專利名稱：二投法繪制透視圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透視圖的繪制，特別是涉及一種二次投影求值的辦法來繪制透視圖。
背影技術(shù)在現(xiàn)有的透視圖的繪制方法中，主要是有兩種，一種是滅點(diǎn)法，一種是查表法，這兩種方法在繪制透視圖時(shí)，畫面里僅表現(xiàn)單個(gè)物體才相對(duì)準(zhǔn)確和方便。但對(duì)于在一畫面中同時(shí)表現(xiàn)多個(gè)物體的透視成像時(shí)，特別是離視眼近的物體擋住了后面物體局部時(shí)，這兩種繪制透視圖的方法繪制出的畫面，所表現(xiàn)的物體位置就不那么準(zhǔn)確，而且不能進(jìn)行數(shù)字化作圖，作圖過程復(fù)雜且缺乏邏輯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種在同一畫面中繪出多個(gè)物體準(zhǔn)確的投影成像，且能夠數(shù)字化作圖，作圖方法簡單方便的二投法繪制透視圖。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，它是把視眼的視覺中線定為視眼所視方向，把透視投影過程概括在一個(gè)以視覺中心線為一軸的三維體系內(nèi)，用兩個(gè)二維反應(yīng)空間三維的透視投影過程；先求得物體投影點(diǎn)相對(duì)視眼的Z軸值和橫向及豎向坐標(biāo)，利用兩個(gè)不同平面作投影求得每一物體的投影點(diǎn)在畫面X、Y軸上的坐標(biāo)值后，再在畫面中設(shè)立一個(gè)XY兩維坐標(biāo)，標(biāo)出各投影點(diǎn)連接相應(yīng)各點(diǎn)邊線即為透視圖。
在常用的XYZ空間三維中，再設(shè)立一個(gè)ZMN為透視三維體，在ZMN三維中Z軸的原點(diǎn)為端頭視點(diǎn)S，MN兩軸原點(diǎn)為O點(diǎn)，M、N兩軸可相交在Z軸任一位置上。把視眼里的成像畫面成XY二維化，并正立平移到Z軸上，再將M、N軸分別與X、Y軸重疊，則從Z軸一端S點(diǎn)起逐一向ZMN視覺范圍內(nèi)的投影點(diǎn)作射線，射線與XY相交的交點(diǎn)即是該投影點(diǎn)在畫面里的投影位置。
本發(fā)明由于采用二次投影求值的辦法來繪制透視圖，使其繪制透視圖方法簡單快捷，特別是在同一畫面中繪制多個(gè)特體投影成像時(shí)，都能精確體現(xiàn)它們的位置關(guān)系，也適合數(shù)字化繪制透視圖。


圖1物體水平位置2物體各點(diǎn)的X軸求值3特體各點(diǎn)的Y軸求值4四棱錐的透視5長方體與四棱椎的透視科
具體實(shí)施例方式在實(shí)際作圖時(shí)，我們在平面上不能將三維中的投影過程完整、準(zhǔn)確地表現(xiàn)出來，但可以用ZM面和ZN面來體現(xiàn)各投影點(diǎn)的投影過程，下面我們通過實(shí)施例來說明，如圖1所示，一平面上放著二個(gè)幾何體，一個(gè)底邊高為1米，高為1.2米的四棱錐，另一個(gè)長3米、寬0.8米、高0.8米的長方體，視眼高1.7米，視覺中心線經(jīng)過四棱錐頂點(diǎn)，根據(jù)幾何體與視眼的位置即可畫出視點(diǎn)在該處所視的透視圖，即圖1所示。
制作透視圖時(shí)我們要利用一個(gè)視覺中心線Z軸為主軸的ZMN三維，平時(shí)我們并不直接得知被視物投影點(diǎn)在ZMN三維中的坐標(biāo)值，但可通過已知求得，即為現(xiàn)有技術(shù)(詳見作圖步驟一)。
在ZMN三維中Z軸的原點(diǎn)為端頭的視點(diǎn)S，MN兩軸原點(diǎn)是O點(diǎn)，MN兩軸可相交在Z軸任意位置上。視眼的視覺范圍定為Z軸四周60度。
作圖步驟一求物體特征點(diǎn)的ZMN三軸坐標(biāo)值。直接在物體的水平投影面上，測得各投影點(diǎn)垂直到視覺中心線的距離即為該點(diǎn)M軸坐標(biāo)值；另在一個(gè)與視覺中心線Z軸平行為側(cè)立投影面中，投影點(diǎn)垂直到Z軸的距離就是該點(diǎn)的N軸值；再通過特征點(diǎn)作一垂直線與Z軸相交，其交點(diǎn)到S點(diǎn)的距離即是該點(diǎn)Z軸值，這樣就獲得特征點(diǎn)的ZMN三軸坐標(biāo)值。
作圖步驟二求物體特征點(diǎn)的XY畫面坐標(biāo)值。在求得特征點(diǎn)ZMN坐標(biāo)值后，先設(shè)ZM坐標(biāo)，并使畫面X軸與M軸重疊。按投影點(diǎn)的ZM坐標(biāo)值逐一標(biāo)出，再從S點(diǎn)向投影點(diǎn)作射線(投影線)，射線在X軸上的交點(diǎn)就是該點(diǎn)在畫面的X軸坐標(biāo)值，如圖2所示。再設(shè)ZN坐標(biāo)，并使畫面Y軸與N軸重疊，N(Y)軸在Z軸上的位置與M(X)軸在Z軸位置相同，再將投影點(diǎn)的ZN坐標(biāo)值逐一標(biāo)出，從S點(diǎn)向投影點(diǎn)作射線，射線在Y軸上的交點(diǎn)就是該點(diǎn)在畫面的Y軸坐標(biāo)值，如圖3所示。
作圖步驟三繪出透視圖。如圖4所示，先畫出單個(gè)物體，即是在畫面中先標(biāo)出XY二維坐標(biāo)，按各投影點(diǎn)X和Y軸的坐標(biāo)值標(biāo)出各投影點(diǎn)，再連接相應(yīng)點(diǎn)邊線即成透視圖。同理如圖5所示，作出長方體的透視圖后，采用同樣方法作出長方體在四棱錐后的透視圖，其方法精確簡單，更適合數(shù)字化制圖。
權(quán)利要求
1.一種二投法繪制透視圖，把視眼的視覺中心線定為視眼所視方向，把透視投影過程概括在一個(gè)以視覺中心線為一軸的三維體系內(nèi)，用兩個(gè)二維反應(yīng)空間三維的透視投影過程，其特征是先求得各物體投影點(diǎn)相對(duì)視眼的Z軸值和橫向及豎向坐標(biāo)；利用兩個(gè)不同的平面求得每一物體的投影點(diǎn)在畫面里XY軸上的坐標(biāo)值；在畫面中設(shè)立一個(gè)二維坐標(biāo)，逐個(gè)標(biāo)出各投影點(diǎn)，再連接相應(yīng)點(diǎn)邊線即為透視圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二投法繪制透視圖的方法，其特征是在常用的XYZ空間三維坐標(biāo)中，再設(shè)立一個(gè)ZMN為透視專用坐標(biāo)，ZMN三維坐標(biāo)中Z軸是視覺中心線，它的原點(diǎn)是端頭視點(diǎn)S，MN兩軸可相交在Z軸任一位置上，原點(diǎn)為O點(diǎn)，把視眼里的成像畫面XY二維化，并正立平移到Z軸上，再將M、N軸分別與X、Y軸重疊，則從Z軸一端S點(diǎn)起逐一向ZMN視覺范圍內(nèi)的投影點(diǎn)作射線，射線與XY相交的交點(diǎn)即是該投影點(diǎn)在畫面里的投影位置，獲得各投影物的各投影點(diǎn)的XY坐標(biāo)位置后，再到畫面中標(biāo)出各點(diǎn)，并連接相應(yīng)點(diǎn)邊線即成透視圖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二投法繪制透視圖的方法，其是采用把視眼的視覺中心線定為視眼所視方向，把透視投影過程概括在一個(gè)以視覺中心線的三維體系內(nèi)，在一個(gè)XYZ三維坐標(biāo)中再設(shè)立一個(gè)ZMN透視專用坐標(biāo)，該方法不僅可準(zhǔn)確繪制單個(gè)物體透視圖，而且對(duì)同一畫面中多個(gè)物體都可準(zhǔn)確繪制出其透視圖，其繪制方法簡單快捷，還可數(shù)字化繪圖。
文檔編號(hào)G06T15/10GK1614638SQ200310110510
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者艾洪民 申請(qǐng)人:艾洪民