Eğik projeksiyon - Oblique projection

Bu makale, 3B nesnelerin görüntülenmesini tartışmaktadır. Soyut bir matematiksel tartışma için bkz. Projeksiyon (doğrusal cebir).

Sınıflandırılması Eğik projeksiyon ve bazı 3D projeksiyonlar

Eğik projeksiyon basit bir teknik resim türüdür grafik projeksiyon iki boyutlu (2D) üretmek için kullanılır Görüntüler üç boyutlu (3B) nesneler.

Nesneler içinde değil perspektif, dolayısıyla pratikte elde edilebilecek herhangi bir nesneye ilişkin görüşe karşılık gelmezler, ancak teknik bir şekilde ikna edici ve yararlı görüntüler verir.

Eğik izdüşüm genellikle teknik çizimde kullanılır. Süvari projeksiyonu, 18. yüzyılda Fransız askeri sanatçılar tarafından tahkimatları tasvir etmek için kullanıldı.

Eğik projeksiyon, birinci veya ikinci yüzyıldan 18. yüzyıla kadar Çinli sanatçılar tarafından, özellikle evler gibi doğrusal nesneler tasvir edilirken neredeyse evrensel olarak kullanıldı.^[1]

Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD), bilgisayar oyunları, bilgisayarda oluşturulan animasyonlar ve filmlerde kullanılan özel efektler dahil olmak üzere bilgisayar grafiklerinde çeşitli grafik projeksiyon teknikleri kullanılabilir.

Genel Bakış

Çeşitli türlerin karşılaştırılması grafik projeksiyon. Resimsel bir görüntüde bir veya daha fazla 90 ° açının varlığı, genellikle perspektifin iyi bir göstergesidir. eğik.

Çeşitli grafik projeksiyonlar ve bunların nasıl üretildiği

Yandan bakıldığında yarı yarıya kısaltılmış bir küpün eğik izdüşümü

Bir birim küpün (camgöbeği) eğik izdüşümü (sol) ile ortografik izdüşümünün (sağ) projeksiyon düzlemi (kırmızı) üzerine karşılaştırmasının üstten görünümü. önceden kısaltma faktör (bu örnekte 1/2) ile ters orantılıdır teğet açı (bu örnekte 63,43 °) arasında projeksiyon düzlemi (kahverengi renkli) ve projeksiyon çizgileri (noktalı).

Aynı önden görünüşü.

Eğik projeksiyon bir tür paralel izdüşüm:

paralel ışınları (projektörler) keserek bir görüntü yansıtır
çizim yüzeyi (projeksiyon düzlemi) ile üç boyutlu kaynak nesneden.

Hem eğik projeksiyonda hem de Ortografik projeksiyon kaynak nesnenin paralel çizgileri yansıtılan görüntüde paralel çizgiler oluşturur. Eğik projeksiyondaki projektörler, ortografik projeksiyonda kullanılan dikey açının tersine yansıtılan görüntüyü oluşturmak için projeksiyon düzlemini eğik bir açıyla keser.

Matematiksel olarak, noktanın paralel izdüşümü ${ displaystyle (x, y, z)}$ üzerinde ${ displaystyle xy}$ - uçak verir ${ displaystyle (x + az, y + bz, 0)}$ . Sabitler ${ displaystyle a}$ ve ${ displaystyle b}$ paralel bir projeksiyonu benzersiz şekilde belirtin. Ne zaman ${ displaystyle a = b = 0}$ çıkıntının "ortografik" veya "ortogonal" olduğu söylenir. Aksi takdirde, "eğik" tir. Sabitler ${ displaystyle a}$ ve ${ displaystyle b}$ 1'den az olması gerekmez ve sonuç olarak eğik bir projeksiyonda ölçülen uzunluklar uzayda olduklarından daha büyük veya daha kısa olabilir. Genel bir eğik projeksiyonda, uzayın küreleri, ortogonal bir projeksiyondan göründükleri gibi daireler olarak değil, çizim düzleminde elipsler olarak yansıtılır.

Eğik çizim aynı zamanda en kaba "3B" çizim yöntemidir, ancak ustalaşması en kolay olanıdır. Eğik bir görünüm kullanarak çizim yapmanın bir yolu, baktığınız nesnenin tarafını iki boyutlu, yani düz ve ardından diğer tarafları 45 ° 'lik bir açıyla çizmektir, ancak kenarları tam boyutta çizmek yerine yalnızca yarı derinlikle çizilerek 'zorlanmış derinlik' yaratılır - nesneye gerçekçilik unsuru ekler. Bu 'zorunlu derinlik' ile bile, eğik çizimler göze pek inandırıcı görünmüyor. Bu nedenle eğik, profesyonel tasarımcılar veya mühendisler tarafından nadiren kullanılır.

Eğik resimli

Bir eğik resimli çizim, eksen arasında görüntülenen açıların yanı sıra önceden kısaltma Daha kesin bir ifadeyle, aynı noktadan kaynaklanan herhangi bir üç eş düzlemli parça kümesi, bir küpün üç tarafının bazı eğik perspektiflerini oluşturuyor olarak yorumlanabilir. Bu sonuç olarak bilinir Pohlke teoremi, 19. yüzyılın başlarında yayınlayan Alman matematikçi Pohlke'den.^[2]

Ortaya çıkan çarpıklıklar, teknik resmi, çalışma çizimleri için uygun değil. Bununla birlikte, görüntünün bir düzlemi projeksiyon düzlemine paralel olarak hizalanarak bozulmaların kısmen üstesinden gelinir. Bunu yapmak, seçilen düzlemin gerçek bir şekil görüntüsünü oluşturur. Bu spesifik eğik projeksiyon kategorisi, böylece yönler boyunca uzunluklar ${ displaystyle x}$ ve ${ displaystyle y}$ korunur, ancak yön boyunca uzunluklar ${ displaystyle z}$ Bir küçültme faktörü kullanılarak açılı olarak çizilir, endüstriyel çizimler için çok kullanılır.

Cavalier projeksiyon böyle bir projeksiyonun adıdır, burada uzunluk ${ displaystyle z}$ eksen ölçeklenmemiş olarak kalır.^[3]
Kabin projeksiyonu, mobilya resimlerinde popüler olan, küçülme ekseninin yarı boyuta ölçeklendiği böyle bir tekniğin bir örneğidir.^[3] (bazen orijinalin üçte ikisi yerine).^[4]

Cavalier projeksiyon

İçinde süvari projeksiyonu (ara sıra süvari bakış açısı veya yüksek görüş noktası) nesnenin bir noktası üç koordinatla temsil edilir, x, y ve z. Çizimde sadece iki koordinatla temsil edilir, x ″ ve y ″. Düz çekimde iki eksen, x ve z Şekilde dik ve bu eksenler üzerindeki uzunluk 1: 1 ölçekle çizilir; bu nedenle benzerdir dimetrik projeksiyonlar, olmasa da aksonometrik izdüşüm üçüncü eksen olarak burada y, köşegen olarak çizilir ve ile keyfi bir açı yapar. x ″ eksen, genellikle 30 veya 45 °. Üçüncü eksenin uzunluğu ölçeklenmez.^[5]^[6]

Özellikle kalem ve kağıtla çizilmesi çok kolaydır. Bu nedenle, bir şeklin elle çizilmesi gerektiğinde sıklıkla kullanılır, örn. kara tahtada (ders, sözlü sınav).

Temsil başlangıçta ordu için kullanıldı tahkimatlar. Fransızcada "süvari" (kelimenin tam anlamıyla binici, atlı, görmek Süvari ) duvarların arkasında, düşmanı duvarların üzerinden görmeyi sağlayan yapay bir tepedir.^[7] Şövalye perspektifi, olayların bu yüksek noktadan görülme şeklidir. Bazıları, aynı zamanda, bir binicinin at sırtından yerde küçük bir nesneyi görme şekli olduğu gerçeğiyle de adını açıklıyor.^[8]

Kabin projeksiyonu

Dönem kabin projeksiyonu mobilya endüstrisi tarafından illüstrasyonlarda kullanılmasından kaynaklanmaktadır.^[9] Cavalier perspektifi gibi, yansıtılan nesnenin bir yüzü görüntüleme düzlemine paraleldir ve üçüncü eksen, bir açıyla (tipik olarak atan (2) veya yaklaşık ~ 63.4 °). Üçüncü eksenin uzunluğunu koruduğu süvari projeksiyonunun aksine, kabin çıkıntısı ile uzaklaşan hatların uzunluğu yarıya indirilir.

Matematik formülü

Formül olarak, izleyiciye bakan uçak xyve uzaklaşan eksen z, sonra bir nokta P şu şekilde öngörülüyor:

{ displaystyle P { begin {pmatrix} x y z end {pmatrix}} = { begin {pmatrix} x + { frac {1} {2}} z cos alpha y + { frac {1} {2}} z sin alpha 0 end {pmatrix}}}

Nerede ${ displaystyle alpha}$ bahsedilen açıdır.

dönüşüm matrisi dır-dir:

{ displaystyle P = { begin {bmatrix} 1 & 0 & { frac {1} {2}} cos alpha 0 & 1 & { frac {1} {2}} sin alpha 0 & 0 & 0 end {bmatrix }}}

Alternatif olarak, başlangıç yüzünden dışarı çıkıntı yapan ön koldan üçte biri çıkarılabilir ve böylece aynı sonuç elde edilebilir.

Askeri projeksiyon

İçinde askeri projeksiyonaçıları x ve zeksen ve y ve z -axis 45 ° 'de, yani xeksen ve y-eksen 90 ° 'dir. Yani xz- düzlem çarpık değil. Yine de 45 ° döndürülür.^[10]

Örnekler

Teknik resim ve resimlerin yanı sıra, video oyunları (özellikle 3D oyunların ortaya çıkışından önce olanlar) da sıklıkla bir tür eğik projeksiyon kullanırlar. Örnekler şunları içerir: SimCity, Ultima VII, Ultima Online, Toprağa bağlı, Gazeteci ve daha yakın zamanda, Tibia.

Soldaki rakamlar ortografik projeksiyonlar. Sağdaki şekil bir eğik izdüşüm 30 ° 'lik bir açı ve bir oran ile¹⁄₂.
Saksı tezgahı çizilmiş kabin projeksiyonu 45 ° 'lik bir açı ve 2/3 oranı ile.
Tahkimat parçaları süvari bakış açısı (Siklopedi vol. 1, 1728).
Koordinatlar bir noktayı bir noktaya yerleştirmek için nasıl kullanılır? süvari bakış açısı.
Taş kemer çizilmiş askeri bakış açısı.
Taş kemer çizilmiş kabin perspektifi.
Temsilci Koreli iki kraliyet sarayını tasvir eden resim, Changdeokgung ve Changgyeonggung ana sarayın doğusunda bulunan, Gyeongbokgung.
Bir evin girişi ve avlusu. Hakkında kaydırma detayı Suzhou Xu Yang tarafından sipariş edilen Qianlong İmparatoru. 18. yüzyıl
18. yüzyıl planı Port-Royal-des-Champs çizilmiş askeri projeksiyon
Bir varyasyonu askeri projeksiyon video oyununda kullanılır SimCity
Bir 3D render manyetik rezonans anjiyografi, ayırt etmek için eğik bir projeksiyonla gösterilmiştir. anormal subklavyen arter

Ayrıca bakınız

Referanslar

^ Cucker, Felix (2013). Manifold Aynalar: Sanat ve Matematiğin Kesişen Yolları. Cambridge University Press. s. 269–278. ISBN 978-0-521-72876-8.
^ Weisstein, Eric W. "Pohlke Teoremi". MathWorld'den — Bir Wolfram Web Kaynağı.
^ ^a ^b Paralel Projeksiyonlar Arşivlendi 23 Nisan 2007 Wayback Makinesi itibaren PlaneView3D Çevrimiçi
^ Bolton, William (1995), Temel mühendislik, Butterworth-Heinemann GNVQ Mühendislik Serisi, BH Newnes, s. 140, ISBN 9780750625845.
^ ["Onarım ve Bakım Kılavuzları - Entegre Yayınlama". Arşivlenen orijinal 22 Ağustos 2010. Alındı 22 Ağustos 2010./content/draftsman/14276/css/14276_307.htm Illustrator Draftsman 3 ve 2 - Cilt 2 Standart Uygulamalar ve Teori, sayfa 67] "Onarım ve Bakım Kılavuzları - Entegre Yayınlama". Arşivlenen orijinal 22 Ağustos 2010. Alındı 22 Ağustos 2010.
^ Ingrid Carlbom, Joseph Paciorek, Düzlemsel Geometrik Projeksiyonlar ve Görünüm Dönüşümleri, ACM Hesaplama Anketleri, v.10 n.4, s. 465–502, Aralık 1978
^ Etymologie des maths, C harfi (Fransızca)
^ DES SORULAR D'ORIGINES (Fransızca)
^ Ching, Francis D. K .; Juroszek Steven P. (2011), Tasarım çizimi (2. baskı), John Wiley & Sons, s. 205, ISBN 9781118007372.
^ "Bilgisayardaki Perspektif Çiziminin Geometrisi". Alındı 24 Nisan 2015.

daha fazla okuma

Foley James (1997). Bilgisayar grafikleri. Boston: Addison-Wesley. ISBN 0-201-84840-6.
Ingrid Carlbom, Joseph Paciorek, Düzlemsel Geometrik Projeksiyonlar ve Görünüm Dönüşümleri, ACM Hesaplama Anketleri, cilt 10 n.4, s. 465–502, Aralık 1978
Alpha ve diğerleri 1988, Eğik Haritalar Atlası, Dünyanın Seçilmiş Bölgelerine Ait Yeryüzü Biçimi Tasvirlerinden Bir Koleksiyon (Birleşik Devletler Jeoloji Araştırmaları )

Dış bağlantılar

Illustrator Draftsman 3 ve 2 - Cilt 2 Standart Uygulamalar ve Teori, sayfa 68 itibaren https://web.archive.org/web/20100822152816/http://www.tpub.com:80/

[Cucker299-1] Cucker, Felix (2013). Manifold Aynalar: Sanat ve Matematiğin Kesişen Yolları. Cambridge University Press. s. 269–278. ISBN 978-0-521-72876-8.

[2] Weisstein, Eric W. "Pohlke Teoremi". MathWorld'den — Bir Wolfram Web Kaynağı.

[pp-3] Paralel Projeksiyonlar Arşivlendi 23 Nisan 2007 Wayback Makinesi itibaren PlaneView3D Çevrimiçi

[4] Bolton, William (1995), Temel mühendislik, Butterworth-Heinemann GNVQ Mühendislik Serisi, BH Newnes, s. 140, ISBN 9780750625845.

[5] ["Onarım ve Bakım Kılavuzları - Entegre Yayınlama". Arşivlenen orijinal 22 Ağustos 2010. Alındı 22 Ağustos 2010./content/draftsman/14276/css/14276_307.htm Illustrator Draftsman 3 ve 2 - Cilt 2 Standart Uygulamalar ve Teori, sayfa 67] "Onarım ve Bakım Kılavuzları - Entegre Yayınlama". Arşivlenen orijinal 22 Ağustos 2010. Alındı 22 Ağustos 2010.

[6] Ingrid Carlbom, Joseph Paciorek, Düzlemsel Geometrik Projeksiyonlar ve Görünüm Dönüşümleri, ACM Hesaplama Anketleri, v.10 n.4, s. 465–502, Aralık 1978

[7] Etymologie des maths, C harfi (Fransızca)

[8] DES SORULAR D'ORIGINES (Fransızca)

[9] Ching, Francis D. K .; Juroszek Steven P. (2011), Tasarım çizimi (2. baskı), John Wiley & Sons, s. 205, ISBN 9781118007372.

[10] "Bilgisayardaki Perspektif Çiziminin Geometrisi". Alındı 24 Nisan 2015.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

Görselleştirme teknik bilgi
Alanlar	Biyolojik veri görselleştirme Kimyasal görüntüleme Suç haritası Veri goruntuleme Eğitimsel görselleştirme Akış görselleştirme Geovisualization Bilgi görselleştirme Matematiksel görselleştirme Tıbbi Görüntüleme Moleküler grafikler Ürün görselleştirme Bilimsel görselleştirme Yazılım görselleştirme Teknik çizim Kullanıcı arayüzü tasarımı Görsel kültür Hacim görselleştirme
Görüntü türleri	Grafik Diyagram Teknik çizim Bir fonksiyonun grafiği İdeogram Harita Fotoğraf Piktogram Arsa Sankey diyagramı Şematik İskelet formülü İstatistiksel grafikler Tablo Teknik çizimler Teknik resim
İnsanlar	Jacques Bertin Cynthia Brewer Stuart Kartı Sheelagh Carpendale Thomas A. DeFanti Borden Dent Michael Dostu George Furnas Pat Hanrahan Nigel Holmes Christopher R. Johnson Gordon Kindlmann Ağustos Kekulé Manuel Lima Alan MacEachren Jock D. Mackinlay Michael Maltz Bruce H. McCormick Miriah Meyer Charles Joseph Minard Rudolf Modley Gaspard Monge Tamara Munzner Otto Neurath Florence Nightingale Hanspeter Pfister Clifford A. Pickover Catherine Plaisant William Playfair Karl Wilhelm Pohlke Adolphe Quetelet George G. Robertson Arthur H. Robinson Lawrence J. Rosenblum Ben Shneiderman Claudio Silva Fraser Stoddart Edward Tufte Fernanda Viégas Ade Olufeko Howard Wainer Martin Wattenberg Bang Wong
İlgili konular	Haritacılık Chartjunk Bilgisayar grafikleri bilgisayar biliminde Grafik çizimi Grafik Tasarım Grafik düzenleyici Görüntüleme bilimi Bilgi grafikleri Bilgi Bilimi Yanıltıcı grafik Nöro-görüntüleme Patent çizimi Bilimsel modelleme Mekansal analiz Görsel analiz Görsel algı Hacim haritacılık Hacim oluşturma