Rekonštrukcia útvaru daného priemetmi (určenie jeho tvaru a veľkosti), alebo nájdenie priemetu útvaru
určeného rozmermi a metrickými vlastnosťami svojich prvkov, sa realizuje pomocou konštrukcií zahrnujúcich základné
úlohy nazývané metrické. Možno ich rozdeliť do dvoch hlavných skupín - úlohy o dĺžke úsečky a úlohy o veľkosti uhla.
Metrické vlastnosti sa vzťahujú len na vlastné prvky priestoru E3,
preto v prípadoch, keď nedôjde ku nedorozumeniu, budeme používať pojem euklidovskej geometrie
"rovnobežnosť". Priamky (roviny), ktoré majú spoločný nevlastný bod (spoločnú nevlastnú priamku),
budeme nazývať rovnobežné priamky (roviny).
Dĺžka úsečky
Kolmým priemetom úsečky je úsečka, ktorej dĺžka je menšia alebo rovná dĺžke pôvodnej úsečky. Na priamkach rovnobežných s priemetňou sa dĺžka úsečky pri kolmom (rovnobežnom) premietaní neskresľuje. Dĺžku úsečky na priamkach vo všeobecnej polohe vzhľadom na priemetne možno určiť viacerými konštrukciami.
I. Sklápanie premietacej roviny
Line segment (as a part of a line) is is projected in the projecting plane perpendicular to the projection plane (Fig. 2.36), AB Ì k, k ^ p, AB Ì l, l ^ n. Revolution of the projecting plane 90° about the intersection line with the projection plane (trace of the plane) into the projection plane is lowering of the plane. Projecting lines of points A and B are lowered into the lines perpendicular to the projection of the plane and on them the lowered points A a B are located in the distances equal to their distances from the projection plane (coordinates zA, zB in lowering to the p, yA , yB in lowering to the n). Invariant line of the lowering, the trace of the plane is a part of both the lowered plane and the plane to which we lower the given plane. Lowered figures will be drawn in dash lines and denoted by the names in the brackets. It is true that |AB|=|(A)(B)|. The plane can be lowered also to the planes parallel to the projection planes (p´ or n´). The distance to which points will be lowered is in this case equal to the difference of the due coordinates of the point and the planep´ or n´.
II. Revolution of the line segment to the position parallel to the projection plane
The length of a line segment not appearing in the true size can be determined also by revolving the line segment about the axis perpendicular to one of the projection planes to the position parallel to the other projection plane (Fig. 2.37). Axis of revolution is incident with one of the line segment end points, which remains invariant in the revolution. All other points of the line segment are revolving on circles (with centres at the axis of revolution) in planes perpendicular to the axis of revolution to the plane parallel to one of the projection planes. They create a part of the conical surface of revolution, two line segments on this surface patch, 0A0B and 0A0B´ , resp. 0A´0B are parallel to the projection plane and appear in the true size
|AB|=|0A10B1|=|0A10B1´|, príp. |AB|=|0A2 0B2|=|0A2´0B2|
III. Transformácia priemetne - bokorys
Another solution how to find a line segment length is to add a new projection plane, parallel to the give line segment, in order to get the true size view of the line segment. The additional side projection plane (perpendicular to p) intersects the horizontal plane in the axis y1,3 , while first and third views will be related in the direction perpendicular to this line (Fig. 2.38). Distance of the third view of the point from the axis y1,3 equals to the distance of the second view of the point from the axis x1,2 (the distance of the point from the horizontal plane -coordinate z). Similarly the fourth projection plane (perpendicular to n) intersects the frontal plane in the axis z2,4 . Second and fourth views of points will be related in the direction perpendicular to this axis, distance of the fourth view of the point from the axis z2,4 equals to the distance of the first view of the point from the axis x1,2 (The distance of the point from the frontal plane - coordinate y).
|AB|=|A3B3|=|A4B4|.
A similar problem is to draw views of a line segment given in the true size and located on a line .
In the orthogonal axonometry, the length of line segments on the coordinate axes x, y, z projected into the axonometric projection plane is scaled, does not appear in the true size. Coordinates of points can be not used in their true size. Lowering the projecting planes of the každej z osí do axonometrickej priemetne r určíme sklopené osi (x), (y), (z), na ktorých sú súradnice neskreslené. Trojuholník ZPO (obr. 2.39) leží v premietacej rovine k osi z. Je pravouhlý, (POÌp, OZ=z) a jeho prepona PZ leží v axonometrickej priemetni (je pri sklopení samodružná). Bod (O) je vrchol pravého uhla nad preponou PZ, leží na Talesovej kružnici zostrojenej nad priemerom PZ a na sklopenej premietacej priamke kolmej na PZ. Jednotková úsečka j na sklopenej osi (z)=(O)(Z) sa premieta do úsečky jz Ì z. Obdobne nájdeme priemety jednotkovej úsečky na súradnicových osiach x, y. Mierku skrátenia dĺžok na príslušných súradnicových osiach vyjadrujú redukčné uhly (obr. 2.39). Zostrojíme ich vo zvolených vrcholoch VX, VY, VZ, z ktorých opíšeme oblúky s polomerom rovnajúcim sa jednotke dĺžky j=|VxX|=|VyY|=|=|VzZ|. Tetivy týchto oblúkov majú dĺžky priemetov jednotkových úsečiek postupne na priemetoch súradnicových osí x, y, z v danej kolmej axonometrii, jx, jy, jz. Súradnice každého bodu A=[xA,yA,zA] vieme v príslušnom redukčnom uhle skrátiť a potom priamo prenášať na axonometrické priemety súradnicových osí. V trimetrii je každý redukčný uhol iný, v dimetrii sú zhodné dva z nich a v izometrii sú zhodné všetky tri.
Veľkosť uhla
Ak je uhol dvoch geometrických útvarov pravý, hovoríme, že útvary sú na seba kolmé. Pravý uhol dvoch priamok sa premieta ako pravý len pri zvláštnej polohe priamok vzhľadom na priemetňu (pozri kap. 1.8). Spádové priamky roviny sa len v jednom zo svojich priemetov zobrazujú ako kolmice na stopu (príp. hlavné priamky) roviny. Priamka je kolmá na rovinu, ak je kolmá na všetky priamky tejto roviny. Je preto kolmá aj na hlavné priamky prvej osnovy (a pôdorysnú stopu) roviny a tento pravý uhol sa zobrazuje v pôdorysni ako pravý. Je však kolmá aj na hlavné priamky druhej osnovy (a nárysnú stopu) roviny, pričom tento uhol sa zobrazuje ako pravý v náryse (obr. 2. 40).
Rovina a prechádzajúca daným bodom R kolmo na danú priamku k je jednoznačne určená svojimi hlavnými priamkami p a n.
V ortogonálnej axonometrii určíme axonometrický pôdorys k1 kolmice na rovinu (teda na stopu pa) pomocou ortocentra trojuholníka 12O. Výška na stranu 12Ìpa je OW=v0, A1Îk1||v0. Axonometrický priemet k kolmice na rovinu sa premieta ako kolmica na priesečnicu roviny s axonometrickou priemetňou, axonometrickú stopu roviny ra (obr. 2.40).
Uhol priamky (roviny) s priemetňou sa nazýva odchýľka priamky (roviny) od priemetne. Odchýľku priamky od priemetne určíme sklopením príslušnej premietacej roviny priamky (obr. 2.41). Sklopenú priamku je najvýhodnejšie určiť pomocou stopníkov, z ktorých je vždy jeden samodružný (ležiaci v priemetni, do ktorej sklopíme).
úØa pú =ú Øa1(a)ú = j úØa nú =ú Øa2 (a)ú = y
Odchýľku roviny od pôdorysne určuje spádová priamka prvej osnovy, odchýľku od nárysne spádová priamka druhej osnovy (obr. 2.42).
úØapú = ú Ø1spú =ú Ø1s1(1s)ú= j úØanú = ú Ø2snú =úØ2s2(2s)ú =y
Uhol dvoch priamok sa zobrazí v skutočnej veľkosti iba vtedy, keď sú obe priamky rovnobežné s priemetňou. Veľkosť uhla dvoch rôznobežných priamok zistíme otočením roviny určenej danými priamkami do roviny rovnobežnej s priemetňou, príp. priamo do priemetne.
Pre otáčanie roviny platí:
1. Osou otáčania je priesečnica otáčanej roviny s rovinou, do ktorej otáčame (hlavná priamka alebo stopa roviny).
2. Každý bod otáčanej roviny sa pohybuje po kružnici, ktorá leží v rovine otáčania kolmej na os otáčania. Stred tejto kružnice otáčania, stred otáčania, leží na osi otáčania.
3. Polomer otáčania bodu sa rovná vzdialenosti bodu od osi otáčania.
Otáčanie roviny do pôdorysne
- os otáčania
- stred otáčania
- polomer otáčania
- kružnica otáčania bodu A
(obr. 2.43)
Otáčanie roviny do roviny n´ rovnobežnej s nárysňou
(obr. 2.44)
Príklad 2.1: Určte veľkosť uhla dvoch rôznobežiek a, b (obr. 2.45).
Riešenie: Priamky určujú rovinu a=(a,b). Pôdorysné stopníky P a P´ priamok ležia na pôdorysnej stope roviny, okolo ktorej otáčame rovinu a do priemetne. Stopníky sú samodružné body priamok. Bod R sa otáča v rovine otáčania cR kolmej na os otáčania, po kružnici otáčania kR so stredom v bode SR=cRÇo a polomerom r=|SRR|. Sklopením úsečky SRR určíme veľkosť polomeru. Uhol priamok a0=P0´R0 a b0=P0R0 je hľadaným uhlom rôznobežiek a, b.
Súradnicové roviny p, n a m sa s axonometrickou priemetňou r pretínajú v priamkach XY, XZ a YZ (úsečky na týchto priamkach sú stranami Pelcovho axonometrického trojuholníka), XY je os otáčania roviny p do axonometrickej priemetne (obr. 2.46). Bod OÎp sa otáča v rovine otáčania c0 kolmej na os o . Trojuholník XOY je pravouhlý. Otočený bod O0, ktorý je vrcholom pravého uhla nad preponou XY (samodružná úsečka v danom otočení), leží na Talesovej kružnici zostrojenej nad priemerom XY. Otočené súradnicové osi sú priamky x0=O0X0, y0=O0Y0. Otočením súradnicovej roviny možno určiť skrátenie dĺžok úsečiek na dvoch osiach súčasne.
Z daného pôdorysu a nárysu bodu možno jednoducho zostrojiť jeho axonometrický priemet (obr. 2.47). Otočíme p okolo priamky XY do axonometrickej priemetne, nájdeme 1O01x01y0 - otočené súradnicové osi x a y. Otočenú pôdorysňu posunieme v nákresni v smere osi z tak, aby bola mimo axonometrického trojuholníka XYZ (kvôli prehľadnosti konštrukcie) do 1O1x1y a nájdeme pôdorys bodu A pomocou jeho súradníc xA, yA. Rovnako otočíme nárysňu n okolo priamky XZ do axonometrickej priemetne, nájdeme 2O02x02z0 - otočené súradnicové osi x a y. Otočenú nárysňu posunieme v smere osi y mimo trojuholníka XYZ do 2O2x2y. Pomocou súradníc xA a zA nájdeme nárys bodu A. Axonometrický priemet bodu A je priesečník priamky rovnobežnej s osou z a prechádzajúcej bodom 1A s priamkou rovnobežnou s osou y a prechádzajúcou bodom 2A. Uvedená metóda sa nazýva zárezová metóda a používa sa pri zostrojovaní názorných priemetov útvarov určených dvoma rôznymi združenými priemetmi. Pri šikmej axonometrii možno umiestnenie kolmých združených priemetov útvaru ako aj smery posunutí 1OO, 2OO voliť celkom ľubovoľne, s ohľadom na dostatočnú názornosť získaného šikmého axonometrického priemetu. Na obr. 2.48 je zárezovou metódou zostrojený šikmý axonometrický priemet strojárskej súčiastky určenej bokorysom a nárysom. Umiestnenie je zvolené pomocou priemetov kocky .