Системные представления знаний в инвариантной структуре блочно-модульного содержания на примере темы «пространственные кривые». Совместное решение геометрических задач и задач визуализации с использованием компьютеров, страница 16

Тема «Перспектива» по плану занятий читается после аксонометрических проекций. В построении аксонометрического изображения и изображения объекта в перспективе способом прямоугольных координат есть много общего, что позволяет студентам лучше освоить этот способ, понять его сущность. Построение точек и линий по координатам X, Y, Z изучают в школе, так что приёмы построения знакомы учащимся. Хорошо освоив основные закономерности и свойства аксонометрических проекций, студенты без особых затруднений  переходят к выполнению перспективных изображений. Последовательность выполнения чертежа так же не изменяется.

Способ прямоугольных координат основан на построении в перспективе координатных осей, которые и определяют положение предмета в заданном пространстве. Изображение объекта строят по координатам, так же как в аксонометрии. Для построения перспективы заданного пространства на план и фасад наносят оси прямоугольной системы координат таким образом, чтобы картинная плоскость (плоскость проекций) совпадала с координатной плоскостью XOZ, а предметная, горизонтальная плоскость – с координатной плоскостью XOY. Ось Z называют масштабом высот, ось Y - масштабом глубин. По осям  X и Z откладывают натуральные единицы измерения. Ось Y уходит в глубину картины к линии горизонта, единицы измерения по мере удаления от зрителя уменьшаются. Искажение единичного отрезка зависит от дистанционного расстояния и определяется простым графическим построением.

Координатный способ удобен для построения перспективы интерьеров помещений, имеющих небольшой объём и многочисленные предметы обстановки. Для удобства определения координат на плоскости XY наносят координатную сетку. Сторона квадратной ячейки принимается равной 1 м. Это даёт возможность представить весь заданный объём помещения разбитым на модульные кубики, в которых строят все предметы обстановки. Координатная сетка поможет точно и быстро изобразить в перспективе паркет, окружности и другие кривые линии, составляющие дизайн интерьера, проектируемого помещения.

При построении перспективы ландшафта так же используется  способ прямоугольных координат. Нанесённая на план озеленения участка координатная сетка даёт возможность построить изображение рельефа местности с помощью высотных отметок узлов сетки и точно расположить элементы озеленения, различные сооружения в перспективе, не искажая масштабности объектов. Для этих целей разрабатываются специальные форматы с готовыми осями координат в перспективе и координатной сеткой.

Рассматриваемый способ «координатной сетки» удобен ещё и тем, что можно убирать и добавлять предметы, менять их местами, т. е. вносить все необходимые изменения непосредственно на перспективном изображении.

Все перечисленные достоинства способа прямоугольных координат позволяют использовать его для выполнения расчётно – графических работ в курсе «Начертательная геометрия и инженерная графика», а так же в курсовом и дипломном проектировании для построения наглядных проекций объектов. В промежуточных проектных решениях можно использовать форматы с нанесённой координатной сеткой, что позволит существенно сократить время построения перспективных изображений.

Выполнение чертежей с использованием осей координат позволяет студентам лучше усвоить основы начертательной геометрии, проследить, как изменяется изображение прямоугольной системы координат в зависимости от способа проецирования. Учащиеся развивают пространственное мышление, что позволяет им самостоятельно выбрать аппарат проецирования в зависимости от формы объекта, получить оптимальное решение поставленной задачи с минимальными затратами рабочего времени