МОДЕЛЬ ОТОБРАЖЕНИЯ ТОЧКИ В ПЕРСПЕКТИВЕ

Предполагаемая полезная модель относится к учебным приборам по начертательной геометрии и предназначена для наглядного изучения и демонстрации отображения точки предметного пространства на картинную плоскость в линейной перспективе.
Известно наглядное пособие по начертательной геометрии (см. А.с. №1038964 от 30.08.83. G 09 B 23/04) содержащее панель (основание), эластичные нити для имитации образующих пространственных фигур и зажимы для закрепления нитей. С целью расширения демонстрационных возможностей, оно имеет сменные пластины с изображением геометрических фигур, по контуру которых расположены зажимы. Каждая из пластин имеет центральное и расположенные по окружности отверстия, при этом панели параллельны одна к другой, имеют ось с фиксатором для установки в центральном отверстии и штифт для установки в одном из расположенных по окружности отверстий.
Признаками аналога, совпадающим с существенными признаками заявляемой модели, являются: основание, фиксаторы, зажимы и эластичные нити.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является то, что данное наглядное пособие не позволяет отображать в линейной перспективе точки предметного пространства на картинную плоскость.
Известен учебный прибор по геометрии (см. А.с. №1721622, G 09 B 23/04), содержащий основание с Г-образным кронштейном, на горизонтальной полке которого установлен зажим, две параллельные сменные пластины с фиксаторами для эластичных нитей, имитирующих направляющие линейчатой поверхности с плоскостью параллелизма. Одна из этих пластин установлена с возможностью поворота в зажиме, а другая закреплена на основании неподвижно. Прибор имеет комплект сменных гребенок для имитации секущей плоскости и имитаторы точек сечений, выполненные в виде лампочек, установленных с возможностью
перемещаться на нитях и расположенных в пазах гребенки. Основание имеет стойку с шарниром для установки гребенки под заданным углом, а нити подпружинены и выполнены из токопроводящего материала и соединены с установленным на основании блоком питания.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются: основание, эластичные нити, гребенка с имитаторами.
Причиной, препятствующей достижению технического результата решения поставленной задачи, является то, что данная модель не позволяет наглядно демонстрировать в линейной перспективе три геометрических пространства (предметное, нейтральное и мнимое) и показывать отображение точек на картинную плоскость в зависимости от того, в каком пространстве они находятся.
В качестве прототипа принимаем учебную модель перспективы конических сечений (см. А.с. №56038 от 08.02.2006 G 09 B 23/04), содержащую основание, пластину с фиксаторами, в которых одними концами закреплены эластичные нити, гребенку, имитирующую картинную плоскость линейной перспективы с имитаторами точек изображения расположенных в щелях гребенки, причем в гребенке снизу сделано окно, стойку, выполненную телескопической с зажимом на свободном конце, в котором закреплены свободные концы эластичных нитей, в основании выполнен паз, в котором вертикально фиксируется гребенка.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются основание с пазом, на котором вертикально смонтирована гребенка с окном, щелями и фиксаторами, эластичные нити, зажимы и телескопическая стойка.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является то, что данная модель не позволяет наглядно демонстрировать в линейной перспективе отображение точек на картинную плоскость относительно линии горизонта и в зависимости от того, в каком пространстве они находятся (предметном, нейтральном или мнимом).
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение дидактических возможностей наглядной (трехмерной) демонстрации и визуальном изучении отображения фигур в линейной перспективе и изучение и демонстрация отображения точки пространства на картинную плоскость в зависимости от ее расположения в пространстве.
Технический результат достигается тем, что щели гребенки выполнены взаимно перпендикулярными, в окне гребенки смонтирована горизонтальная направляющая с двумя скользящими по ней ползунами со штоками, причем по штокам свободно перемещаются еще два ползуна, на одном из которых выполнена телескопическая стойка, на которой закреплены одни концы эластичных нитей, а на другом ползуне смонтирована стойка, на которой выполнен дополнительный ползун, на котором закреплены вторые концы эластичных нитей.
Предлагаемая модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показано наглядное изображение предлагаемой полезной модели, а на фиг.2 показаны возможные варианты демонстрации искомых проекций точек на картине.
1
1
1
1
Предлагаемая полезная модель содержит основание 1, имитирующее предметную плоскость проекций П в линейной перспективе, с пазом 2, в котором вертикально установлена гребенка 3, служащая плоскостью картины П' перспективного изображения, с имитаторами 4, которые демонстрируют искомую пару проекций (А'; А') точки А и ее основания а предметного пространства. Гребенка имеет вертикальные и горизонтальные щели 5 и окно 6, в котором установлена горизонтальная направляющая 7, по которой свободно скользят два ползуна 8 и 9 со штоками 10 и 11. На штоках установлены с возможностью регулируемого перемещения по ним ползуны 12 и 13, которые соответственно снабжены стойками 14 и 15. Стойка 14 выполнена телескопической и снабжена зажимами 16 и 17 на ее концах. В зажимах 16 и 17 закреплены одними своими концами эластичные нити 18. На стойке 15 установлен ползун 19, фиксирующий основание S точки зрения S, с зажимом
20, имитирующим регулируемую по высоте точку зрения S линейной перспективы, в котором фиксируются вторые концы эластичных нитей 18.
Работает прибор следующим образом (фиг.1).
На основании 1 в пазе 2 вертикально устанавливается гребенка 3. В таком положении учебная модель имитирует:
1
- предметную плоскость П (основание 1);
- картинную плоскость П' (гребенка 3);
- основание картины х (паз 2);
- два пространства (предметное, расположенное за гребенкой 3, и нейтральное, расположенное перед гребенкой 3).
1
1
В окне 6 гребенки 3 устанавливается горизонтальная направляющая 7, по которой скользят два ползуна 8 и 9 с соответствующими параллельными штоками 10 и 11, которые перпендикулярны гребенке 3 (плоскость картины П'). На ползуне 12 монтируется телескопическая стойка 14 с зажимом 16 на его конце. Зажим 16 имитирует точку А предметного пространства, а основание телескопической стойки 14 задает ее горизонтальную проекцию А на П(основание 1).
1
На штоке 11, фиксируется ползун 13 со стойкой 15 с ползуном 19 и зажимом 20 с возможностью его перемещения по высоте. Зажим 20 имитирует точку зрения S (центр проекций) и тем самым задает положение нейтральной плоскости, которая проходит через центр проекций параллельно гребенке 3. Основание стойки 15 определяет точку стояния S. Пространство между гребенкой (плоскость картины П') и нейтральной плоскостью называется промежуточным (нейтральным), а за зрителем S (мнимым).
1
В зажимах 16 (точка А предметного пространства) и 17 (проекция А) закрепляются одними концами эластичные нити 18, вторые концы которых фиксируются в зажиме 20 (центр проекций S) на ползуне 19, которые имитируют проекционные (световые) лучи. Эластичные нити 18 распределяются в щелях гребенки 3 таким образом, чтобы они заняли строго прямолинейное положение. Тогда зафиксировав имитаторы 4 в фигурных
1
щелях 5 гребенки 3 в соответствующих точках пересечения эластичных нитей 18 с плоскостью гребенки 3 (плоскость картины П'), мы тем самым зафиксируем искомые проекции A' A' в линейной перспективе.
Горизонтальные щели на гребенке 3 необходимы для того, чтобы без демонтажа эластичных нитей можно было бы демонстрировать получение искомых проекций точки, которые могут быть расположены как слева, так и справа от вертикала (фиг.2), а также и выше или ниже линии горизонта.