[科普中国]-透视投影法

概念

透视投影法就是中心投影法，这种方法绘制的图形最大优点是直观性很强，大致与观看实物时所得到的形象相同，常应用在土木建筑和装饰工程图中，用来表示工程的外貌或内部陈设。但绘制较为复杂，而且图形一般不能直接量度。近年来由于轻钢结构在民用建筑中被广泛采用，所以轻钢结构工程中也常用到此类图示法，作为正投影图的补充视图，施工中也常叫作效果图。1

特点透视投影是用中心投影法将形体投射到投影面上，从而获得的一种较为接近视觉效果的单面投影图。它具有消失感、距离感，以及使相同大小的形体呈现出有规律的变化等一系列的透视特性，能逼真地反映形体的空间形象透视投影也称为透视网，简称透视 。在建筑设计过程中，透视图常用来表达设计对象的外貌，帮助设计构思，研究和比较建筑物的空间造型和立面处理，是建筑设计中重要的辅助图样。

透视投影符合人们的心理习惯，即离视点近的物体大，离视点远的物体小，远到极点即为消失，成为灭点。但是透视投影绘制相对比较复杂，并且不具备可则量性。可操作性也较差，因而影视模型制图中多不采用此图示方法。2

原理用中心投影法将物体投射在单一投影面上所得到的图形，称为透视投影。透视投影与轴测投影一样，都是一种单面投影；不同的是，轴测投影用平行投影画出，而透视投影则用中心投影画出。透视投影是以人的眼睛为中心的中心投影，所以符合人们的视觉印象。透视投影空间立体感强，形象生动逼真，故在科学、艺术、工程技术、广告、展览画中被广泛应用。在工程设计中，通常在方案设计和初步设计中根据正投影设计图绘制透视图，以供讨沦、评判、比较、审批之用，并供人们对工程设计进行评价和品鉴。3

要素视点、面面、物体是透视投影形成的三要素，它们之问的相对位置关系决定了物体的透视形象。从理论上讲，无论三者之间的相对位置如何变化，都可以准确地画出物体的几何意义上的透视投影来。但是作为用来反映建筑真实形象的透视投影，应当符合人们在正常情况下处于最适宜位置观察建筑物时所获得的最佳的视觉印象。因此，这三者之间的相对位置不能随意确定，否则，就不能准确地反映我们的设计意图。4

与正交投影区别在平行投影中，图形沿平行线变换到投影面上。对透视投影来说，图形沿收敛于某一点的直线变换到投影面上，这个点被称为投影中心，相当于观察点，也被称为视点。

平行投影和透视投影区别在于透视投影的投影中心到投影面之间的距离是有限的，而平行投影的投影中心到投影面之间的距离是无限的。当投影中心在无限远时，投影线互相平行，所以定义平行投影时，给出投影线的方向就可以了，而定义透视投影时，需要指定投影中心的具体位置。

平行投影保持物体的有关比例不变，这是三维绘图中产生比例图画的方法，物体的各个面的精确视图可以由平行投影得到。另一方面，虽然透视投影不会保持相关比例，但是能够生成真实感视图。对同样大小的物体来说，离投影面较远的物体比离投影面较近的物体的投影图像要小，会产生近大远小的梦幻效果。5