这些带有几何体投影图的投影面展开在一个平面上，从而得到几何体的多面正投影图，由这些投影便能完全确定该几何体的空间位置和形状。图1.40所示为台阶的三面正投影图。
正投影图的优点是作图较简便，而且采用正投影法时，常将几何体的主要平面放置成与相应的投影面相互平行的位置，这样画出的投影图能反映出这些平面的实形。因此，从图上可以直接量得空间几何体较多的尺寸，即正投影图有良好的度量性，所以在工程上应用最广。其缺点是无立体感，直观性较差。
图1.40 台阶的三面投影图
图1.41 台阶的正等测轴测图
（2）轴测投影法
轴测投影采用单面投影图，是平行投影之一，它把物体按平行投影法投射至单一投影面上所得到的投影图。图1.41所示为台阶的正等测轴测图。轴测投影的特点是在投影图上可以同时反映出长、宽、高3个方向上的形状，所以富有立体感、直观性较好，但不能完整地表达物体的形状，而且作图复杂、度量性差，一般只作为工程上的辅助图样。
（3）透视投影法
透视投影法即中心投影法。图1.42所示为按中心投影法画出的桥台透视图。由于透视图和照相原理相似，它符合人们的视觉，图像接近于视觉映像，逼真、悦目，直观性很强，常用为设计方案比较、展览用的图样，但绘制较烦琐，且不能直接反映物体的真实大小，不便度量。
图1.42 桥台透视图
（4）标高投影法
标高投影是一种带有数字标记的单面正投影，常用来表示不规则曲面。假定某一山峰被一系列水平面所截割（图1.43），用标有高程数字的截交线（等高线）来表示地面的起伏，这就是标高投影法。它具有一般正投影的优缺点。用这种方法表达地形所画出的图称为地形图，在工程中被广泛采用。
图1.43 山峰的标高投影
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