基本作图
主页 图霸入门 基本作图(1)
第一课 :画三角形外接圆
1. 认识工具栏中的工具,这在以后是常用的。鼠标在上面停一会就可见到名称,在下面状态栏中有工具的解释。
2. 由于三角形是平面图形,先点一下2维图工具,这时屏幕上表示的是x0y平面,单击菜单/显示/坐标系/二维坐标系,可见xy两轴。再次单击隐藏掉坐标系,本图不需要显示坐标系。
3. 全自由点工具(铅笔),在用户区点按,松开鼠标左键后移动到适当位置再击一下,可画出线段AB,如图。如只想画一个孤立的点,移开鼠标后右击。
4. B点单击以此为线段的起点,移动鼠标到适当位置再击一下画出线段BC,同样画出线段CA,最后一次要在A点上单击,才能闭合。结果如图。
5. 选用点选对象工具,依次在ABC三点上单击,选中这三点,显示为红。在无对象的空
处单击鼠标可取消所有选择。选取一个对象时状态栏有提示。如图。
6. 构造菜单中打开圆弧/三点圆菜单项,单击添加经过三点的圆,如图。
7. 保持对三点的选择,用工具栏工具添加一个用于消隐的面,不可见。但它确实可起作用,在它后面(距离你较远的)的线面会被它遮住,线会显示为虚线。这一点下一课再去学它。
8. 用鼠标在三角形内点击选中面ABC,用工具填充/取消填充为之改变显示方式。这时面就可见了。但不是创造一个新图形,只是面的显示方式不同罢了。平时,在立体几何中的表示面常常是不用画出的,但又要用它去遮住后面的线。故用消隐面一词说明它的作用。
9. 在面内右击弹出快捷菜单,为面修改颜。如图。在一个对象上右击弹出快捷菜单可以加快操作速度,在点线上试一试。
10. 用工具栏中的锁定视变换命令为当时视图变换解锁,这是一个开关命令,再次单击又处于锁定状态。什么是视变换呢?简单地说就是变换你观察的视点位置和视线方向,使你能从不同方位不同角度去看同一个物体。上面画的是一个水平放置的平面图形,在屏幕上显示的是从它的上方观看到的图形,其实是顶视图。如果换个角度去看就不是这个样子了。比如把y轴的方向指向屏幕里,Z轴向上,即三角形水平放置。挥动鼠标拖一拖,这时坐标系就跟着转动了,显示坐标系看一看你就会明白了,如图。单击复位按钮可以迅速恢复到图霸默认的三维状态。
11. 单击锁定视变换按钮,使之处于解锁状态(未凹下)。滚动鼠标的滚轮,进行视放缩(或用Alt+上下方向键)。相当于使你戴上放大镜或显微镜观察。按住中键不放,空处拖动鼠标,进行视平移(或用Shitf+方向键)。可以方便地进行视平移、旋转和放缩,让你从不同的角度观看同一个图形,对于立体几何的教学,这是很有用的。当你想回到原始位置时不要按撤消键,用复位工具。
12. 如何真的改变点的位置呢?其实也很方便,鼠标按住点不放拖动一下,点就在平面内移动了。若要改变其高度,即坐标Z值,必须同时按住Ctrl键(键盘左下角)。还可以双击这
个点,在属性对话框中修改。这种改变不同于视变换。用照相来比喻,视变换是改变相机的位置,焦距,方向等,而点的变换相当于景物在动,相机固定在三角架上。当然我们也可以让两者同时运动的。区分两种变换是本课的难点。
13. 休息一会来练一练,熟练后再学一课。 文本编辑工具
本课主要学习线的画法,了解两种不同的图形变换。
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第二课 :画四棱锥
1. 几何图霸的特是容易画三维动态图。用之画立体图比几何画板方便多了,这也正是设计这一软件的目的。用过几何画板的用户会很快上手,图霸的许多观点与之类似。但画三维图要有空间观念。比如要画一个正方形作为四棱锥的底面,在几何画板内可用线段绕一端点旋转构成直角。空间里绕点转动就不行了,它要求绕轴转动。由于旋转有方向,因而
轴还必须是用有向直线。那么构造直角的轴向又是向哪呢?为了表现动态特征,不能把正方形局限在水平放置。我们要让它可以在空间内既可随处拖动,而正方形的本质属性又不能变化。为此,图霸设计了一种点,叫垂线上的等距点,如下图中的点C。它满足CAAB,CA=AB.拖动点C,它可绕AB旋转,但上面的两条特征保持不变。你可以把C点看成是以A为圆心,AB长为半径,与AB垂直的圆上的点,图霸为你省去了画圆的步骤。有的用户会问为何不过A点作AB的垂线呢?这是因为,过一点AAB的垂线有无数条,所以不能用作垂线的方法来实现。
2. 下面按这一思路来画正方形。在显示菜单中使三项:显示三维坐标系、显示坐标线、自动吸附均选中,如图。点击工具锁定视变换。这样视图不会因鼠标的无意拖动而改变。操作熟练后可不锁定。
3. 全自由点工具画点A,由于自动吸附,移动鼠标值始终是整数。按下左键后不要松开上下拖动改变点的坐标的Z值,如图3
4. 选中点A,用菜单构造//自由随从点构造点B。拖动点AB点随A而移动,象随从。拖动点BB可移到任意位置,是自由点。故名自由随从点。这样构造两点可使作出的三
棱锥随A点而整体移动,又能随B而改变边的长短。AB两点虽然都是自由点,但A点无父母,B点是以A为基础的,A就是B的父母,BA的子女。若选中点A,用菜单删除它,可见B点也被删了。删除一个对象,它的后代(包括子女的子女等)也必然被删除。你可想一想,若复制一个点B,然后再粘贴到另一文档,会得到什么?这时A点也跟来了。因为若没有A,怎么会有B呢?AB的父母。因此粘贴一个对象必同时粘进它的前辈(包括它父母的父母等)。因此剪切再粘贴往往不会恢复原图,初用者常犯此类错误,应该用撤消命令。用编辑菜单中相关命令可查一个对象的子女或父母。不难理解,线段AB是以点AB为父母的,图霸中没有无父母的线段。点是构造其它对象的基础。特别地,面ABC也是以点ABC为父母的。对照上一课中的图看一看。理解父母与子女的概念才能明了画图的先后顺序、对象间的因果关系。
5. 依次选中点A、点B,用菜单构造//垂线上的点/等距点命令作出点C。这个点就是第一步中讲解的C点。拖动它可绕AB转动。不要认为CAAB不垂直,这是直观图,等画好了你再看,就象了。这时不用画边ABAC,下步一次画出。
6. 依次选中点CAB,用菜单构造/多边形/平行四边形命令作出点D,如图4。这一步也
可用变换菜单完成。先依次选中点A、点B,用菜单变换/标志向量,再在空处单击鼠标取消选择,另选中点C,用菜单变换/平移,弹出对话框,接受默认设置,点C按向量AB平移得点D。再依选中四点,用工具线段画好四边。如图5所示。
7. 仔细观察发现点DABC三点颜不同,图霸中为自由点预设的是黄,它们都可用鼠标拖动。而点D约束点,它的位置是由它的父母ABC三点唯一决定的,自己无自由权,不能自动,但它可随父母的变动而改变位置。点C路径点,它可被拖动是自由的,但又只能在一个圆上运动,这个圆就是它的路径。要描述这个点位置只需要一个独立参数就可以了,这个参数就是圆的参数方程中的角参数。而描述点A和点B就要用三个参数了,即XYZ值。因而A是全自由点。先了解点的这三种类型:全自由点线路径点约束点。区别是自由程度不同,分别是三维可动、一维可动、不能自动;控制参数不同,分别为310
8. 选中ABDC,用菜单显示/批量修改点标签,一次修改四点为ABCD。保持选中,用工具构造消隐面ABCD
9. 这一步打算过A画一个与面ABCD垂直的线上的点V,作为棱锥的顶点。选中点ABD
(选取一般都是有序的,以后不再声明),用菜单构造//垂线上的点/伸缩点命令作出点E,右击点E,弹出快捷菜单,选属性,弹出对话框,修改其标签为V。点V是一个路径点,它可在垂线上移动,拖动它到面的上方。如图。若用菜单构造//垂线上的点/等距点命令作出的,则VA=AB,又VA⊥面ABD,故V点位置是由ABD确定的,因而V就是约束点。这样的可用来作正方体。仔细领会这ABDV这四点,它是构建三维图形的基:ABADABAVAVAD
10. 有了顶点和底面,三棱锥就确定了,这样的图一定可以作出。选中点V和面ABCD,用菜单构造/多面体/棱锥命令作出,如图。这一步也可分多步画侧棱与侧面进行。画出的图中被面遮住的线自动显示为虚线。
11. 拖动点A,整个棱锥都随之移动,这就是因为点B是随从点,其它对象都是AB的后代。这样拖B可改底边棱长,拖D可改棱锥方向,拖V可改高度。所有变化都不改对象的相互约束关系。
12. F3”键可以用三视图方式显示,在透视图P”中拖动点,使各视图中的图形处于中间位置。再按F3”切回。此法可以较好地调整空间图形位置,也可在点ADV属性中直
接修改坐标或参数实现精确定位。

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