專利名稱:透視圖儀的制作方法
一種繪制透視圖的繪圖儀器。
透視圖的應(yīng)用很廣泛，但是，繪制透視圖卻是一項(xiàng)比較困難而又復(fù)雜的工作。在所有圖學(xué)領(lǐng)域中，它也是比較最為艱深的一部分。為了畫好透視圖，曾有些人創(chuàng)造了一些專用工具，如各種算尺，比例尺，模板等。這些工具，在一定的條件下，起到了一些作用。但是，在使用中，還要計(jì)算、查表等，不直觀，不方便，通用性也不好，不能在各種場(chǎng)合都能適用，沒有從根本上解決問題，所以這些工具至今仍未得到推廣應(yīng)用。從國(guó)外引進(jìn)的一種透視儀，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而且也只能畫一側(cè)透視線的近似圖線，由于這些缺點(diǎn)，也未得到推廣使用。
本發(fā)明能滿足畫透視圖的全部動(dòng)作要求、構(gòu)造簡(jiǎn)單、調(diào)整使用方便的十分理想的繪制透視圖的工具。
平面旋轉(zhuǎn)相交原理是本發(fā)明設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。在圖1中，H為一固定水平面，另一平面V垂直于H平面，其交線為a，在V平面上任取一點(diǎn)K，作KO⊥a、交a于O點(diǎn)，過K作直線KE交a于E點(diǎn)，∠EKO＝∠φ。以KE為軸旋轉(zhuǎn)平面V，得V1，V2，……Vn與平面H分別相交于a1，a2，……an，(圖2)由圖可見，這些交線均為過E點(diǎn)的一個(gè)直線束。透視圖儀就是利用這個(gè)旋轉(zhuǎn)平面與固平面相交成一組線束的原理設(shè)計(jì)的H面為圖板；交點(diǎn)E為滅點(diǎn)；交線a為視平線；O點(diǎn)為視中心；OE即是滅點(diǎn)至視中心的距離；a1，a2，……an均為透視圖線。
固定OK，調(diào)整φ角，則交點(diǎn)E的位置的變化規(guī)律為1、當(dāng)φ在0°～90°范圍內(nèi)變化時(shí)，OE的長(zhǎng)度在左邊0～∞的范圍內(nèi)變化。(圖2)2、當(dāng)φ在90°～180°范圍內(nèi)變化，OE的長(zhǎng)度在右邊∞～0的范圍內(nèi)變化。(圖3)3、當(dāng)φ＝90°時(shí)，滅點(diǎn)E在左、右無限遠(yuǎn)處，這時(shí)V、H平面的交線a1，a2，……an均為與a的平行直線(圖4)。
4、當(dāng)φ為0°或180°時(shí)，滅點(diǎn)E與視中心點(diǎn)O重合(圖5)。
滅點(diǎn)至視中心的距離可以下式計(jì)算(圖6)L＝S·tgφ
當(dāng)S＝OK為定值時(shí)，調(diào)φ角就達(dá)到調(diào)整滅點(diǎn)E至視中心O的距離L的目的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在φ角的刻度盤上可直接刻上換算出的L值。
滅點(diǎn)的位置，無論多遠(yuǎn)，都在視平線上，視平線的高度可以調(diào)整((在結(jié)構(gòu)上可以保證)所以滅點(diǎn)的位置可以在平面H上的任何一點(diǎn)。
總之，透視圖儀的原理，就是根據(jù)圖面的設(shè)計(jì)，選定滅點(diǎn)的位置，再根據(jù)滅點(diǎn)的位置，調(diào)整φ角，確定KE軸方位，再撥動(dòng)平面V，使其繞KE軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所得平面V與平面H的交線就是所要畫的透視圖線了。
根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)出的透視圖儀的結(jié)構(gòu)如圖7、圖8、圖9所示。該透視圖儀由下述各部分組成直尺〔1〕，圖板〔2〕，支架〔3〕，扣手〔4〕(兩個(gè))，L值刻度盤〔5〕，手柄〔6〕，短軸〔7〕，前支撐板〔8〕，手輪〔9〕，底尺〔10〕，上連桿〔11〕，鉸軸〔12〕，軸承〔13〕，轉(zhuǎn)軸〔14〕，十字頭〔15〕，下連桿〔16〕，轉(zhuǎn)軸〔17〕，定位肖〔18〕，頂絲〔19〕，雙滑桿〔20〕，雙滑桿頂堵〔21〕，后支撐板〔22〕。
上述機(jī)構(gòu)，除直尺在圖板上以外，其余部分全在圖板下面。
圖板2架在前支撐板〔8〕和后支撐板〔22〕上，前、后支撐板和側(cè)板組成了一個(gè)四框形的箱體，由支架〔3〕架起來，圖板還可以調(diào)傾角，用手輪〔9〕可以固定。直尺〔1〕和底尺〔10〕組成一個(gè)套尺，套在圖板上。套尺下邊固定一個(gè)軸承〔13〕，鉸軸〔12〕可在軸承〔13〕中轉(zhuǎn)動(dòng)。鉸軸〔12〕和兩個(gè)上連桿〔11〕，兩個(gè)下連桿〔16〕及轉(zhuǎn)軸〔14〕共同組成一個(gè)六連桿機(jī)構(gòu)，這一機(jī)構(gòu)組成了V平面。轉(zhuǎn)軸〔14〕連同十字頭〔15〕帶動(dòng)六連桿機(jī)構(gòu)及圖板上的上、下尺在雙滑桿〔20〕上前后移動(dòng)，并可用頂絲〔19〕固定，結(jié)果決定了透視圖線在圖板上的高低位置。雙滑桿是和短軸〔7〕連為一體的，手柄〔6〕夾固在短軸〔7〕上，手柄上有定位肖〔18〕，刻度盤固定在前支撐板〔8〕上，手柄左右搬動(dòng)帶動(dòng)了十字頭〔15〕左右擺動(dòng)，從而決定了滅點(diǎn)在圖板左、右的方向，手柄搬動(dòng)的位移越小，滅點(diǎn)距視中心的距離也越遠(yuǎn)。當(dāng)φ角調(diào)好以后，隨著直尺的移動(dòng)，六連桿機(jī)構(gòu)會(huì)自行伸展和壓縮，形成了V平面繞轉(zhuǎn)軸的擺動(dòng)。達(dá)到了繪制各種透視圖線的目的。
這種透視圖儀與現(xiàn)有的各種畫透視圖的工具相比較，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1、簡(jiǎn)單利落，圖板上只有一根直尺，所有結(jié)構(gòu)都在圖板下邊，而且也并不復(fù)雜。
2、功能多，可以畫左邊的透視線，也可以畫右邊的透視線，還可以畫平行線，可以畫室內(nèi)透視和鳥瞰透視。
3、調(diào)整范圍大，滅點(diǎn)可以在圖板左、右寬度內(nèi)的任何一點(diǎn)上，直到無限遠(yuǎn)處，直尺在圖板上可以活動(dòng)到各個(gè)角落而不是在很小的范圍內(nèi)動(dòng)作。
4、調(diào)整方便，靈活直觀。滅點(diǎn)的位置是精確的，而不是近似的。系統(tǒng)剛性好，其精確度和用丁字尺相當(dāng)。
本發(fā)明的實(shí)施例如下這種透視圖儀，圖板上只有一根直尺，在使用這根尺繪圖時(shí)，只要在繪圖前根據(jù)繪制透視圖的要求對(duì)手柄進(jìn)行一次調(diào)整就行了。使用該透視圖儀繪圖的步驟如下1、根據(jù)透視物的平面圖(大小，形狀，復(fù)雜程度等)確定圖幅和選用比例；2、根據(jù)平面圖和立面圖，確定透視圖的方位、視點(diǎn)、視中心、視高、視距、視平線等。選定好以后，調(diào)整十字頭在雙滑桿上的位置，確定視高；3、由視距、視中心、平面圖的大小，選定滅點(diǎn)在左或右的位置，而滅點(diǎn)至視中心的距離，可在刻度盤上找到，并用定位肖定位；4、作圖，在用透視圖儀繪圖過程中，需要隨時(shí)調(diào)整的就是手柄的位置，當(dāng)滅點(diǎn)在左邊時(shí)，手柄轉(zhuǎn)至右邊定位肖處；當(dāng)滅點(diǎn)在右邊時(shí)，手柄轉(zhuǎn)至左邊定位肖處。當(dāng)手柄放在中間位置時(shí)，直尺就當(dāng)作丁字尺使用了，所有的水平橫向線條都是將手柄放于中間位置時(shí)畫的。
權(quán)利要求
1.繪圖工具，透視圖儀。其特征是圖板[2]上的直尺[1]與底尺[10]相連接。底尺[10]與六連桿機(jī)構(gòu)相連接。六連桿機(jī)構(gòu)由上連桿[11]，下連桿[16]，軸承[13]，轉(zhuǎn)軸[12、14、17]和十字頭[15]組成。手柄[6]通過短軸[7]、雙滑桿[20]對(duì)六連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位控制。這些構(gòu)件全部位于圖板下邊的箱體內(nèi)，刻度盤[5]固定在前支撐板[8]上。
2.如權(quán)利1所述的透視圖儀，其特征在于刻度盤〔5〕上刻有滅點(diǎn)至視中心的距離，手柄〔6〕可自刻度盤〔5〕中點(diǎn)向左或向右搬動(dòng)。并通過短軸〔7〕、雙滑桿〔20〕而帶動(dòng)十字頭〔15〕繞其中心而左、右轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利1所述的透視圖儀，其特征還在于十字頭〔15〕可在雙滑桿〔20〕上前后移動(dòng)，從而帶動(dòng)六連桿機(jī)構(gòu)和底尺〔10〕、直尺〔1〕一起前后移動(dòng)。
4.如權(quán)利1所述的透視圖儀，其特征在于直尺〔1〕在圖板上移動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸〔14〕和六連桿機(jī)構(gòu)繞十字頭〔15〕的孔中心擺動(dòng)。
5.如權(quán)利1所述的透視圖儀，其特征還在于在圖板下箱體的右側(cè)壁上有調(diào)圖板傾斜度的手輪〔9〕。
專利摘要
一種繪制透視圖的透視圖儀。新的繪圖工具。它是由位于圖板上、下的套尺，六連桿機(jī)構(gòu)、十字頭，雙滑桿，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，刻度盤，圖板前后支撐板及支架組成。平面旋轉(zhuǎn)相交原理是本發(fā)明的幾何理論基礎(chǔ)。該透視圖儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用調(diào)整方便，靈活直觀，作圖迅速、準(zhǔn)確，功能齊全。解決了其他透視圖儀或繪圖工具的使用調(diào)整復(fù)雜，有時(shí)需要計(jì)算、查表、不直觀、不方便、通用性不好的技術(shù)難點(diǎn)。
文檔編號(hào)B43L13/16GK85202234SQ85202234
公開日1986年5月14日 申請(qǐng)日期1985年6月11日
發(fā)明者高振才 申請(qǐng)人:高振才導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan