Прибор для построения перспективных изображений объекта по двум ортогональным проекциям комплексного чертежа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >977219 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.12.80 (21) 32141 72/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 43 L 13/14

Гееуддретееииый кемитет СССР

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 05.12.82 (53) УДК 744.34 (088.8) по делам иэебретеиий и етерытий (72) Автор изобретения

Н. Д. Носов

Брянский ордена «Знак Почета» институт транспортного машиностроения (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ

ИЗОБРАЖЕНИЙ ОБЬЕКТА ПО ДВУМ

ОРТОГОНАЛЬНЫМ ПРОЕКЦИЯМ КОМПЛЕКСНОГО ЧЕРТЕЖА

Изобретение относится к механизации чертежно-конструкторских работ и предназначено для построения наглядных изображений в виде угловой перспективы. Оно может быть использовано .в практике работы конструкторских бюро, проектных организаций, в бюро или отделах технической эстетики, а также в вузах при изучении курса начертательной геометрии, инженерно-строи-, тельного черчения, художественного конструирования.

Известен прибор для построения перспективных изображений объекта по двум ортогональным проекциям комплексного чертежа, предназначенный для построения наглядных изображений в виде перспективы при рассмотрении объекта с различных точек зрения.

Прибор содержит установленные на чертежной доске две поворотные лучевые линейки и расположенные над ними направляющую, на которой смонтирована каретка с прикрепленной к ней одним концом прозрачной штангой, имеющей продольную осевую риску и расположенной перпендикулярно направляющей 11) .

Недостатки известного прибора заключаются в следующем.

При помощи прибора можно строить несколько видов перспективных изображений, но только на одну картинную плоскость, расположенную под углом 45 к горизонтальному направлению объекта, что снижает его разрешающие возможности, в результате чего проектировщик лишен свободы выбора такого вида угловой перспективы, которая необходима для отображения объекта с нужной точки зрения и на любую необходимую картинную плоскость.

Наличие прозрачной пластины, практически перекрывающей изображение объек1 та, вызывает неудобство работы с прибором, удорожает его стоимость, а шарнирная связь пластины при помощи штанги с направляющей усложняет конструкцию прибора.

Наличие на визирной пластине равноотстоящих рисок, перпендикулярных к оси направляющей, необходимых для смещения перспективного изображения по вертикальному направлению, увеличивает количество операций в процессе работы с прибором, что

97?219

15

Зо

40

50 снижает скорость построения угловой перспективы.

Цель изобретения — увеличение разрешающих возможностей прибора, упрощение его конструкции и ускорение построения угловой перспективы на любую выбранную или заданную картинную плоскость и с любой точки зрения, с возможностью построения наглядного изображения в любом удобном месте поля чертежа.

Для достижения указанной цели, прибор, содержащий установленные на чертежной доске две прозрачные поворотные лучевые линейки и расположенную под ними направляющую, на которой смонтирована каретка с прикрепленной к ней прозрачной штангой, имеющей продольную осевую риску и расположенной перпендикулярно направляющей, на штанге установлена с возможностью продольного перемещения визирная каретка с прозрачной пластиной на которой нанесены две визирные точки, совпадающие с продольной осевой риской штанги, в центре визирной каретки симметрично относительно визирных точек и параллельно направляющей прикреплена линейка, расположенная в одну сторону с возможностью перестановки ее вправо или влево от штанги, на линейке размещен переставной визир изображения, выполненный в виде пластины с равномерно расположенными отверстиями параллельно продольной осевой риске штанги для фиксации точек изображения, на свободном конце штанги смонтирована прозрачная поворотная линейка с продольной центральной риской с возможностью поворота ее вправо или влево относительно продольной осевой риски штанги на угол a/2, где d à — угол наклона следа картинной плоскости к горизонтальному направлению, который прочерчивается в виде прямой линии на поле чертежа, для контроля величины угла H/2 на штанге симметрично продольной осевой риски нанесены градусные шкалы от 0 до 45 .

На фиг. 1 изображен прибор при расположении плоскости картины и точки зрения с левой стороны объекта на уровне глаза наблюдателя, общий вид; на фиг. 2 — прибор при расположении плоскости картины и точки зрения с правой стороны объекта при рассмотрении его сверху; на фиг. 3— графический алгоритм построения перспективного изображения при расположении плоскости картины и точки зрения с левой стороны объекта на уровне глаза наблюдателя; на фиг. 4 — графический алгоритм построения перспективного изображения при расположейии плоскости картины и точки зрения с правой стороны объекта при рассмотрении его сверху; на фиг. 5 — графический алгоритм построения наглядного изображения в виде перспективы при различных углах наклона картинной плоскости и при рассмотрении объекта с левой стороны; на фиг. 6 — графический алгоритм построения перспективных изображений при изменении положения точки зрения.

Прибор состоит из направляющей 1, закрепленной на поле чертежа к чертежной доске при помощи двух специальных кйопок

2. На направляющей 1 установлена каретка 3 с возможностью свободного перемещения при помощи ручки 4.

К каретке 3 под прямым углом к направляющей 1 прикреплена прозрачная штанга 5, с нижней стороны которой нанесена продольная осевая риска 6. На штанге 5 установлена визирная каретка 7, с воможностью ее свободного перемещения, на прозрачной пластине которой нанесена центральная риска 8, совпадающая с продольной осевой риской 6 штанги 5. Поперек риски 8, симметрично от центра, нанесены две риски, образующие в пересечении с ней визирные точки 9 и 10.

В центре визирной каретки 7 при помощи двух винтов 11 симметрично относительно визирных точек 9 и 10 параллельно оси направляющей 1 прикреплена линейка 12, расположенная в одну сторону с возможностью перестановки ее вправо или влево от штанги 5. На линейке 12 размещен визир изображения 13 с возможностью передвижения и закрепления его при помощи фиксатора 14 в нужном месте чертежа. На пластине визира изображения 13 выполнены равномерно расположенные отверстия 15 для фиксации точек изображения по направлению, параллельному продольной осевой риске 6 штанги 5.

Визирная каретка 7 перемещается по штанге 5 при помощи ручки 16.

На свободном конце штанги 5 при помощи оси !7 шарнирно закреплена прозрачная поворотная линейка 18 с продольной центральной риской 19. Относительно центра отверстия под ось 17 на штанге 5 нанесена градусная шкала 20 с нулевым делением на продольной осевой риске 6 штанги 5, с симметричной градуировкой делений шкалы 20 по одну и другую стороны от 0 до 45 .

Поворотная линейка 18 настраивается по шкале 20 на угол (/2 относительно продольной осевой риски 6 штанги 5 и закрепляется в достигнутом положении при помощи фиксатора 21. Угол 4 представляет собой угол наклона следа картинной плоскости К (К1) к горизонтальному направлению на чертеже, который прочерчивается в виде прямой линии К1 на поле чертежа перед выполнением угловой перспективы.

К чертежной доске на поле чертежа при помощи специальных кнопок 22 и 23 в точках S1 и S 2, соответствующих проекциям точки зрения, закреплены поворотные лучевые линейки 24 и 25, выполненные из прозрачного материала и имеющие продольные

977219 осевые риски 26 и 27, нанесенные с нижней стороны каждой из них.

Порядок работы с прибором следующий (фиг. 1). Направляющую прибора 1 укрепляют на поле чертежа к чертежной доске при помощи кнопок 2, так, чтобы центральная продольная риска 6 штанги 5 совпала с вертикальным направлением на чертеже. На поле чертежа в виде прямой линии проводят след картинной плоскости К! под соответствующим углом а к горизонтальному направлению. Угол о может быть задан или выбран в зависимости от необходимости получения соответствующего вида перспективного изображения. В соответствии с величиной угла са поворотную линейку 18 при помощи продольной центральной риски по градусной шкале 20 настраивают на угол

Построение перспективного изображения выполняют в следующей последовательности.

К горизонтальной А и фронтальной А> проекциям одной из точек объекта А(А, А ) подводят соответствующие продольные риски 26 и 27 лучевых линеек 24 и 25 до совмещения с ними (риску 26 совмещают с А, риску 27 совмещают с А ). К точке

А, полученной в результате пересечения продольной риски 26 лучевой линейки 24 со следом К!, подводят продольную осевую риску 6 штанги 5, а к точке А>, полученной от пересечения продольной осевой риски 6 с продольной риской 27 лучевой линейки 25, подводят визирную каретку 7 одной из своих визирных точек. На фиг. 1 подведена визирная точка 10.

Каретку 3 при помощи ручки 4 перемещают по направляющей 1 так, чтобы риска 19 поворотной линейки 18 совпала с точкой А . В этом случае рабочие органы прибора перепроецируют перспективное изображение точки А с картинной плоскости К на основную плоскость изображения П, совпадающую с П, при помощи проецирующего луча, ортогонально сопряженного с биссекторной плоскостью 6 (б ), расположенной между. плоскостью картины К(К ) и основной плоскостью изображения П = П », в виде точки А .

Для того, чтобы перспективное изображение А точки А", полученное на П, отметить в удобном месте поля чертежа, визир изображения 13 перемещают по линейке 12 и закрепляют при помощи фиксатора 15 там, где предполагается вести построение наглядного изображения.

На пластине визира изображения 13 выбирают одно из рабочих отверстий 15 и че/ рез него отмечают точку А. В результате точка А плоско-параллельно смещается в

/ положение А.

Последующие точки наглядного изображения объекта в виде перспективы строятся в той же последовательности, как было описано выше, при этом сохраняется первоначально настроенное положение визира изображения 13, а точки отмечают через первоначально выбранное отверстие 15. Само наглядное изображение вычерчивается путем объединения полученных точек при помощи обычных чертежных инструментов.

Построение перспективного изображения

15 при рассмотрении объекта с другой (правой) точки показано на фиг. 2. В этом случае след картинной плоскости К прочерчивают с другой (правой) стороны от изображения под заданным или выбранным углом к горизонтальному направлению на чертеже. Линейку 18 поворачивают влево на угол A/2 относительно продольной осевой риски 6 штанги 5 и закрепляют при помощи фиксатора 2!.

С правой стороны от объекта отмечают точки S> и Sz, соответствующие проекциям точки зрения S (S,, S ), куда устанавливают при помощи специальных кнопок 22 и 23 лучевые линейки 24 и 25. Перспективное изображение строят с левой стороны от объекта, изображенного на чертеже. Для этого линейку 12 переставляют так, чтобы она расположилась влево от штанги 5. Перестановку линейки 12 осуществляют или путем отсоединения ее от визирной каретки 7 в результате отвертывания винтов 11 с последующей перестановкой влево, или путем отсоединения поворотной линейки 18 от штанги 5, снятия визирной каретки 7 вместе с линейкой 12, с последующей сборкой визирной каретки 7 со штангой 5 так, 4о чтобы линейка 12 оказалась направленной в другую (левую) сторону. И в том и в другом случае соответственно переставляют визир изображения 13 так, чтобы длинный конец его пластины оказался расположенным вниз от линейки 12.

Порядок построения перспективы остается без изменений и выполняется так же, как было описано выше.

Предлагаемое устройство прибора моделирует графические алгоритмы построения перспективного изображения (фиг. 3), где

А, А — проекции точки объекта, К! — горизонтальный след плоскости картины К, S, S> — проекции точки зрения S (S<, S> ).

Перспективное изображение А точки

А(А,, Ад) образуется вначале путем построения его проекций А, и А на комплексном чертеже, где А< определяется в результате пересечения линии связи S A с основанием картины К,, а А, как результат

977219 пересечения линии связи 32 А2 с вертикальной линией связи А, А, проведенной через

А> перпендикулярно оси проекций ОХ.

После этого полученное перспективное изображение на картинной плоскости К перПосле этого полученное перспективное изображение на картинной плоскости К перепроецируется на основную плоскость изображения П, совпадающую с фронтальной плоскостью проекций П2, путем, проведения проецирующих прямых (лучей),- ортогонально сопряженных с биссекторной плоскостью 6, расположенной между картинной плоскостью и основной плоскостью изображения

П = П

Для этого от А1 проводится линия связи

А< A>,перпендикулярно горизонтальному следу 6i биссекторной плоскости 6 или под углом. M/2 к вертикальной линии связи AiAg до пересечения с осью проекций

ОХ в точке А», где А — угол наклона картинной плоскости К к основной плоскости изображения П совпадающей с . П

1О

В результате перспективное изображение А на основной плоскости изображения получается как точка пересечения вертикальной линии связи А» А -, проведенной от А» и линии связи А2А „проведенной от А по направлению, параллельному оси проекций

ОХ, или по направлению, перпендикулярному линии связи А, А .

Таким образом (фиг. 1 и фиг. 3), перспективное изображение А точки А (А > А получается как результат пересечения двух ломаных линий связи S А>, А А,, А„ А и

S2 А, А А, где первые звейья этих линий

S, А,и S A2 моделируются прибором при помощи продольных рисок 26 и 27 лучевых линеек 25 и 24. Звено А А „моделируется при помощи продольной центральной риски

1.9 поворотной линейки 18. Линии связи А,Ад и А „А моделируются при помощи пролольной осевой риски 6 штанги 5. Участок ломаной линии А 2А моделируется конструкци- 4о ей прибора за счет горизонтального перемещения визирных точек 9 и 10 визирной каретки 7 совместно со штангой 5, жестко соединенной с кареткой 3 при передвижении ее с помощью ручки 4 по направляющей 1.

Визирные точки 9 или 10 в результате их

45 совмещения с точкой А определяют положение точки А по высоте.

Плоско-параллельное смещение перспективы А точки А в положение А на величину а по горизонтальному направлению 5О и на величину Ь по вертикальному направлению осуществляется при помощи линейки

12, визира изображения 13 и отверстий 15, расположенных на его пластине.

На приведенном примере (фиг. 3) объект рассматривается слева на уровне глаза наблюдателя.

На фиг. 4 объект рассматривается справа и точка зрения S(Sjp выбрана с превышением над объектом. Порядок построения перспективы не меняется и остается в соответствии с описанным выше. Рассмотренный алгоритм построения перспективы моделируется прибором, показанным на фиг. 2.

Приведенный графический алгоритм построения перспективного изображения объекта (точки) по ортогональным проекциям комплексного чертежа позволяет рационально выбрать положение следа картинной плоскости, наметить в нужном месте и на нужном уровне точку зрения S(Sj,p и сравнительно просто перепроецировать перспективное изображение с картинной плоскости К на основную плоскость изображения П вЂ” П .

Кроме этого, приведенный графический алгоритм позволяет практически получать бесчисленное множество наглядных изображений (фиг. 5) за счет изменения положения плоскости картины К (К, К, К, 0„), а . / также за счет изменения положения точки зрения (фиг. 6) S(S, S S Й ...) и их сочетаний при рассмотрении объекта как слева, так и справа.

Предлагаемый прибор для получения перспективных изображений объекта по двум ортогональным проекциям комплексного чертежа обладает большими разрешающими способностями. Он позволяет строить угловую перспективу на любую заданную или

-выбранную картинную плоскость при рассмотрении объекта с любой нужной точки зрения. Это реализуется в устройстве прибора за счет того, что след картинной плоскости может быть прочерчен в виде прямой линии в любом месте поля чертежа и в нужном направлении, что дает возможность рассматривать объект с правой или левой сторон и под соответствующим углом к его основным направлениям.

Прибор прост по своему устройству. Простота конструкции достигнута за счет сокращения и упрощения составных частей рабочих органов и, в частности, за счет того, что устройство моделирующее след картинной плоскости, заменено прямой линией, прочерчиваемой перед построением .на поле чертежа.

Прибор ускоряет построение перспективы, так как его рабочие органы, моделируя все элементы графического алгоритмма, механизируют построение наглядного изображения. Конструкция прибора обеспечивает сокращение операций по выполнению перспективы за счет введения визира изображения, осуществляющего смещения изображения в нужное место поля чертежа сразу по двум направлениям — вертикальному и горизонтальному.

Введение поворотной линейки сокращает время на настройку прибора при построении нового вида перспективного изображения на новую картинную плоскость, а так977219 же ускоряет и упрощает перепроецирование наглядного изображения с плоскости картины на основную плоскость изображения.

Прибор не требует специальной подготовки чертежа для построения перспективы (разобщение видов, поворот видов, расположение видов, в специальных местах планшета или чертежной доски), используя обычный рабочий чертеж объекта, где виды находятся в обычной проекционной взаимосвязи, что в свою очередь ускоряет построение наглядного изображения.

Прибор, моделируя и механизируя построение угловой перспективы, ускоряет ее построение в 3 — 4 раза по сравнению с ее выполнением обычными чертежными средствамии. 15

Формула изобретения

Прибор для построения переспективных изображений объекта по двум ортогональным проекциям комплексного чертежа, содержащий установленные с возможностью поворота две прозрачные лучевые линейки и расположенную над ними направляющую, на которой смонтирована каретка с прикреп- 25 ленной к ней одним концом прозрачной штангой, имеющей продольную осевую риску и

Ф расположенной перпендикулярно направляющей, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрешающих возможностей прибора и ускорения построения угловой перспективы на заданную картинную плоскость, он имеет визирную каретку с прозрачной пластиной, несущей визирные точки, совпадающие с продольной осевой риской штанги, и линейку, установленную в центре визирной каретки симметрично относительно визирных точек с возможностью перспективы и несущую переставной визир изображения, выполненный в виде пластины с отверстиями для фиксации точек изображения, равномерно расположенными параллельно продольной осевой риски штанги, при этом штанга несет на свободном конце поворотную прозрачную линейку с продольной центральной риской, установленную с возможностью поворота относительно продольной осевой риски штанги, на угол, равный половине угла наклона следа картинной плоскости к горизонтальному направлению на комплексном чертеже объекта, и градусные шкалы, расположенные симметрично осевой риске.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 546505, кл. В 43 L 13/14, 1974.

f у

977219

Aр/ А

Составитель Г. Самбикина

Редактор В. Пилипенко Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 9082/18 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4