[其他]透视图仪

说明书

一种绘制透视图的绘图仪器。

透视图的应用很广泛，但是，绘制透视图却是一项比较困难而又复杂的工作。在所有图学领域中，它也是比较最为艰深的一部分。为了画好透视图，曾有些人创造了一些专用工具，如各种算尺，比例尺，模板等。这些工具，在一定的条件下，起到了一些作用。但是，在使用中，还要计算、查表等，不直观，不方便，通用性也不好，不能在各种场合都能适用，没有从根本上解决问题，所以这些工具至今仍未得到推广应用。从国外引进的一种透视仪，因为结构复杂，价格昂贵，而且也只能画一侧透视线的近似图线，由于这些缺点，也未得到推广使用。

本发明能满足画透视图的全部动作要求、构造简单、调整使用方便的十分理想的绘制透视图的工具。

平面旋转相交原理是本发明设计的理论基础。在图1中，H为一固定水平面，另一平面V垂直于H平面，其交线为a，在V平面上任取一点K，作KO⊥a、交a于O点，过K作直线KE交a于E点，∠EKO＝∠φ。以KE为轴旋转平面V，得V₁，V₂，……V_n与平面H分别相交于a₁，a₂，……a_n，（图2）由图可见，这些交线均为过E点的一个直线束。透视图仪就是利用这个旋转平面与固平面相交成一组线束的原理设计的：H面为图板；交点E为灭点；交线a为视平线；O点为视中心；OE即是灭点至视中心的距离；a₁，a₂，……a_n均为透视图线。

固定OK，调整φ角，则交点E的位置的变化规律为：

1、当φ在0°～90°范围内变化时，OE的长度在左边0～∞的范围内变化。（图2）

2、当φ在90°～180°范围内变化，OE的长度在右边∞～0的范围内变化。（图3）

3、当φ＝90°时，灭点E在左、右无限远处，这时V、H平面的交线a₁，a₂，……a_n均为与a的平行直线（图4）。

4、当φ为0°或180°时，灭点E与视中心点O重合（图5）。

灭点至视中心的距离可以下式计算（图6）：L＝S·tgφ

当S＝OK为定值时，调φ角就达到调整灭点E至视中心O的距离L的目的。在结构设计中，在φ角的刻度盘上可直接刻上换算出的L值。

灭点的位置，无论多远，都在视平线上，视平线的高度可以调整（（在结构上可以保证）所以灭点的位置可以在平面H上的任何一点。

总之，透视图仪的原理，就是根据图面的设计，选定灭点的位置，再根据灭点的位置，调整φ角，确定KE轴方位，再拨动平面V，使其绕KE轴转动，所得平面V与平面H的交线就是所要画的透视图线了。

根据上述原理设计出的透视图仪的结构如图7、图8、图9所示。该透视图仪由下述各部分组成：

直尺〔1〕，图板〔2〕，支架〔3〕，扣手〔4〕（两个），L值刻度盘〔5〕，手柄〔6〕，短轴〔7〕，前支撑板〔8〕，手轮〔9〕，底尺〔10〕，上连杆〔11〕，铰轴〔12〕，轴承〔13〕，转轴〔14〕，十字头〔15〕，下连杆〔16〕，转轴〔17〕，定位肖〔18〕，顶丝〔19〕，双滑杆〔20〕，双滑杆顶堵〔21〕，后支撑板〔22〕。

上述机构，除直尺在图板上以外，其余部分全在图板下面。

图板2架在前支撑板〔8〕和后支撑板〔22〕上，前、后支撑板和侧板组成了一个四框形的箱体，由支架〔3〕架起来，图板还可以调倾角，用手轮〔9〕可以固定。直尺〔1〕和底尺〔10〕组成一个套尺，套在图板上。套尺下边固定一个轴承〔13〕，铰轴〔12〕可在轴承〔13〕中转动。铰轴〔12〕和两个上连杆〔11〕，两个下连杆〔16〕及转轴〔14〕共同组成一个六连杆机构，这一机构组成了V平面。转轴〔14〕连同十字头〔15〕带动六连杆机构及图板上的上、下尺在双滑杆〔20〕上前后移动，并可用顶丝〔19〕固定，结果决定了透视图线在图板上的高低位置。双滑杆是和短轴〔7〕连为一体的，手柄〔6〕夹固在短轴〔7〕上，手柄上有定位肖〔18〕，刻度盘固定在前支撑板〔8〕上，手柄左右搬动带动了十字头〔15〕左右摆动，从而决定了灭点在图板左、右的方向，手柄搬动的位移越小，灭点距视中心的距离也越远。当φ角调好以后，随着直尺的移动，六连杆机构会自行伸展和压缩，形成了V平面绕转轴的摆动。达到了绘制各种透视图线的目的。

这种透视图仪与现有的各种画透视图的工具相比较，具有以下的优点和特点：