復雜形體讀圖方法的研究與實踐

[摘 要] 復雜形體的讀圖是工程制圖中的難點和重點。為彌補傳統讀圖方式僅憑想象建立空間立體形狀的不足，論文提出兩種新的讀圖方法：輔助讀圖法和逆向思維法，通過實例說明這兩種方法不僅可行而且大大提高了學生學習的積極性，為進一步提高創造性思維提供有力技術支持。

[關鍵詞] 復雜形體；逆向思維；輔助讀圖

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634（2013）03-0075-02

復雜形體的讀圖是工程制圖中的難點和重點。為彌補傳統讀圖方式僅憑想象建立空間立體形狀的不足，本文提出兩種新的讀圖方法：輔助讀圖法和逆向思維法。輔助讀圖法是將教學內容與計算機技術融為一體，在讀圖過程中利用計算機造型輔助讀圖。當不考慮計算機方面的技術，僅從工程制圖的角度來看時，三維造型的過程實際上就是一個組合體讀圖的過程[1]。立體的投影是構成該立體所有表面投影的總和，逆向思維是面的投影反向拉伸即形成立體。這兩種新的讀圖方法是有效的，對讀懂復雜形體圖有幫助。

1 復雜形體的讀圖

復雜形體的讀圖是根據已經畫出的視圖，通過投影特性分析，想象出物體空間形狀的過程。一般是在反映形狀特征比較明顯的視圖上利用封閉線框，即面的投影將組合體劃分為幾個部分；然后按投影關系找到各部分在其他視圖中的投影，從而分析各部分的形狀及它們之間的相對位置；最后綜合起來想象組合體的整體形狀[2]。圖1為一復雜形體的兩面視圖。

圖1主視圖中有4個封閉線框，分別標記為1'、2'、3'和4'，按照投影關系“長對正”找到俯視圖中的投影。封閉線框3'對應俯視圖中兩條虛線，這比較明顯；而主視圖封閉線框1'和2'與俯視圖中的前部分對應還是和后部分對應，需要猜測和推理，同時還要在大腦中形成立體并判斷是否合理。這需要很強的空間想象能力，若利用計算機進行輔助造型將方便很多。

2 輔助讀圖法

輔助讀圖法是將教學內容與計算機技術融為一體，在讀圖過程中利用計算機造型輔助讀圖。任何輔助形體均可以通過拉伸運算，首先構建出長方體，然后在此基礎上進行增料或除料而得到[3]。

下面仍以圖1為例，利用輔助讀圖法進行讀圖。封閉線框3'對應俯視圖中兩條虛線，說明3'部位是孔，而孔必須在實體上才能存在，那就必須是在4'上打的，通過俯視圖完全可以認為在長方體上打孔，如圖2（1）所示。封閉線框1'顯然是經過兩次除料得到的，如圖2（2）所示。封閉線框2'是在圖2（2）基礎上增料得到的，如圖2（3）所示。這些本來在大腦中形成的立體利用計算機造型輔助一目了然，而且還可以直接生成工程圖進行驗證。因此在掌握面向現代設計、現代制造的新技術的同時，輔助讀圖法不失為一種很好的方法。

3 逆向思維法

逆向思維是將面的投影反向拉伸形成立體，而平面的投影恰恰是封閉線框，因此，逆向思維法讀圖可以分兩步，即分塊想象-面拉伸、組合形體-組合體。仍然以上面實例說明逆向思維讀圖法的讀圖過程，如圖3所示。

1） 分塊想象-面拉伸

根據投影原理，圖3主視圖的4個封閉線框1'、2'、3'和4'一定是四個面的投影，那么將這四個面反向拉伸即成立體，如圖3中（1）、（2）、（3）、（4）所示。

2） 組合形體-組合體

將上面拉伸的形體進行組合，有很多種組合方式，如圖4，究竟選擇哪一種要參照其它視圖。顯然該例子選擇圖4中的（2）。

讀圖培養學生空間想象能力和創造性思維，要經過不斷的鍛煉和創新才能取得良好的教學效果。 逆向思維讀圖法不僅為讀圖的一種新方法，而且可以營造一個適合學生自由發展、生動活潑的課堂氛圍，促進學生素質的全面發展。從教育心理學的角度看，在培養創造性思維能力方面，要經過由發散思維到集中思維，再從集中思維到發散思維的多次循環才能完成[4]。輔助讀圖法不僅能提高學生讀圖能力，還能使學生在不斷的學習和實踐中更好地適應現代社會發展。

參考文獻

[1]張孟玫.利用三維造型技術進行復雜形體的讀圖[J].機械設計與制造，2006，（11）：65-66.

[2]大連理工大學工程畫教研室.機械制圖[M].北京：高等教育出版社， 2000：5.

[3]韓麗艷.利用三維CAD成型法進行組合體讀圖的研究[J].北京石油化工學報，2009，17（4）：48-49.

[4]陳龍安.創造性思維與教學[M].北京：中國輕工業出版社，1996：41.