1.4. Выбор графической модели в зависимости от цели передачи информации

Грамотность выбора графического средства представления информации заключается в эффективности использования цели, которая лежит в основе передачи информации. В зависимости от цели передачи информация подразделяется следующим образом:

• информация, отвечающая на вопрос что? Это внешний и внутренний вид объекта, его физическое строение. Под объектом понимается предмет, имеющий геометрическую форму и размеры. Внешний вид – это характеристики объекта с теми их особенностями, которые воспринимаются зрительно. При создании более реалистического изображения внешнего вида чаще всего используют различные виды перспективы, светотени. Фон может опускаться для придания большей выразительности основным физическим характеристикам;

• информация, отвечающая на вопросы как? когда? Это информация, касающаяся физического движения объекта, логики, отношения общего движения объекта и движения его частей, функционирования объекта как последовательного ряда взаимосвязанных событий, а также информация, отображающая систему. Процесс представляет собой ряд последовательных действий объекта. Графическими средствами эти действия очень трудно описать в их естественной активной форме, поэтому они отражаются в виде статических элементов;

• информация, отвечающая на вопрос сколько? Это количественная сторона понятия об объектах, касающаяся их физических размеров, тенденции возрастания или уменьшения, соотношения частей с целым. В качестве графических моделей чаще всего используются таблицы и различные виды диаграмм;

• информация, отвечающая на вопрос где? Это информация о расположении объекта в пространстве или по отношению к другим объектам.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте принципы построения курса «Инженерная графика и автоматизированное проектирование».

2. В чем состоят цели и задачи освоения курса «Инженерная графика и автоматизированное проектирование»?

3. В чем состоит преимущество графического способа передачи информации?

4. По каким признакам производится классификация графических моделей?

5. Каким образом цель передачи информации влияет на выбор графической модели?

2. СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ

ОРТОГОНАЛЬНОГО ПРОЕЦИРОВАНИЯ

2.1. Виды проецирования,

используемые при разработке графических моделей

При моделировании геометрического объекта важным условием является отображение его формы и размеров: модель должна быть выполнена с такой степенью сходства и точности, чтобы по ней можно было точно воспроизвести форму и размеры изображаемого геометрического объекта. Для этого графическую модель на плоскости (листе бумаги или экране) необходимо построить по определенным геометрическим правилам (законам), позволяющим от плоских (искаженных) графических форм переходить к пространственным формам. Это возможно при помощи метода проецирования (рис. 3–5). С использованием этого метода разрабатываются графические модели, которые называются проекционными чертежами.

S S S

А А В С

А_i А_i В_i С_i

П_i П_i

Рис. 3. Метод центрального проецирования

Операция проецирования геометрического объекта на плоскость заключается в следующем (рис. 3):

• в качестве центра проецирования в пространстве выбирают произвольную точку S, принадлежащую плоскости Г;

• выбирают плоскость П_i, не проходящую через точку S, в качестве плоскости проекций;

• через центр проецирования S проводят луч SA до его пересечения с плоскостью П_i в точке А_i.

Точку А_i принято называть центральной проекцией точки А, а луч SA – проецирующим лучом. Описанные построения выражают суть операции, называемой центральным проецированием точек пространства на плоскость.

Центральное проецирование есть наиболее общий случай проецирования геометрических объектов на плоскость. Основными и неизменными (инвариантными) его свойствами являются следующие (рис. 4 и 5):

• проекция точки (А) – точка (А_i);

• проекция прямой линии (m) – прямая (m_i);

• в общем случае проекция кривой линии (n) – кривая (n_i);

• если точка принадлежит линии (А  m), то проекция этой точки принадлежит проекции линии (А_i  m_i).

Проецирующие лучи, проведенные через все точки кривой n, образуют проецирующую коническую поверхность N (рис. 4). Проекция кривой представляет собой линию пересечения проецирующей поверхности N и плоскости проекций П_i. Коническую поверхность К образуют лучи, и при проецировании геометрического объекта, например сферы (рис. 5), полученную линию пересечения k_i принято называть очерковой (или очерком).

Принцип центрального проецирования используется в фотоаппаратах и кинокамерах. Упрощенная схема работы человеческого глаза близка к этому виду проецирования: роль центра проецирования выполняет оптический центр хрусталика, роль проецирующих прямых – лучи света; плоскостью проекций служит сетчатка глаза. Поэтому изображения, построенные по принципу центрального проецирования, наиболее наглядны, и их широко используют в своей работе художники, архитекторы, дизайнеры.

Параллельное проецирование  частный случай центрального проецирования  выполняется при следующих условиях:

• центр проецирования удален в бесконечность;

• проецирующие лучи рассматриваются как параллельные проецирующие прямые;

• положение проецирующих прямых относительно плоскости проекций определяется направлением проецирования S. В этом случае полученное изображение называют параллельной проекцией объекта (рис. 6).

При параллельном проецировании сохраняются свойства центрального и добавляются следующие:

• проекции параллельных прямых параллельны между собой;

• отношение отрезков прямой равно отношению их проекций;

• отношение отрезков двух параллельных прямых равно отношению их проекций;

• плоская форма (фигура), параллельная плоскости проекции, проецируется на нее в натуральную величину.

В свою очередь, параллельное проецирование подразделяется на косоугольное (проецирующие лучи не перпендикулярны плоскости проекций) и прямоугольное (проецирующие лучи перпендикулярны плоскости проекций). В последнем случае проекция называется ортогональной.