Перспектива схематизированного здания: Методические указания к самостоятельной работе студентов

0

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПЕРСПЕКТИВА СХЕМАТИЗИРОВАННОГО ЗДАНИЯ

Ульяновск 2007

1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПЕРСПЕКТИВА СХЕМАТИЗИРОВАННОГО ЗДАНИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТОВ

Составители: В. И. Чурбанов А. Ю. Лапшов Л. Л. Сидоровская

Ульяновск 2007

2

УДК 514.1 ББК22.151.3 П26 Рецензент кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительное производство и материалы» Дементьев Е. Г.

Одобрено секцией совета университета.

методических

пособий

научно-методического

П26 Перспектива схематизированного здания: методические указания к самостоятельной работе студентов / сост.: В. И. Чурбанов, А. Ю. Лапшов, Л. Л. Сидоровская. – Ульяновск: УлГТУ, 2007. – 24 с. М етодические указания написаны в соответствии с рабочей программой дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика» и предназначена для студентов строительных специальностей всех форм обучения. В методических указаниях помещены требования к оформлению чертежей, варианты заданий, образец выполнения работы и контрольные вопросы для самопроверки. Работа подготовлена на кафедре АСП Печатается в авторской редакции УДК 514.1 ББК 22.151.3

© Оформление. УлГТУ, 2007 © В.И. Чурбанов, А.Ю. Лапшов, Л.Л. Сидоровская составление, 2007

3

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ......................................................... 4 1. ЦЕЛЬ ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ……………………………………… .4 2. СОДЕРЖАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ…………………………… 4 3. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТЫ… 4 4. ПОРЯДОК ВЫДАЧИ ЗАДАНИЯ………………………………………… 5 5. ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ПОНЯТИЯ…………………………… 5 6. ВЫБОР ПОЛОЖЕНИЯ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ, ЛИНИИ ГОРИЗОНТА И КАРТИННОЙ ПЛОСКОСТИ ...………………………………………… 6 7. ПОСТРОЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ.…………………………………………7 8. МЕТОД АРХИТЕКТОРОВ..……………………………………………… 8 9. ПОСТРОЕНИЕ СОБСТВЕННОЙ И ПАДАЮЩЕЙ ТЕНИ В ПЕРСПЕКТИВЕ ………………………………………………………… 11 10. КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕТОД……………………………………… 13 11. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ…………………………………… 14 12. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………..…………………16 ПРИЛОЖЕНИЕ. Варианты заданий (1-32)…………………………… 17

4

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ В программу по начертательной геометрии, черчению и рисованию для инженерно-строительных специальностей высших учебных заведений, утвержденную Главным учебно-методическим управлением высшего образования 2 июня 1988г. (ГУМУ-5/1), включено выполнение домашних графических работ по начертательной геометрии. В состав графической работы 6 включены задачи по разделам "Перспектива" и "Тени в перспективе". Перспектива широко применяется в архитектуре и инженерно-строительной деле. По перспективе можно правильно судить о внешнем облике, о пропорциях и соотношении объемов и отдельных элементов, об ожидаемом зрительном восприятии проектируемого объекта. Выявленные с помощью перспективы композиционные недостатки могут быть устранены в процессе проектирования. Выполнение графической работы 6 способствует более глубокому изучению студентами разделов "Перспектива" и "Тени в перспективе". 1. ЦЕЛЬ ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ Усвоить основные понятия и определения линейной перспективы. Изучить правила построения перспективных изображений. Освоить технику построения перспективных изображений. Освоить технику построения теней в перспективе. 2. СОДЕРЖАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ При выполнении графической работы требуется: Выбрать положение точки зрения и картинной плоскости. Построить перспективу схематизированного здания (композиция нескольких параллелепипедов). Построить собственные и падающие тени схематизированного здания в перспективе. 3. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТЫ Работа выполняется карандашом Т(Н) на листе чертежной бумаги формата А2(594x420) в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД. Сначала чертеж вычерчивают тонкими линиями по ГОСТу 2.303-68, Линии. После проверки чертежа преподавателем линии, ограничивающие исходные данные, внутреннюю рамку, основную надпись и перспективу схематизированного здания, усиливаются карандашом ТМ(НВ) до толщины 0,6-0,8. Основание картины, линия горизонта, линии построений перспектив и оснований отдельных точек, а также теней от этих точек в перспективе

5

выполняются сплошной тонкой линией. При нанесении теней в перспективе нужно помнить, что собственные тени светлее падающих теней. Надписи и обозначения выполняются карандашом М(В), шрифтом типа Б по ГОСТу 2.304-81.Шрифты чертежные. 4. ПОРЯДОК ВЫДАЧИ ЗАДАНИЯ Исходные данные берутся из приложения. Номер варианта соответствует порядковому номеру фамилии студента в учебном журнале. 5. ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ПОНЯТИЯ

Рис. 5.1. Аппарат линейной перспективы

π1 π2 О1 -О1 S S1 h-h P P1 SP A A1 A2

- предметная плоскость - картинная плоскость (картина) - основание картины - основание картины - основание точки зрения (точка стояния) - линия горизонта - главная точка картины - основание главной точки картины - главный луч зрения (SP⊥h-h) - произвольная точка пространства - горизонтальная проекция точки А - перспектива точки А

6

A1

I

- вторичная проекция (основание) точки А.

6. ВЫБОР ПОЛОЖЕНИЯ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ, ЛИНИИ ГОРИЗОНТА И КАРТИННОЙ ПЛОСКОСТИ Понятие "точка зрения" определяется следующими взаимосвязанными параметрами: положение картины, положение линии горизонта, удаление точки зрения от объекта (угол зрения ϕ° }, положение главной точки картины. Картину следует выбирать так, чтобы она составляла, с главным фасадом угол α° = 25°...35°. Кроме того её целесообразно совместить с одним из ребер объекта, тогда это ребро изобразиться в натуральную величину. Высоту горизонта обычно принимают на уровне глаз человека, стоящего на земле, т.е. на 1,6 ,,, 1,8 м. В приложении высота точки зрения задана (дана фронтальная проекция линии горизонта h2 -h2 ). Точка зрения выбирается так, чтобы были видны главный и боковой фасады. При этом объект должен полностью находиться внутри охватывающей поверхности конуса зрения, у которого вершина находится в точке зрения, ось перпендикулярна картине. При этом угол ϕ° между образующими при вершине будет составлять от 18° до 53°. Оптимальный угол ϕ° = 28°. Рекомендуем простейший способ построения гориэонтальной проекции угла зрения. На следе O1 -O1 выделяем небольшой отрезок произвольной длины и через его середину проводим перпендикуляр, на котором откладываем две длины отрезка, Соединим концы отрезка с концом перпендикуляра, получим вспомогательный равнобедренный треугольник с углом при вершине ϕ°=28°

Рис. 6.1. Определение положения точки зрения

7

Проводим прямые, охватывающие план объекта и параллельные сторонам вспомогательного треугольника. В месте их пересечения отмечаем положение точки стояния. Опустив перпендикуляр на основание картины О1 -О1 , получаем точку Р 1 (при это прямая SP 1 – биссектриса угла ϕ°). 7. ПОСТРОЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ. При построении перспективы в основном используют “метод архитекторов”, с двумя точками схода F1 и F2 параллельных прямых. Кроме “метода архитекторов”, когда одна из точек схода оказывается на значительном расстоянии от поля чертежа, применяется “комбинированный метод”. 8. МЕТОД АРХИТЕКТОРОВ По заданным ортогональным проекциям (рис. 8.1) построить перспективу схематизированного здания, используя метод архитекторов. Положение линии горизонта h2 -h2 задано на чертеже. План построения перспективы 1. Вычертить исходные данные 2. Определить положение точки зрения и картинной плоскости 3. Определить картинные следы линий направлений I и II, а также основания f1 и f2 точек схода F1 и F2 линий этих направлений. 4. Уточнить с преподавателем масштаб перспективного изображения и приступить к построению перспективы.

Рис. 8.1. Исходные данные

8

В правом или левом верхнем углу формата А2 (в зависимости от направления взгляда на объект) в масштабе 1:1 вычерчиваем исходные данные (рис. 8.1). Определяем положение точки зрения и картинной плоскости (рис.8.2). Линии контура плана составляют два пучка параллельных прямых направлений I и II. Продолжив прямые а1 , b1 , c1 направления I до пересечения с картиной (на плоскости π1 след картинной плоскости 01 -01 - основание картины), получим картинные следы 3,4,5. Продолжив прямые а, b, с направления II до пересечения с картиной, получим картинные следы 1, 2, 4.

Рис. 8.2. Определение параметров перспективы

9

Из точки основания S1 проводим прямые I и II направления до пересечения с 01 -01 , получим основания f1 и f2 точек схода F1 и F2 . На свободном поле формата (рис.8.3) изображаем картинную плоскость (выражена основанием 01 -01 и линией горизонта h-h ). Высота линии горизонта Н берется на плоскости проекции π1 . Так как масштаб перспективного изображения берется увеличенным, все размеры с ортогонального чертежа увеличиваются в n-раз (увеличение задает преподаватель).

а)

б)

Рис. 8.3. Перспектива схематизированного здания

10

На основании картины 01 -01 намечаем положение основания главной точки картины Р 1 таким образом, чтобы построенное перспективное изображение и тени не выходили за рамку формата. От Р 1 откладываем расстояния с 01 -01 ортогонального чертежа Р 1 1, Р 1 2, …, Р 1 5 … с увеличением в « n » раз , получим картинные следы 1,2,3,... 5 ... .Таким же образом находим основания точек схода f1 и f2 . Проведя перпендикуляры 01 -01 из f1 , f2 , Р 1 , определяем положение точек схода F1 и F2 и главной точки картины Р на линии горизонта h-h. При большом увеличении точки f1 , f2 , F1 и F2 выходят за рамки чертежа. Проводим из картинных следов 3,4,5 направления I и 1,2, 4 направления II в F1 и F2 прямые линии, в пересечении которых на предметной плоскости определяем план (основание) схематизированного здания (рис. 8.3 а). Через вершины многоугольника основания (рис. 8.3. в) проводим вертикальные линии - ребра объекта. Ребро LК находится В картине, т.е. в натуральную величину, замеряем с ортогонального чертежа координату т. L (Z L=L 2 K2 ), отложим в I I картине от 4=К, получим перспективу т. L . Проводим прямые из т. L в F1 и F2, которые определят в пересечении с вертикальными прямыми перспективы I I I I точек T и G . Для построения перспективы т. R , из основания R 1 которой проведена вертикальная прямая (ребро), необходимо на вертикальной прямой из картинного следа I отложить координату Z R , из которой проводим прямую в I F2, направления II. В пересечении с ребром из R 1 получим перспективу точки I I R . Проводим прямую F1 R , которая в пересечении с ребром определит I I I перспективу т. A . На пересечении A F2 с ребром получим перспективу т. C .

9. ПОСТРОЕНИЕ СОБСТВЕННОЙ И ПАДАЮЩЕЙ ТЕНИ В ПЕРСПЕКТИВЕ Для придания перспективному изображению большей выразительности строят собственные и падающие тени. Принимаем направление световых лучей параллельным плоскости картины и под углом 45° к предметной плоскости (можно принимать 30° и 60°). Тогда вторичные проекции лучей должны быть параллельны основанию картины, а их перспектива - под углом 45° к основанию картины. При построений падающих теней в перспективе необходимо помнить следующее: - тень точки, лежащей в предметной плоскости, совпадает с перспективой и её вторичной проекцией; - тень точки в предметном пространстве находится в пересечении с основанием и перспективой луча; - тень от вертикальной прямой на предметную плоскость или ей параллельную совпадает с направлением основания луча, т.е. параллельна основанию картины; - тень от вертикальной прямой на вертикальную плоскость - вертикальна, т.е. параллельна самой прямой;

11

- тень от прямой, параллельной предметной плоскости, параллельна самой прямой, т.е. направлена в ту точку схода, что и сама прямая.

Рис. 9.1. Тени в перспективе

Строим падающую тень от основного здания (большого параллелелипеда) на предметную плоскость (рис.9.1). Ребро 4L лежит в картинной плоскости и перпендикулярно предметной плоскости. Тень от этого ребра совпадает с I основанием картины. Из основания т. L 1 проводим основание луча, из I перспективы т. L проводим перспективу луча, в пересечении которых получим T I L - тень точки L . Основанием ребра является т. 4, которая сама себе тень. I I Ребро L T параллельно предметной плоскости, тень будет параллельна ему и T направлена в F2 . Проводим прямую L F2 и из точки Т' — перспективу луча, в T T I I пересечении получим T . Из т. T проводим прямую в F1 , т. к. ребро L T I направлено в F1 и параллельно пл. π1 . Проведя из Е перспективу луча, в Т Т пересечении получим Е . Из Е проводим прямую параллельно основанию картины 01 -01 , которая будет тенью дальнего вертикального ребра. Тень от пристроя (малого параллелепипеда) падает на предметную I плоскость и на основное здание. Из основания т. А1 проводим основание луча, который пройдет по предметной плоскости преломится на вертикальную Т стенку. В пересечении с перспективой луча из т. А' получим тень А . Тень Т I Т Т точки С совпадает с С , соединяем А с С . Контур тени обводим тонкой линией. Падающая тень темнее чем собственная. 10. КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕТОД Сущность данного метода заключается В том, что в построении перспективы используется точка схода одного направления F1 или F2 . В качестве другого направления берется один из пучков прямых, например, перпендикулярных картинной плоскости, проходящих через точку зрения (стояния) и т.д.

12

Построения В правом или левом верхнем углу формата А2 вычерчиваем исходные данные, определяем положение точки зрения и картинной плоскости (рис.10.1). Выбираем одну из точек схода параллельных прямых F2 . Находим картинные следы прямых выбранного направления 1,5,7. Проводим через точку стояния S1 лучи в вершины многоугольника основания схематизированного здания и находим их картинные следы 2,3,4,6,8,9. На свободном поле чертежа проводим основание картины О1 -О1 , линию горизонта, все построения перспективы делаем в масштабе 3:1 по отношению к ортогональному чертежу. Выносим с ортогонального чертежа картинные следы, точку схода F2 . Из т.1,5,7 проводим прямые в F2 , а из т. 2,3,4,6,8,9 проводим вертикальные прямые, перпендикулярные О1 -О1 (прямые, проходящие через точку зрения) в перспективе перпендикулярны основанию картины. В пересечении вертикальных прямых, выходящих из точек 2, 3, 4, 6, 8, 9, и I I= I I I I I прямых 1F2 , 5F2 , 7F2 получим основания точек А1 , L 1 В1 , С1 , Е1 , G1 , M1 (основание схематизированного здания). Для построения перспективы вышеуказанных точек проводим из точек 1, 5, 7 вертикальные прямые, на которых откладываем координаты zA и zL на прямой, проведенной из т. 1. Из полученных точек проводим прямые в F2 . В пересечении с вертикальными прямыми, I I I I проведенными из т. 2, 3, 4, получим перспективы точек A , B , L , C . На вертикальной прямой, проведенной из т.5, лежащей в картинной I плоскости, откладываем координату Z м , ПОЛУЧИМ т. М , из которой проводим I прямую В F2 . В пересечении M F2 с вертикальной прямой из т.6 получим I перспективу т.К . Из т.7 проводим вертикальную прямую и откладываем на ней координату zL, в пересечений прямой, проведенной в F2 с вертикальными I I прямыми из т. 8 и 9, получим т. Е и G . Соединив видимые точки сплошной толстой линией, получим перспективу схематизированного здания. Построение теней производится аналогично изложенному в методе архитекторов. Направление световых лучей в данном случае параллельно картинкой плоскости и под углом 60° к предметной плоскости.

13

Рис. 10.1 Комбинированный метод

14

11. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ. 1. Что называется перспективой? 2. Виды перспектив в зависимости от поверхности картины. 3. Как строится перспектива точки? 4. Как строится перспектива прямой общего положения? 5. Как определить картинный след прямой? 6. Как определяется точка схода (перспектива бесконечно удаленной точки) прямой? 7. Как изображается перспектива прямых, перпендикулярных картинной плоскости? 8. Как изображаются перспективы прямых, параллельных картинной плоскости? 9. Как изображаются перспективы прямых, перпендикулярных предметной плоскости? 10.Как изображаются перспективы прямых,, проходящих через точку стояния? 11.Какие точки называются дистанционными и где они находятся? 12.Построение перспективы точки методом следа луча. 13.Построение перспективы точки, как точки пересечения перспектив прямых частного положения. 14.Определение натуральной величины отрезка прямой частного положения. 15.Перспективный масштаб. 16.Что такое угол зрения? 17. Как выбирается точка зрения и линия горизонта? 18. Как выбирается картинная плоскость? 19.В чем сущность метода архитекторов? 20.Сущность комбинированного метода построения перспективы. 21.С какой целью применяется опущенный план?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1.Крылов Н. Н. Начертательная геометрия. - М. Высшая школа, 1984.- 224 с. 2.Кузнецов Н. С.Начертательная геометрия.- М.: Высшая школа, 1981.- 264 с. 3.Короев Ю. И. Начертательная геометрия.-М.:Стройиздат,1987.- 319 с.

15

16

17

18

19

20

21

22

23

Электронное издание Системные требования: PC не ниже класса Pentium I; 32 M b RAM ; свободное место на HDD 16 M b; Windows 95/98; Adobe Acrobat Reader; мышь.

ЧУРБАНОВ Владимир Иванович ЛАПШОВ Александр Юрьевич СИДОРОВСКАЯ Лариса Леонидовна ПЕРСПЕКТИВА СХЕМАТИЗИРОВАННОГО ЗДАНИЯ Методические указания к самостоятельной работе студентов Ульяновский государственный технический университет 432027, г. Ульяновск, ул. Сев. Венец, д. 32