Слайд 1САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ И КОМПЬЮТЕРНОЙ
ОПТИКИ
Санкт-Петербург, 2011г.
Дисциплина:
«Компьютерная инженерная графика»
Тема занятия:
«Пересечение многогранников»
Теория
Слайд 2Пересечение плоскости с многогранником
Построение сечения многогранника требует многократного решения задачи
о нахождении точки пересечении прямой с плоскостью. Точки, в которых
ребра многогранника пересекаются с заданной плоскостью, будут вершинами искомого сечения.
Тот же результат можно получить, сведя задачу к построению линий пересечения плоскости с гранями тела.
Слайд 3Пересечение плоскости с многогранником
Задача. Дана призма и плоскость общего положения
заданная двумя пересекающимися прямыми а и b (см.рис.). Необходимо построить
сечение призмы данной плоскостью.
Слайд 4Пересечение плоскости с многогранником
Для чего, через горизонтальные проекции ребер проведем
вспомогательные секущие плоскости α, β и γ. Построив линии пересечения
вспомогательных плоскостей с заданной, находим на фронтальной проекции точки пересечения их с соответствующими ребрами призмы К2, М2 и N2 – вершины фронтальной проекции сечения призмы. По линиям связи находим горизонтальные проекции этих точек. Полученные точки соединяем прямыми линиями, с учетом видимости. При решении вопроса о видимости сторон построенного сечения следует иметь в виду достаточно очевидное правило: точка и линия, лежащие на поверхности многогранника, видимы только в том случае, если они расположены на видимой грани.
Слайд 5Пересечение плоскости с многогранником
Задачу можно решить методом нахождением
точек пересечения
ребер призмы с плоскостью
Слайд 6Пересечение плоскости с многогранником
Через горизонтальные проекции ребер
проведем вспомогательную секущую
плоскость α
Слайд 7Пересечение плоскости с многогранником
Строим фронтальную проекцию
Вспомогательной плоскости α
Слайд 8Пересечение плоскости с многогранником
Строим фронтальную проекцию
Вспомогательной плоскости α
Слайд 9Пересечение плоскости с многогранником
Строим точку К2 - точку пересечения
вспомогательной
плоскости и ребра призмы
Слайд 10Пересечение плоскости с многогранником
Строим горизонтальную проекцию точки К - точку
Слайд 11Пересечение плоскости с многогранником
Аналогично проводим через горизонтальные
проекции ребер вспомогательных
секущих
плоскостей β и γ.
Слайд 12Пересечение плоскости с многогранником
Аналогично построению точкам К2 и К1,
строим
точки N2 и N1, M2 и M1
Слайд 13Пересечение плоскости с многогранником
Аналогично построению точкам К2 и К1,
строим
точки N2 и N1, M2 и M1
Слайд 14Пересечение плоскости с многогранником
Аналогично построению точкам К2 и К1,
строим
точки N2 и N1, M2 и M1
Слайд 15Пересечение плоскости с многогранником
Аналогично построению точкам К2 и К1, строим
точки N2 и N1, M2 и M1.
Полученные точки соединяем
прямыми линиями, с
учетом видимости. Таким образом получаем
пересечение плоскости и многогранника
Слайд 16Пересечение прямой линии с многогранником
Для определения точек пересечения прямой линии
с многогранником, задача сводится к нахождению точек пересечения прямой с
плоскостями граней (см.рис.).
Алгоритм решения задачи:
1. Через заданную прямую m проводим вспомогательную
секущую плоскость a .
2. Строим сечение многогранника с вспомогательной
секущей плоскостью a.
3. Определить искомые точки К,М - пересечения
полученного сечения с прямой m.
4. Определить видимость прямой по отношению к
пирамиде.
Слайд 17Пересечение прямой с многогранником
Слайд 18Пересечение прямой с многогранником
Слайд 19Пересечение прямой с многогранником
Слайд 20Пересечение прямой с многогранником
Слайд 21Пересечение прямой с многогранником
Слайд 22Пересечение прямой с многогранником
Слайд 23Пересечение прямой с многогранником
Слайд 24Взаимное пересечение многогранников
Построение линии взаимного пересечения многогранных поверхностей можно производить
двумя способами, комбинируя их между собой или выбирая из них
тот, который в зависимости от условий задания дает более простые построения.
Слайд 25Взаимное пересечение многогранников.
Способ 1
Определяют точки, в которых ребра одной
из многогранных поверхностей пересекают грани другой и ребра второй пересекают
грани первой (задача на пересечение прямой с плоскостью). Через найденные точки в определенной последовательности проводят ломаную линию, представляющую собой линию пересечения данных многогранников. При этом можно соединять прямыми проекции лишь тех точек, полученных в процессе построения, которые лежат в одной и той же грани.
Слайд 26Взаимное пересечение многогранников.
Способ 2
Определяют отрезки прямых, по которым грани
одной поверхности пересекают грани другой (задача на пересечение двух плоскостей
между собой); эти отрезки являются звеньями ломаной линии, получаемой при пересечении многогранных поверхностей.
Если проекция ребра одной из поверхностей не пересекает проекции грани другой, хотя бы на одной из проекций, то данное ребро не пересекает этой грани. Однако пересечение проекций ребра и грани еще не означает, что ребро и грань пересекаются в пространстве
Слайд 27Взаимное пересечение многогранников
Пусть даны два пересекающихся
многогранника
Слайд 28Взаимное пересечение многогранников
Через проекцию ребра A2S2 проведена
фронтально проецирующая
плоскость aП2,
которая пересекает ребра призмы в трех
точках, горизонтальные
проекции этих точек пересечения плоскости a с ребрами призмы, образуют треугольник.
Слайд 29Взаимное пересечение многогранников
Через проекцию ребра A2S2 проведена
фронтально проецирующая
плоскость aП2,
которая пересекает ребра призмы в трех
точках, горизонтальные
проекции этих точек пересечения плоскости a с ребрами призмы, образуют треугольник.
Слайд 30Взаимное пересечение многогранников
Проекция ребра пирамиды A1S1
пересекает полученный треугольник
в
точках 11 и 21
Слайд 31Взаимное пересечение многогранников
Слайд 32Взаимное пересечение многогранников
С помощью фронтально проецирующей
плоскости β, находим
точки 5 и 6
пересечения ребра пирамиды SC с
гранями
призмы EE*FF* и EE*DD*
Слайд 33Взаимное пересечение многогранников
С помощью фронтально проецирующей
плоскости β, находим
точки 5 и 6
пересечения ребра пирамиды SC с
гранями
призмы EE*FF* и EE*DD*
Слайд 34Взаимное пересечение многогранников
С помощью фронтально проецирующей
плоскости β, находим
точки 5 и 6
пересечения ребра пирамиды SC с
гранями
призмы EE*FF* и EE*DD*
Слайд 35Взаимное пересечение многогранников
С помощью фронтально проецирующей
плоскости β, находим
точки 5 и 6
пересечения ребра пирамиды SC с
гранями
призмы EE*FF* и EE*DD*
Слайд 36Взаимное пересечение многогранников
При помощи горизонтально проецирующей плоскости g находим
точки 3 и 4 пересечения
ребра призмы с гранями пирамиды.
Слайд 37Взаимное пересечение многогранников
При помощи горизонтально проецирующей плоскости g находим
точки 3 и 4 пересечения
ребра призмы с гранями пирамиды.
Слайд 38Взаимное пересечение многогранников
При помощи горизонтально проецирующей плоскости g находим
точки 3 и 4 пересечения
ребра призмы с гранями пирамиды.
Слайд 39Взаимное пересечение многогранников
При помощи горизонтально проецирующей плоскости g находим
точки 3 и 4 пересечения
ребра призмы с гранями пирамиды.
Слайд 40Взаимное пересечение многогранников
Соединив полученные точки, с учетом видимости, получим
пространственную ломаную линию – линию пересечения данных многогранников.
Слайд 41Взаимное пересечение многогранников
Соединив полученные точки, с учетом видимости, получим
пространственную ломаную линию – линию пересечения данных многогранников.