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直线与平面相交的特殊情况-画法几何与阴影透视成果

时间:2023-11-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:直线与平面的交点是两者的共有点,交点既属于平面的积聚投影,又属于直线的同面投影。当直线与平面相交处于特殊情况时,首先利用积聚性。图3.13正垂线与一般位置平面相交作图:①求交点。在H面投影中取直线MN与平面边线AB的重影点,观察这两个点的V面投影。这说明直线MN和BC在V投影上的重影点处,直线的KN段在前,属于铅垂面△ABC的BC在后,直线上的点Ⅰ遮挡了平面上的点Ⅱ,该段直线为可见,为实线。图3.15求直线与铅垂面的交点

直线与平面相交的特殊情况-画法几何与阴影透视成果

直线与平面的交点是两者的共有点,交点既属于平面的积聚投影,又属于直线的同面投影。考虑平面为不透明且具有一定边界的情况,对直线会产生部分遮挡,交点永远是可见点,同时也是直线投影可见与不可见部分的分界点。

当直线与平面相交处于特殊情况时,首先利用积聚性。利用面的积聚性在线上定点,或利用线的积聚性在面内取点。

1)投影面垂直线与一般位置平面相交

由于直线积聚为一点,直线上所有点的该面投影都在该点,当然交点的同面投影也是该点。交点是直线与平面的共有点,故交点也属于平面。于是,利用直线的积聚性,得到交点的该面投影,再用平面上取点的方法,作出此点的另一面投影。如图3.13(a)所示,直线MN为正垂线,其V投影积聚成一点。所以,它与△ABC交点K的V投影k′必然与之重合。过k′作属于平面△ABC的任一辅助线,并求其H面投影与mn的交点即可得k。

图3.13 正垂线与一般位置平面相交

【解】作图:①求交点。在V面投影中过直线的积聚投影作辅助线a′d′,作出其H面投影ad,与mn相交于点k,如图3.13(b)所示。

②判别可见性。常用的方法是利用重影点进行判别,如图3.13(c)所示。因为直线MN在V面的投影积聚为点,故V投影图不必判别其可见性。在H面投影中取直线MN与平面边线AB的重影点,观察这两个点的V面投影。属于直线MN的点Ⅰ就在直线的积聚投影位置,其Z坐标大于属于AB的点Ⅱ。因此,在H面投影的相应位置是点Ⅰ挡住了点Ⅱ,即直线MN在上而平面边线AB在下,此处直线为可见。

在辨别可见性时所选择的重影点,必须选与已知直线交叉的平面内直线上的点,同时要注意在V、H投影图上要一致,应为同一直线,如点Ⅱ即为AB上的点。那么到另一个投影上去判别遮挡状态时,必须保证仍然取的是直线AB上该点的投影,否则容易出现错误

另一种较为简单、直观的判别方法是直接对比投影中的位置关系。需判别的是H投影,这是确定位置上下的问题,所以在V投影上去比较。a′b′在k′之下,a′c′在k′之上,故H投影中前段mk被遮住一部分,后段kn未被遮住,可见。

③完成作图。将直线水平投影所缺部分补全,kn段为实线,km段为虚线。投影完成后的图形如图3.13(d)所示。

2)一般位置直线与特殊位置平面相交(www.xing528.com)

特殊位置平面至少有一个投影具有积聚性,所以交点的同面投影就是平面的积聚投影和直线同面投影的交点。根据交点属于直线作出其另一投影,如图3.14所示。为了更好地体现立体感,讨论相交问题时,将平面视为不透明,直线被遮挡部分需要用虚线来表示,此时还需利用交叉两直线重影点来判别可见性。由图3.14可知,交点总是可见的,且交点是可见与不可见的分界点。

图3.14 一般位置直线与特殊位置平面交点画法分析

【例3.7】如图3.15(a)所示,求直线MN与铅垂面△ABC的交点,并判别其可见性。

【解】分析:图中铅垂面△ABC的H投影积聚为直线段abc,交点应属于abc;交点是两者的共有点,交点的投影既属于abc又属于mn,所以交点K的H投影k为abc和mn的交点。

作图:①求交点。自abc和mn的交点k引投影联系线与m′n′相交得k′[图3.15(b)],点K即为所求。

②判别可见性。利用重影点判别可见性,如图3.15(c)所示。△ABC的H投影积聚为直线段,故H投影图不必判别其可见性,而V投影图中m′n′与△a′b′c′相重合的部分,需要判别其可见性。为判别两者重合处的直线MN和△ABC的前后,从m′n′与属于铅垂面△ABC的任一边(如b′c′)的V投影的交点(重影点的重合投影),向下作投影联系线到其H投影,先遇bc,后遇mn。这说明直线MN和BC在V投影上的重影点处,直线的KN段在前,属于铅垂面△ABC的BC在后,直线上的点Ⅰ遮挡了平面上的点Ⅱ,该段直线为可见,为实线。交点是可见与不可见的分界点,所以过了k′后,m′k′与△a′b′c′重合部分为不可见,被平面ABC遮挡,应为虚线。完成后的图样如3.15(d)所示。

另一种判别方法是利用平面的积聚投影直接与直线进行位置对比。需要判别V投影的可见性,这是确定位置前后的问题。在H投影图上,以k为界,观察左右任一侧,如左侧。△ABC的积聚投影在前,mn在后,即△ABC在前,MN在后。所以,在V投影图上,k′左侧直线相应部分不可见,k′右侧直线为可见。

图3.15 求直线与铅垂面的交点

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