Теоретические основы инженерной 3D-компьютерной графики
Покупка
Новинка
Тематика:
3ds max
Издательство:
ДМК Пресс
Автор:
Хейфец Александр Львович
Год издания: 2026
Кол-во страниц: 370
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-93700-460-4
Артикул: 890947.01.99
Приведено содержание части нового курса, являющегося современной альтернативой традиционному курсу начертательной геометрии, читаемому студентам вузов. Новый курс ориентирован также на изучение современных методов 3D-компьютерного геометрического моделирования. Курс содержит 10 лекций с приложениями.
Темы лекций соответствуют традиционному курсу начертательной геометрии, но каждая тема раскрывается и изложена с позиций 3D-компьютерного моделирования. К каждой лекции создано приложение, в котором приведены дополнительные материалы, содержащие параметры многочисленных 3D-моделей, рассматриваемых на мультимедийных лекциях, алгоритмы построения и решения задач, предназначенных для практических занятий. Для сравнения приведены алгоритмы решения задач методами начертательной геометрии.
В связи с задачами по достижению технологического лидерства курс направлен на освоение активно развивающейся российской Платформы nanoCAD.
Учебник обобщает 40-летний опыт автора преподавания курса начертательной геометрии и нового альтернативного курса студентам ЮУрГУ.
Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по инженерным и архитектурно-строительным направлениям.
Учебник также предназначен коллегам-преподавателям, осознающим роль современных 3D-методов в геометрическом моделировании и проектировании и необходимость адаптации к ним курса начертательной геометрии.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 09.03.01: Информатика и вычислительная техника
- 09.03.02: Информационные системы и технологии
- 09.03.04: Программная инженерия
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
А. Л. Хейфец Теоретические основы инженерной 3D-компьютерной графики – Платформа nanoCAD – Лекционно-практический курс Рекомендовано ООО «Нанософт разработка» в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по инженерно-техническим и архитектурно-строительным направлениям и специальностям Москва, 2026
УДК 744:004.92NanoCAD ББК 30.2с Х35 Р е ц е н з е н т ы: Е. В. Конопацкий, доктор технических наук (05.01.01 «Инженерная геометрия и компьютерная графика»), проректор по научной работе и цифровому развитию, заведующий кафедрой инженерной графики и информационного моделирования Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета; М. Ю. Куприков, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Инженерная графика» Московского авиационного института (национального исследовательского университета), профессор. Хейфец А. Л. Х35 Теоретические основы инженерной 3D-компьютерной графики: учебник для студентов вузов / А. Л. Хейфец. – М.: ДМК Пресс, 2026. – 368 с.: ил. / Платформа nanoCAD. ISBN 978-5-93700-460-4 Приведено содержание части нового курса, являющегося современной альтернативой традиционному курсу начертательной геометрии, читаемому студентам вузов. Новый курс ориентирован также на изучение современных методов 3D-компьютерного геометрического моделирования. Курс содержит 10 лекций с приложениями. Темы лекций соответствуют традиционному курсу начертательной геометрии, но каждая тема раскрывается и изложена с позиций 3D-компьютерного моделирования. К каждой лекции создано приложение, в котором приведены дополнительные материалы, содержащие параметры многочисленных 3D-моделей, рассматриваемых на мультимедийных лекциях, алгоритмы построения и решения задач, предназначенных для практических занятий. Для сравнения приведены алгоритмы решения задач методами начертательной геометрии. В связи с задачами по достижению технологического лидерства курс направлен на освоение активно развивающейся российской Платформы nanoCAD. Учебник обобщает 40-летний опыт автора преподавания курса начертательной геометрии и нового альтернативного курса студентам ЮУрГУ. Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по инженерным и архитектурно-строительным направлениям. Учебник также предназначен коллегам-преподавателям, осознающим роль современных 3D-методов в геометрическом моделировании и проектировании и необходимость адаптации к ним курса начертательной геометрии. УДК 744:004.92NanoCAD ББК 30.2с Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. © Хейфец А. Л., ООО «Нанософт разработка», 2026 ISBN 978-5-93700-460-4 © Оформление, издание, ДМК Пресс, 2026
Содержание Введение...............................................................................................................11 Глава 1. Методы 2D- и 3D-геометрического моделирования (лекция 1)......13 1.1. Содержание, цель и задачи курса........................................................................13 1.2. Платформа nanoCAD – инструментальное средство курса....................................15 1.3. Методы геометрического моделирования 2D и 3D...............................................16 1.3.1. Сравнение 2D- и 3D-методов моделирования...............................................16 1.3.2. Чертеж – геометрическая 2D-модель объекта...............................................17 1.3.3. Начертательная геометрия – «грамматика чертежа» [7].................................18 1.3.4. Виртуальная реальность как основа компьютерного 3D-моделирования.......19 1.4. Назначение чертежа и основы его построения....................................................21 1.4.1. Зачем сегодня нужен чертеж........................................................................21 1.4.2. Требования к чертежу..................................................................................22 1.4.3. Метод проецирования.................................................................................22 1.4.4. Проецирование на две плоскости как условие обратимости чертежа.............24 1.4.5. Эпюр Монжа................................................................................................25 1.4.6. Трехпроекционный комплексный чертеж.....................................................27 1.4.7. Обозначения объектов и проекций на чертежах. Проекционная связь...........28 1.5. Построение 3D-моделей в Платформе nanoCAD..................................................29 1.5.1. 3D-модели и режимы их построения............................................................29 1.5.2. Построение точки........................................................................................30 1.5.3. Модели отрезка и треугольника....................................................................30 1.5.4. Твердотельные 3D-модели прямого моделирования. Параллелепипед..........31 1.6. Средства достижения точности компьютерных построений................................32 1.6.1. Точность вычислений и построений. Задание координат..............................33 1.6.2. Объектная привязка в 2D-построениях. Круги Аполлония.............................33 1.6.3. Объектная привязка в 3D-построениях.........................................................35 1.7. Построение 3D-модели по ее чертежу..................................................................36 1.7.1. Осный и безосный чертежи..........................................................................36 1.7.2. Алгоритм построения 3D-модели по безосному чертежу...............................37 1.8. Построение чертежа по 3D-модели.....................................................................38 1.8.1. Методы 2D- и 3D-построения чертежа..........................................................38 1.8.2. Автоматизированный вариант построения чертежа.....................................39 1.9. Аксонометрия....................................................................................................41 Вопросы для самоконтроля по главе 1.......................................................................43 Глава 2. Приложение к лекции 1: Методы 2D- и 3D-геометрического моделирования.....................................................................................................44 2.1. Установка программы nanoCAD..........................................................................44 2.2. Создание и сохранение файла.............................................................................44 2.3. Интерфейс Платформы nanoCAD........................................................................45 2.3.1. Элементы интерфейса.................................................................................45
Содержание 2.3.2. Настройка строки состояния........................................................................47 2.3.3. Настройка цветовой гаммы интерфейса.......................................................47 2.3.4. Справочная система Платформы nanoCAD...................................................47 2.4. Свойства объектов nanoCAD...............................................................................48 2.4.1. Характеристики свойств объектов................................................................48 2.4.2. Задание свойств из Ленты............................................................................49 2.4.3. Функциональная панель «Свойства».............................................................49 2.4.4. Управление слоями......................................................................................49 2.5. Пространство Модели и пространство Листа.......................................................50 2.6. Система координат в 3D-построениях.................................................................50 2.6.1. Мировая, пользовательская и именованная системы координат...................51 2.6.2. Пиктограммы осей координат – знак ПСК....................................................52 2.6.3. Управление отображением пиктограммы ПСК..............................................53 2.6.4. Пользовательская системы координат как плоскость 3D-построений............54 2.7. Построение объектов в Платформе nanoCAD.......................................................54 2.7.1. Точка...........................................................................................................54 2.7.2. Отрезок прямой линии. Треугольник. 2D-объекты........................................55 2.7.3. Параллелепипед как 3D-объект прямого моделирования..............................56 2.8. Управление изображением. Визуальные стили....................................................56 2.8.1. Панорамирование и зуммирование..............................................................57 2.8.2. Виды ПСК и виды МСК.................................................................................57 2.8.3. Орбита........................................................................................................59 2.8.4. Визуальный стиль........................................................................................60 2.9. Оценка точности построений на примере изометрии куба..................................61 2.10. Построения по координатам.............................................................................63 2.10.1. Ввод координат с клавиатуры. Точность задания координат........................63 2.10.2. Ввод в декартовой системе координат........................................................64 2.10.3. Полярная система координат.....................................................................64 2.10.4. Комбинированный метод...........................................................................64 2.10.5. Сферические координаты...........................................................................65 2.10.6. Цилиндрические координаты.....................................................................66 2.11. Редактирование геометрии объектов................................................................66 2.11.1. Команды и средства редактирования..........................................................66 2.11.2. Изолирование объектов.............................................................................68 2.11.3. Копирование через буфер обмена...............................................................68 2.12. Режимы построений.........................................................................................68 2.13. Объектная привязка и геометрические построения...........................................69 2.13.1. Настройка привязок...................................................................................70 2.13.2. Отрезок с объектными привязками............................................................70 2.13.3. Медианы треугольника...............................................................................71 2.13.4. Построение кругов Аполлония....................................................................71 2.13.5. Пространственная конструкция из отрезков...............................................73 2.13.6. Диагонали наклонного параллелепипеда....................................................74 2.14. Система координат Монжа и система координат nanoCAD.................................76 2.15. Композиция геометрических примитивов.........................................................77 2.15.1. Построение объектов композиции..............................................................78 2.15.2. Источники света........................................................................................78 2.16. 2D-метод построения чертежа (чертежа композиции).......................................80 2.17. Автоматизированное построение проекций. 2D-Виды.......................................81
Содержание 2.18. Изометрические виды и проекции в nanoCAD...................................................83 2.19. Построение аксонометрической проекции вручную..........................................84 2.20. Шаблон.............................................................................................................85 2.20.1. Настройка пространства Модели................................................................86 2.20.2. Модели координатных плоскостей.............................................................86 2.20.3. Настройки пространства Листа...................................................................88 2.20.4. Формат чертежа для нашего курса..............................................................89 2.21. Определение геометрических характеристик моделей......................................90 2.22. Рекомендации по созданию наглядных 3D-моделей..........................................91 2.23. Модели к мультимедийной лекции 1.................................................................92 2.23.1. К рис. 1.1 «Модель отрезка»........................................................................92 2.23.2. К рис. 1.2 «Модель конуса»..........................................................................93 2.23.3. К рис. 1.3 «Методы проецирования»...........................................................94 2.23.4. К рис. 1.4 «Обратимость чертежа»...............................................................95 2.23.5. К рис. 1.6 «Построение трехпроекционного чертежа точки»........................96 2.23.6. К рис. 2.8 «Модель и чертеж треугольника в системе координат nanoCAD».....98 Глава 3. Взаимное положение точек, прямых и плоскостей (лекция 2)........99 3.1. Взаимное положение точек относительно координатных плоскостей..................99 3.2. Взаимное положение точки и прямой линии.....................................................101 3.2.1. Определение взаимного положения точки и прямой по 3D-модели............101 3.2.2. Определение взаимного положения точки и прямой по чертежу.................103 3.3. Прямые общего и частного положения..............................................................104 3.3.1. Термины и определения прямых................................................................104 3.3.2. Прямая общего положения.........................................................................104 3.3.3. 3D-модели прямых уровня.........................................................................105 3.3.4. Чертежи прямых уровня.............................................................................108 3.3.5. 3D-модели и чертежи проецирующих прямых............................................109 3.4. Взаимное положение прямых...........................................................................110 3.4.1. Определение взаимного положения прямых по 3D-модели........................111 3.4.2. Определение взаимного положения прямых по чертежу.............................113 3.4.3. Взаимное положение скрещивающихся прямых. Метод конкурирующих точек..................................................................................................................114 3.5. Принадлежность точки и прямой линии плоскости...........................................116 3.5.1. Задание плоскости.....................................................................................116 3.5.2. Определение принадлежности по 3D-модели.............................................116 3.5.3. Определение принадлежности по чертежу. Недостающая проекция точки....118 3.5.4. Положение плоскости относительно координатных плоскостей проекций....120 3.6. Параллельность прямой и плоскости, двух плоскостей......................................121 3.6.1. Задачи на параллельность, решаемые по 3D-модели...................................121 3.6.2. Параллельность плоскостей на чертеже......................................................122 Вопросы для самоконтроля.....................................................................................123 Глава 4. Приложение к лекции 2: Взаимное положение точек, прямых и плоскостей........................................................................................................125 4.1. Построение 3D-модели точек различного положения относительно прямой......125 4.2. Определение взаимного положения точек по координатам...............................126 4.3. Построение чертежа точек и отрезка прямой....................................................127
Содержание 4.4. Построение 3D-моделей и чертежей прямых частного положения.....................128 4.4.1. 3D-модели прямых уровня.........................................................................128 4.4.2. Последовательность построения чертежа прямых уровня...........................129 4.4.3. Построение проецирующих прямых...........................................................130 4.5. 3D-модель прямых различного взаимного положения.......................................131 4.5.1. Построение 3D-модели по координатам точек............................................131 4.5.2. Построение 3D-модели, заданной на чертеже.............................................133 4.6. Алгоритмы оценки взаимного положения прямых по 3D-модели......................134 4.7. Применение кажущегося пересечения для скрещивающихся прямых................135 4.8. Построение 3D-моделей плоскостей.................................................................136 4.8.1. Модель к рис. 3.14 «3D-модели и чертежи плоскости».................................136 4.8.2. Модели к рис. 3.16 «Пространственное положение плоскостей»..................137 4.8.3. Модель к рис. 3.17 «Пример параллельных плоскостей»..............................138 Глава 5. Проецирование. Пересечение. Перпендикулярность (лекция 3).....139 5.1. Ортогональное и косоугольное проецирование точки и прямой на плоскость....139 5.2. Ортогональное проецирование в nanoCAD........................................................141 5.2.1. Применение функциональной панели «Свойства»......................................141 5.2.2. Конвертирование в 2D...............................................................................142 5.2.3. Координатные фильтры.............................................................................142 5.2.4. Автоматизированный чертеж 3D-модели, состоящей из точек, отрезков, и пространственных линий................................................................................143 5.3. Пересечение прямой линии с плоскостью. Алгоритм 3D....................................144 5.4. Косоугольное проецирование. Алгоритмы 3D....................................................146 5.4.1. Построение недостающей проекции точки.................................................146 5.4.2. Проецирование плоской фигуры на плоскость............................................147 5.4.3. Построение падающей тени от призмы......................................................147 5.5. Построение точки пересечения прямой с плоскостью. Алгоритм НГ...................149 5.6. Главные прямые плоскости. Алгоритмы 3D.......................................................150 5.6.1. Свойства главных прямых..........................................................................150 5.6.2. Алгоритм 1. На основе пересечения прямой линии с плоскостью................151 5.6.3. Алгоритм 2. На основе пересечения двух плоскостей..................................152 5.7. Построение линии пересечения плоскостей. Алгоритмы 3D...............................152 5.7.1. Алгоритм 1. На основе пересечения прямых с плоскостями.........................153 5.7.2. Алгоритм 2. На основе вспомогательной поверхности.................................153 5.7.3. Алгоритм 3. Преобразование в солиды........................................................154 5.7.4. Проверка правильности построения линии пересечения.............................154 5.8. Построение взаимно перпендикулярных объектов. Алгоритмы 3D....................155 5.8.1. Перпендикуляр к прямой линии.................................................................155 5.8.2. Перпендикуляр к плоскости. Алгоритм 3D..................................................156 5.8.3. Плоскость, перпендикулярная прямой, и касательная плоскость.................158 5.8.4. Взаимно перпендикулярные плоскости......................................................159 5.9. Теорема о проецировании прямого угла............................................................161 Вопросы для самоконтроля к лекции 3....................................................................162 Глава 6. Приложение к лекции 3: Проецирование. Пересечение. Перпендикулярность..........................................................................................164 6.1. 3D-модели проецирования точки и отрезка......................................................164
Содержание 6.1.1. Модель к рис. 5.1а «Ортогональное и косоугольное проецирование»...........164 6.1.2. Модель к рис. 5.2 «Ортогональное проецирование»....................................165 6.1.3. Применение координатных фильтров........................................................166 6.2. Алгоритм автоматизированного построения чертежа точек и отрезков.............167 6.2.1. Общий алгоритм........................................................................................167 6.2.2. Чертеж модели к рис. 5.2 и 5.3 (раздел 5.2) «Ортогональное проецирование». Удаление повторяющихся линий..............................................168 6.2.3. Модель и чертеж к рис. 5.4 «3D-модель пересечения отрезка с плоскостью»....170 6.3. Модели косоугольного проецирования..............................................................170 6.3.1. Модель к рис. 5.5а «Построение точки в плоскости по фронтальной проекции этой точки»........................................................................................171 6.3.2. Модель к рис. 5.5б «Построение треугольника в заданной плоскости по его горизонтальной проекции»......................................................................171 6.3.3. Тень от призмы..........................................................................................171 6.4. Модель и алгоритм НГ построения точки пересечения прямой с плоскостью.....174 6.4.1. Решение для горизонтально проецирующей плоскости. Метод конкурирующих точек........................................................................................175 6.4.2. Решение для фронтально проецирующей плоскости...................................176 6.5. Главные прямые плоскости. 3D-модель и алгоритм НГ......................................178 6.5.1. 3D-модели главных прямых.......................................................................178 6.5.2. Алгоритм начертательной геометрии построения главных прямых............180 6.6. Модели и 3D-алгоритмы пересечения плоскостей.............................................181 6.6.1. Модели к рис. 5.9 «3D-алгоритмы построения линии пересечения двух плоскостей».......................................................................................................181 6.6.2. Модель к рис. 5.10 «Пересечение треугольников»........................................182 6.6.3. Построение линии пересечения плоскостей методами начертательной геометрии..........................................................................................................183 6.7. Построение плоского пятиугольника.................................................................186 6.7.1. Построение 3D-модели...............................................................................186 6.7.2. Наглядность 3D-модели и ее проверка........................................................187 6.7.3. Алгоритм построения пятиугольника методами начертательной геометрии..........................................................................................................187 6.8. Модели и алгоритмы построения перпендикулярных объектов.........................188 6.8.1. Перпендикуляр из точки к прямой линии...................................................188 6.8.2. Построение ромба. Алгоритм 3D................................................................188 6.8.3. Построение ромба. Алгоритм начертательной геометрии...........................189 6.8.4. 3D-модель перпендикуляра к плоскости.....................................................190 6.8.5. Построение перпендикуляра к плоскости. Алгоритм начертательной геометрии..........................................................................................................191 6.8.6. Плоскость, касательная к сфере. Алгоритм 3D.............................................192 6.8.7. Плоскость, равноудаленная от двух заданных точек. Алгоритм 3D...............193 6.8.8. 3D-модель пирамиды.................................................................................193 6.8.9. Построение плоскости, перпендикулярной прямой. Алгоритм НГ...............195 6.8.10. Модели взаимно перпендикулярных плоскостей. Алгоритмы 3D и начертательной геометрии.........................................................................196 6.8.11. Модель к теореме о проецировании прямого угла.....................................200 Глава 7. Метрические задачи (лекция 4).........................................................202 7.1. Метрические задачи в Платформе nanoCAD. Алгоритмы 3D...............................202
Содержание 7.1.1. Измерение расстояний...............................................................................202 7.1.2. Измерения углов........................................................................................203 7.1.3. Угол и расстояние между скрещивающимися прямыми..............................205 7.1.4. Кратчайшее расстояние между поверхностями...........................................207 7.2. Метрические задачи в начертательной геометрии.............................................209 7.2.1. Проецирование на дополнительную плоскость...........................................209 7.2.2. Преобразование прямой общего положения в прямую уровня....................210 7.2.3. Способ прямоугольного треугольника.........................................................211 7.2.4. Преобразование прямой уровня в проецирующую прямую.........................212 7.2.5. Преобразование плоскости в проецирующую плоскость и плоскость уровня...............................................................................................................213 7.2.6. Алгоритм проецирования на дополнительную плоскость............................215 Вопросы для самоконтроля.....................................................................................215 Глава 8. Приложение к лекции 4: Метрические задачи.................................217 8.1. 3D-модели метрических задач..........................................................................217 8.1.1. Измерение двугранного угла (к рис. 7.1а, б).................................................217 8.1.2. Угол между перпендикулярами плоскостей (к рис. 7.1в)..............................218 8.1.3. Углы с координатными плоскостями (к рис. 7.1г)........................................219 8.1.4. Угол и расстояние между скрещивающимся прямыми (к рис. 7.2)................219 8.1.5. Углы и расстояние между диагоналями координатных плоскостей..............220 8.1.6. Расстояние между поверхностями конуса и сферы (к рис. 7.3).....................220 8.1.7. Расстояние от тора до цилиндра (к рис. 7.4).................................................222 8.1.8. Преобразование прямой общего положения в прямую уровня (к рис. 7.5)....223 8.1.9. Преобразование прямой уровня в проецирующую прямую (к рис. 7.7)........224 8.1.10. Преобразование плоскости общего положения в плоскость уровня (к рис. 7.8)..........................................................................................................225 8.2. Автоматическое построение чертежа в метрических задачах. Алгоритм начертательной геометрии.....................................................................................226 8.2.1. Чертеж к преобразованию прямой общего положения в проецирующую прямую..............................................................................................................226 8.2.2. Чертеж к преобразованию плоскости общего положения в плоскость уровня (к рис. 7.8)...............................................................................................229 8.2.3. Чертеж к задаче определения расстояния и угла между скрещивающимися прямыми.............................................................................231 Глава 9. Комплексные задачи (лекция 5)........................................................234 9.1. Об истории и роли комплексных задач.............................................................234 9.2. Примеры геометрических множеств.................................................................235 9.3. Схема решения комплексных задач..................................................................237 9.4. Комплексные задачи на построение точек........................................................238 9.4.1. Точка с заданной проекцией, равноудаленная от двух других точек............238 9.4.2. Точка, равноудаленная от трех точек и на заданном расстоянии от четвертой точки.............................................................................................239 9.4.3. Точка, равноудаленная от двух точек, на заданных расстояниях от третьей точки и от плоскости..........................................................................240 9.4.4. Точка на заданном расстоянии от трех скрещивающихся прямых...............243 9.5. Комплексные задачи как пример исследовательской работы студентов.............244 9.5.1. Точки, равноудаленные от трех скрещивающихся прямых..........................245
Содержание 9.5.2. Исследование количества решений............................................................246 9.6. Комплексные задачи на построение прямых.....................................................248 9.6.1. Прямая через заданную точку, параллельная двум плоскостям...................248 9.6.2. Прямая через заданную точку, пересекающая две скрещивающиеся прямые..............................................................................................................251 9.6.3. Прямая через заданную точку, перпендикулярная двум скрещивающимся прямым.............................................................................................................252 9.6.4. Прямая через заданную точку, на заданном расстоянии от другой и пересекающая заданную прямую.....................................................................253 9.6.5. Прямая через заданную точку, под углом к заданной прямой и на заданном расстоянии от другой точки.........................................................255 9.7. Комплексные задачи на построение плоскостей................................................256 9.7.1. Плоскость, удаленная на заданные расстояния от трех заданных точек.......256 9.7.2. Плоскость, перпендикулярная заданной плоскости, равнонаклоненная к П1 и П2 и проходящая через заданную точку......................................................260 9.7.3. Плоскость, проходящая через заданную точку и составляющая с П1 и П2 заданные углы....................................................................................................263 Вопросы для самоконтроля.....................................................................................265 Глава 10. Приложение к лекции 5: Комплексные задачи.............................266 10.1. Материалы к разделу 9.4.1..............................................................................266 10.2. Материалы к разделу 9.4.2..............................................................................268 10.3. Материалы к разделу 9.4.3..............................................................................270 10.4. Материалы к разделу 9.4.4..............................................................................275 10.5. Материалы к разделу 9.5.1..............................................................................278 10.6. Материалы к разделу 9.5.2..............................................................................279 10.7. Материалы к разделу 9.6.1...............................................................................280 10.8. Материалы к разделу 9.6.2..............................................................................282 10.9. Материалы к разделу 9.6.3..............................................................................284 10.10. Материалы к разделу 9.6.4.............................................................................286 10.11. Материалы к разделу 9.6.5.............................................................................289 10.12. Материалы к разделу 9.7.1.............................................................................292 10.13. Материалы к разделу 9.7.2.............................................................................297 10.14. Материалы к разделу 9.7.3.............................................................................299 Глава 11. Геометрические тела (лекция 6)......................................................304 11.1. Типы 3D-геометрических объектов.................................................................304 11.2. Многогранники..............................................................................................305 11.2.1. Тела Платона............................................................................................305 11.2.2. Пирамида................................................................................................307 11.2.3. Пересечение многогранника с прямой линией..........................................309 11.2.4. Сечение многогранника (пирамиды) плоскостью......................................310 11.2.5. Призма....................................................................................................311 11.3. Конус..............................................................................................................312 11.4. Цилиндр.........................................................................................................314 11.5. Сфера.............................................................................................................316 11.5.1. Свойства сферы и основные определения.................................................316 11.5.2. 3D-модель сферы.....................................................................................317 11.5.3. Чертеж сферы..........................................................................................318
Содержание 11.6. Конические сечения – коники.........................................................................318 11.7. Тор.................................................................................................................320 11.8. Сечения тора..................................................................................................321 Вопросы для самоконтроля.....................................................................................323 Глава 12. Приложение к лекции 6: Геометрические тела..............................325 12.1. 3D-модели тел Платона...................................................................................325 12.1.1. Додекаэдр................................................................................................325 12.1.2. Икосаэдр..................................................................................................327 12.1.3. Модель «Икосаэдр вписан в додекаэдр»....................................................329 12.2. Алгоритмы 3D- и 2D-построений пирамиды и призмы....................................330 12.2.1. 3D-модель пирамиды к рис. 11.4а.............................................................330 12.2.2. Чертеж многогранника (пирамиды) к рис. 11.4б........................................332 12.2.3. Модель и чертеж к рис. 11.5 (пересечение прямой с пирамидой)...............332 12.2.4. 3D-модель и чертеж сечения пирамиды плоскостью (к рис. 11.6)...............333 12.2.5. 3D-модель и чертеж призмы (к рис. 11.7)..................................................336 12.2.6. Параллелепипед по трем скрещивающимся прямым................................337 12.3. 3D-модель и чертеж конуса.............................................................................341 12.3.1. Модель конической и цилиндрической поверхностей (к рис. 11.8).............341 12.3.2. 3D-модель пересечения конуса с прямой линией (к рис. 11.9а)..................342 12.3.3. Чертеж кругового конуса..........................................................................343 12.4. 3D-модель цилиндра (см. рис. 11.10а)..............................................................344 12.5. 3D-модель и чертеж сферы (см. рис. 11.11).......................................................345 12.6. Построение сферы, заданной четырьмя точками.............................................347 12.7. 3D-модели коник............................................................................................351 12.7.1. Методика построения коник.....................................................................351 12.7.2. Эллипс.....................................................................................................351 12.7.3. Парабола..................................................................................................353 12.7.4. Гипербола................................................................................................353 12.8. Шары Данделена.............................................................................................354 12.8.1. Теорема Данделена..................................................................................354 12.8.2. Построение 3D-модели теоремы Данделена..............................................356 12.9. «Мистический шестиугольник» Паскаля..........................................................359 12.10. 3D-модели и чертеж тора..............................................................................361 12.11. 3D-модели сечений тора................................................................................364 Библиографический список..............................................................................366 Заключение.........................................................................................................367