[实用新型]透视圆弧绘图仪

说明书

一种绘图工具。

一般情况下，绘制透视图所需确定的灭点总是远离视中线。倘若被透视物体的透视轮廓接近画面边缘或其透视轮廓在画面占很大比例，灭点无疑就落在画面之外。绘制这样的透视图传统的方法是：先作小样，然后再放大样。这种作法给绘图工作带来了许多麻烦，因此，许多国家的有关技术人员都致力于研究解决灭点在画面以外的透视图绘制问题。虽然他们研制不了少类型的工具或装置，然而大部分成果或因体积庞大、结构复杂，或因配件繁多、使用不便等原因未能得到推广和使用。美国专利US170832所述的绘图仪是由一个装在轮组上的底板，以及装在底板上的一个可使两滚轮产生可调比例的差速装置和划线直尺组成。这种绘图仪虽然能够完成灭点在画面外的透视图，但存在着以下几个方面的问题：其一、在一般透视图的绘制过程中，人们习惯于根据点、线、面的透视关系，从整体到局部，或由里向外，或由外向里作图。画某一部分透视时，往往是左右透视线的作业交替进行，而美国专利US170832却不能适应习惯的作法。使用这种绘图仪就要先画消失于一侧灭点的所有透视线，然后调节差速装置，再画消失于另一侧的所有透视线。如果按习惯的透视作法使用该绘图仪，左右透视线的作业交替进行，那么，每交替一次就要调节一次差速装置，这样频繁地调节使得该仪器使用起来很不方便。其二，该绘图仪的划线尺由于结构的关系，其划线边缘不可避免地被两个滚轮阻挡，所划透视线的长度受到了限制。其三，该绘图仪因可调节差速装置系两园台，当r1／r2＝1时，R→∞，而当r2取最大值，r1不为零，则r1／r2＞0，此时R≠0，结构上不可避免的局限性影响了其可调节幅度。其四，这种绘图仪繁锁的传动装置不仅不便于调节，而且其传动中产生的滑差很难保证绘图精度。其五，这种绘图仪传动机构复杂，尤其是两个圆台形轮之间的无级调速装置使得其生产和装配工艺要求过高。所有这些问题影响了该绘图仪的使用和推广。

在绘制大半径圆弧时，一般靠曲线尺用“找点描迹”的方法解决，其质量及效率之低是显而易见的。虽然也有不少类似于“圆规”的大画圆仪，但其终究不易完成圆心在画面以外（远离图板）的大半径圆弧作业，而且这类仪器或装置又往往对工作场地有所要求。有些仪器虽然能作大半径圆弧，但生产工艺复杂，使用不便，难于推广和使用。

本实用新型之目的在于提供一种体积小巧、成本低、使用方便，尤其是适应传统的绘制透视图习惯，可调幅度大，可以绘制透视图或圆弧，特别是灭点或圆心在画面以外的透视图或大半径圆弧的绘图工具。

本实用新型之目的是通过以下构思和方式实现的：

其构思在于：设计一种在“摆脱”圆心的情况下，可以完成圆周运动，进而实现本实用新型之目的的装置。汽车在平坦的场地行驶过程中，如果其导向轮保持一定的转角不变（忽略风力、路面侧滑等因素对其影响），该车作圆周行驶，其转向半径R不变。转角B愈大，则转向半径R愈小；转角B愈小，则转向半径R愈大；若转角B为零，则该车直线行驶。当前轮（导向轮）有一个不为零的转角B时，前后轴线的延长线交点便是该车的转向中心（O）。由转向中心至该车的纵轴线的距离为转向半径（R），若轴距为（D），则tgB＝D／R（图1）。由透视原理可知，如果被透视物体的轮廓面（线）与画面夹角为（A），视距为（S），灭点（M）至视点（P）的距离为（L），则tgA＝S／L（图2）。如果设定转向中心与灭点为同一定点，转向半径与灭点至视中线距离相等（R＝L），则tgA／tgB＝S／D（图3）。在本实用新型中，（D）表示划线滑尺的划线边缘至导向轮轴水平方向的距离，为常数。因此，当确定被透视物体与画面夹角为（A），视距为（S）时，就有一个确定的导向轮转角（B），即tgB＝D.tgA／S。（D1）表示划线孔至导向轮轴水平方向的距离，为常数。因此，当确定所画圆的半径为（R）时，就有一个确定的导向轮转角（B），即：tgB＝D1／R。

本实用新型有底板、划线直尺、两个直径相同且轴在同一轴线上可分别绕轴自由旋转的滚轮，带有一个导向轮的导向定向机构、刻度盘、底板上位于两轮之轴的垂直平分线上的划线孔、左右定向选择装置及图尺和制动装置。