Инженерная графика черчение


PNG (Portable Network  Graphics). Сравнительно новый (1995 год) формат хранения изображений для их публикации в Интернете (расширение имени файла .PNG). Поддерживаются три типа изображений – цветные с глубиной 8 или 24 бита и черно-белое с градацией 256 оттенков серого.  Сжатие информации происходит практически без потерь, предусмотрены 254 уровня  альфа-канала, чересстрочная развертка.

Качество чертежа во многом зависит от качества и наладки инструментов, а также от ухода за ними. Чертежные инструменты и принадлежности необходимо содержать в полной исправности. После работы инструменты следует протереть и убрать в сухое место. Это предупреждает коробление деревянных инструментов и коррозию металлических.

Перед работой следует вымыть руки и протереть мягкой резинкой угольники и рейсшину.

Карандаши. Аккуратность и точность выполнения чертежа в значительной мере зависят от правильной заточки карандаша.

Учащийся должен иметь три марки карандаша : М, ТИ и Т или набор карандашей «Конструктор».

При выполнении чертежей тонкими линиями рекомендуется применять карандаш марки Т. Обводить линии чертежа надо карандашом ТМ или М. В циркуль следует вставлять грифель марки М.

Циркуль круговой применяется для вычерчивания окружностей. В одну ножку циркуля вставляют иглу и закрепляют ее винтом, а в другую – карандашную вставку. Для измерения размеров и откладывания их на чертеже применяют вставку с иглой. Общие сведения о пересечении поверхности плоскостью. При пересечении любого тела е плоскостью получается некоторого вида плоская фигура, называемая сечением. Под сечением понимают ту часть секущей плоскости, которая находится внутри рассеченного тела и ограничена линией сечения. Линией сечения тела плоскостью является контур этого сечения Начертательная геометрия

Кронциркуль применяется для вычерчивания окружностей малого диаметра (от 0,5 до 10 мм). Вращающаяся ножка для удобства пользования свободно перемещается вдоль оси кронциркуля. При вычерчивании окружностей больших радиусов в ножку циркуля вставляют удлинитель, в котором закрепляют карандашную вставку.

Штриховку на чертежах выполняют в виде параллельных линий под углом 450 к осевой линии или к линии контура, принимаемой в качестве основной. Наклон линий штриховки может быть как влево, так и вправо. Две соприкасающиеся  фигуры штрихуют в разных направлениях. Если к двум соприкасающимся фигурам прилегает третья, то разнообразить штриховку можно увеличением или уменьшением расстояния между линиями штриховки.

Неметаллические материалы, в том числе волокнистые монолитные и плитные (прессованные) в сечениях штрихуют в клетку.

Выполнение чертежного шрифта

ГОСТ 2.304-81* устанавливает чертежные шрифты, наносимые на чертежи и другие технические документы всех отраслей промышленности и строительства.

Размер шрифта h численно равен высоте прописных букв (в миллиметрах).

Толщина линии шрифта d зависит от типа и высоты шрифта.

ГОСТ устанавливает следующие размеры шрифта: (1.8); 2.5; 3.5; 5; 7; 10; 14; 20 (табл. 2.3). Применение шрифта 1.8 не рекомендуется и допускается только для типа Б.

Устанавливаются следующие типы шрифта:

Тип А без наклона

Параметры шрифтов А и Б приведены в табл. 2-4.

Ширина букв и цифр определяется в зависимости от размера шрифта h и может быть выражена через h или d. Например в шрифте типа а ширина буквы Ш равна 9/14h или 9h, буквы Э – 5/10h или 5d, буквы И – 6/10h или 6d.

Высота с строчных букв определяется размером высоты шрифта h. Например в шрифте типа А высота с = 10/14h (рис. 9,в), в шрифте типа Б – с = 7/10h.

Для облегчения понимания и построения конструкции шрифта выполняется вспомогательная сетка сплошными тонкими линиями. См. шрифт типа Б в задании 2 (вариант 2).

При построении шрифта по вспомогательной сетке следует учитывать разную ширину букв. Необходимо также помнить, что расстояние между некоторыми буквами, например Г и Л (и в аналогичных сочетаниях букв), уменьшается до размера, равного толщине линии букв (см. рис. 9.б).

Прописные буквы по начертанию условно можно разделить на три группы. При написании букв первой группы, например Т, Ц, Г, И, не требуются вспомогательные линии. Для написания второй группы букв нужно учитывать, что посередине сетки проходит линия, над которой или под которой располагаются средние элементы букв, например букв Э, Ч, Ю, Б (см. рис. 9,а. буквы Э, Ю, О). В шрифте типа Б эти две линии расположены на расстоянии 2/10h (см. рис. 9,б). Это нужно учитывать и при выполнении строчных букв (см. рис. 9,в).

Для написания шрифтов обычно пользуются шрифтом типа Б, применяя упрощенную сетку. На рис. 10,а показано вписывание букв шрифта типа Б в обычную сетку, а на рис. 10,б – в упрощенную.

Допускается применять написание букв и цифр без наклона.

Начертание букв латинского алфавита типа Б с наклоном 750 и римских цифр показано на рис. 11.

Для выполнения задания 2 (вариант 1 или 2) по написанию шрифта следует выполнять сетку упрощенно.

Сначала нужно заготовить лист бумаги стандартного формата А4 с рамкой на расстоянии 5 мм от краев сверху, справа и снизу и 20 мм слева (рис. 12).

Последовательность выполнения упражнения по написанию стандартного шрифта типа Б размером 10 следующая. Проводят все вспомогательные горизонтальные прямые линии, определяющие границы строчек шрифта. Расстояние между строчками, равное 15 мм, откладывают, как показано на рис. 12. Далее надо отложить высоту шрифта h, т.е. 10 мм. На основаниях полученных строк следует отложить отрезки, равные ширине букв плюс расстояние между буквами. Например, для буквы А этот отрезок равен 9/10h (7/10h – ширина буквы, 2/10h – расстояние между буквами). При разметке строки следует учитывать сочетания букв типа РА, ГА, ТА и т.п.

Наклонные линии для сетки под углом 750 проводят через намеченные точки при помощи двух треугольников: с углом 450 и с углами 300 и 600 (рис. 13).

После выполнения упражнений в написании шрифтов и освоения этого процесса надписи на чертежах необходимо выполнять без построения сеток, от руки, соблюдая наклон букв, толщину линии шрифта и соотношения их элементов и толщины линии шрифта по ГОСТу. При этом допускается проводить только горизонтальные вспомогательные линии (рис. 14).

Математические основы векторной графики

Рассмотрим подробнее способы представления различных  объектов в векторной графике.

Точка. Этот объект на плоскости представляется  двумя числами (х, у), указывающими его положение относительно начала координат.

Объекты векторной графики

Прямая линия. Ей соответствует уравнение y=kx+b. Указав параметры k и b, всегда можно отобразить бесконечную прямую линию  в известной системе координат, то есть для задания прямой достаточно двух параметров.

Отрезок прямой. Он отличается тем, что требует для описания еще двух параметров – например, координат x1 и х2 начала и конца отрезка.

Кривая второго порядка.  К этому классу кривых относятся параболы, гиперболы, эллипсы, окружности, то есть  все линии, уравнения которых содержат степени не выше второй. Кривая второго порядка  не имеет точек перегиба. Прямые линии являются всего лишь частным случаем кривых  второго порядка. Формула кривой второго порядка в общем виде может выглядеть, например, так:

x2+a1y2+a2xy+a3x+a4y+a5=0.

Таким образом, для описания бесконечной кривой второго порядка достаточно пяти параметров. Если требуется построить отрезок кривой, понадобятся еще два параметра.

Кривая третьего порядка. Отличие этих кривых от кривых второго порядка состоит в возможном наличии точки перегиба. Например, график функции у = x3

имеет точку перегиба в начале координат . Именно эта особенность позволяет сделать кривые третьего порядка  основой отображения природных объектов в векторной графике. Например, линии изгиба  человеческого тела весьма близки к кривым третьего порядка. Все кривые второго порядка, как и прямые, являются частными случаями кривых третьего порядка.

В общем случае уравнение кривой третьего порядка можно записать так:

x3+a1y3+a2x2y+a3xy2+a4x2+a5y2+a6xy+a7x+a8y+a9=0.

Таким образом, кривая третьего порядка описывается девятью параметрами.

Описание ее отрезка потребует на два параметра больше.

Кривые Безье. Это особый, упрощенный вид кривых третьего порядка (см. рис. 6). Метод построения кривой Безье (Bezier) основан на использовании пары касательных, проведенных к отрезку линии в ее окончаниях. Отрезки кривых Безье описываются восемью параметрами, поэтому работать с ними удобнее. На форму линии влияет угол наклона касательной и длина  ее отрезка. Таким образом, касательные играют роль виртуальных “рычагов”, с помощью  которых управляют кривой.

WMF (Windows MetaFile). Формат хранения векторных изображений операционной системы Windows  (расширение имени файла .WMF). По определению поддерживается всеми приложениями этой системы. Однако отсутствие средств для работы со стандартизированными цветовыми  палитрами, принятыми в полиграфии, и другие недостатки ограничивают его применение.
Построение разрезов и сечений