[实用新型]投影魔

说明书

投影魔是指一组由简单几何体及其变型体构成的，能够任意组合，作为建筑、机械图投影练习的模型。

为加强制图学三视图的教学中图物对照的感性认识，有利于空间想象力的培养，提出了本实用新型。另外投影魔也可作为玩具，供儿童按图摆置，以提高智力和进行投影的启蒙教育。

目前制图学教学进行三视图投影练习，多采取以二维平面图进行讲述的方法，有些模型也较单调，依照模型能绘制的三视图数量很少。投影魔的设计，只需要数量很少的模型，通过组合就能进行多方面和数量众多的投影练习，对研究教学和自学制图能起到事半功倍的作用，同时增强了教学中的趣味性。

作为玩具，儿童面对所给的图例和简单几何体及其变型体，可辅导其按图摆置，使之获得一定的投影知识，与一般积木相比，其知识性有了很大提高。

组成投影魔的形体，可以是棱柱体、棱锥体、园柱体、园锥体、棱形体、园球体、园环体等简单几何体及其变型体，所谓变型体是指用平面或曲面切割简单几何体，从而得到简单几何体的变型体。例如：用平面切割园锥体而得到园台，用平面切割四棱锥而得到四棱台；此时园台就是园锥的变型体，四棱台就是四棱锥的变型体。一种简单几何体，可以产生多种多样的变型体。

投影魔可根据教学对像而分别采用不同的简单几何体及其变型体构成一组。一般用一种以上的简单几何体及其变型体构成一组投影魔，构成一组投影魔的简单几何体及其变型体，每种形体的数量，可以做成双数或单数，所谓双数指二个或四个，所谓单数指一个或三个，上述形体的体积可按比例做成大小不等，以便组合使用。

一组投影魔中的简单几何体及其变型体可以任意组合，起码是两件以上的组合，可以是两件，可以是更多件。

投影魔中所含简单几何体及其变型体，为了叙述方便，我们称其为投影块，形状相同的投影块，如按比例做成大小两种时，分别称其为大投影块和小投影块。

列举投影魔实施例如下：

以底面为直角三角形的直三棱柱为简单几何体，如图1中的1－1（图中仅绘出直三棱柱的底面投影，表示它是底面为直角三角形的直三棱柱）。通过曲面切割直三棱柱而得到它的三种变型体，即曲面直三棱柱、园角直三棱柱、曲面园角直三棱柱。所谓曲面直三棱柱，即是用曲面切割直三棱柱的斜面而得到的变型体，如图1中的1－2（图中仅绘出直三棱柱变型体的底面投影，下同）。所谓园角直三棱柱，即是用曲面切割直三棱柱的直角处，使之成为园滑过渡曲面而得到的变型体，如图1中的1－3。所谓曲面园角直三棱柱，即是用曲面切割直三棱柱的斜面，同时用曲面切割直三棱柱的直角处，使之成为园滑过渡曲面而得到的变型体，如图1中的1－4。本组投影魔做成柱高相等，底面是上述四种形状（即直三棱柱、曲面直三棱柱、园角直三棱柱、曲面园角直三棱柱），每一形状按一定比例做成大小各两件，从而得到十六件投影块。

首先将图1中的1－1所示直三棱柱两件大投影块和其两件小投影块分别组合成长方体。再将两个长方体组合在同一平面上，可绘出由V面、H面和W面组成的三视图，如图2，图2的作用是为了表示：A×B尺寸范围为大投影块摆置范围，a×b尺寸范围为小投影块摆置范围，以及给定V面、H面投影形状。在此基础上小投影块摆置范围依次按图3中的3－1、3－2、3－3……3－47进行更换，大投影块摆置范围也同样进行上述的依次更换，这样分别更换的结果，在W面上，能得到47×47＝2209个不同形状的投影，而其V面投影和H面投影不变。图3为四种投影块组合与摆置形状示意图。

若还是利用这十六件投影块，改变摆置方法，使得图2中的H面投影予以改变，即能得到数百万个V面投影、H面投影相同，而W面投影各异的三视图。

使用投影魔时，可以参照本组投影魔所给典型图例，充分利用投影块进行组合，争取绘制尽量多的三视图；也可以自己去任意组合，绘制众多的不同三视图，以期达到教学结果。

附图说明

图1：所举实施例的投影块。

1－1直三棱柱。图中仅绘出直三棱柱的底面投影（下同），表示它是底面为直角三角形的三棱柱，称之为直三棱柱。

1－2曲面直三棱柱。它是用曲面切割直三棱柱的斜面而得到的变型体，称之为曲面直三棱柱。

1－3园角直三棱柱。它是用曲面切割直三棱柱的直角处，使之成为园滑过渡曲面而得到的变型体，称之为园角直三棱柱。

1－4曲面园角直三棱柱。它是用曲面切割直三棱柱的斜面，同时用曲面切割直三棱柱的直角处，使之成为园滑过渡曲面而得到的变型体，称之为曲面园角直三棱柱。

图2：所举实施例三视图投影举例。