第一節 平面體的投影
一、平面體的形體特征
平面體有棱柱、棱錐和棱臺等,如圖3-1所示。

圖3-1 常見平面體
(一)棱柱
棱柱有直棱柱(棱線與底面垂直)和斜棱柱(棱線與底面傾斜)兩種形式,當直棱柱的底面為正多邊形時,稱正棱柱,底面是幾邊形即為幾棱柱。
直棱柱形體特征如圖3-1(a)所示:兩底面為全等且相互平行的多邊形,各棱線垂直于底面且相互平行,各棱面均為矩形,底面為棱柱的特征面。圖3-1(a)為直四棱柱和直八棱柱。
(二)棱錐
底面為多邊形,各棱線均相交于錐頂點,各棱面均為三角形,錐頂點與底面重心的連線為棱錐體的軸線,軸線垂直于底面為直棱錐,軸線傾斜于底面為斜棱錐。對直棱錐,底面是直棱錐的特征面,底面是幾邊形即為幾棱錐,底面為正多邊形時為正棱錐。
(三)棱臺
棱臺可看作是用平行于棱錐底面的截平面截切錐頂后所剩下的部分。兩底面為相互平行的相似多邊形,各棱面均為梯形,底面是棱臺的特征面,底面是幾邊形即為幾棱臺。
二、棱柱體的三視圖
下面以正六棱柱為例作柱體的三視圖,如圖3-2所示。

圖3-2 正六棱柱的三視圖
(一)形體分析
圖3-2所示正六棱柱,它的上下底面為全等且相互平行的正六邊形,六個棱面全為矩形且與底面垂直,六條棱線平行且相等,也是六棱柱的高。
(二)投影位置
使六棱柱上下底面與水平投影面平行,前后棱面與正立投影面平行。
(三)投影分析
(1)俯視圖:視圖為正六邊形。由于上下底面均與水平面平行,所以水平投影反映上下底面的實形,且上底面可見,下底面不可見。六個棱面和六條棱線均與水平面垂直,其水平投影均具有積聚性,積聚在正六邊形的六條邊線和六個頂點上。
(2)正視圖:視圖是由三個并列的小矩形線框組成的一個大矩形線框。由于上下底面均與正面垂直,所以正面投影積聚為大矩形線框的上下兩條邊線,其間距為棱柱體的高度,前后兩個棱面與正面平行,其正面投影反映兩個棱面的實形為中間的小矩形線框,左右四個棱面傾斜于正面,其正面投影兩兩重影為左右兩個小矩形線框,為棱面的類似形。
(3)左視圖:視圖是由兩個并列的小矩形線框組成的一個大矩形線框。由于上下底面均與側面垂直,其側面投影積聚為大矩形線框的上下兩條邊線,其間矩為棱柱體的高度。前后兩個棱面與側面垂直,積聚為大矩形線框的前后兩條邊線,其余四個棱面傾斜于側面,其側面投影為兩兩重影的兩矩形線框,為棱面的類似形。
(四)作圖步驟
如圖3-2(b)所示,作圖步驟為:①畫投影軸;②畫反映底面實形的俯視圖,為正六邊形;③根據“長對正”和正六棱柱的高度畫正視圖;④根據“高平齊、寬相等”畫左視圖;⑤檢查后加深。
據此,可作出如圖3-3所示各直棱柱體的三視圖,從這些圖得出棱柱體三視圖的視圖特征為:兩個視圖為矩形線框(最外輪廓),第三視圖為反映底面形狀的多邊形線框。

圖3-3 直棱柱的三視圖
三、棱錐體的三視圖
以正三棱錐為例,如圖3-4所示。

圖3-4 正三棱錐的三視圖
(一)形體分析
正三棱錐的底面為正三角形,三個棱面為全等的等腰三角形,軸線通過底面重心并與底面相互垂直,三條棱線匯交于錐頂點。
(二)投影位置
使正三棱錐的底面與水平面平行,后面的棱角與側面相互垂直,其底面邊線為側垂線。
(三)投影分析
(1)俯視圖。由于底面平行于水平面,其水平投影△abc反映底面的實形。正三棱錐的頂點S的水平投影s在△abc的重心上,三個棱面均與水平面傾斜,其水平投影為△sab、△sbc、△sca,反映棱面的類似形。
(2)正視圖(正面投影)。為由兩個小三角形線框組成的大三角形線框,底面垂直于正面,其投影積聚為一條直線a′b′c′,錐頂點S的正面投影位于a′b′c′的垂直平分線上,s′到a′b′c′的距離等于正三棱錐的高度。左右兩個棱面傾斜于正面,其正面投影為左右兩個小三角形線框,為棱面的類似形,后棱面也傾斜于正面,其正面投影為類似形,為外輪廓大三角形線框,其投影△s′a′c′為不可見。
(3)左視圖。為一斜三角形線框,底面垂直于側面,其投影積聚為一條直線a″b″(c″),為左視圖三角形的底邊,后棱面垂直于側面,其投影積聚為一條直線s″a″(c″),左右兩個棱面傾斜于側面,其投影為兩兩重影的三角形線框,為棱面的類似形。
(四)作圖步驟
如圖3-4(b)所示,作圖步驟為:①畫投影軸;②畫反映底面實形的俯視圖,畫等邊△abc,由重心s連接sa、sb、sc;③根據“長對正”和正三棱錐的高度畫正視圖;④根據“寬相等、高平齊”畫左視圖(注意:錐頂點的側面投影位置由正面及水平投影按投影規律作圖得到);⑤檢查后加深。
據此,可畫出如圖3-5所示的四棱錐的三視圖。

圖3-5 正四棱錐的三視圖
棱錐體三視圖的視圖特征為:兩個視圖為三角形(或幾個共頂點的三角形)線框,第三視圖為多邊形線框。
四、棱臺體的三視圖
棱臺是用平行于棱錐底面的平面截切錐頂后形成的。棱臺體三視圖的作圖方法和步驟同棱錐。如圖3-6所示為四棱臺的三視圖,作圖時需注意,要正確表達棱臺的上、下底面。

圖3-6 四棱臺的三視圖
棱臺體三視圖的視圖特征為:兩個視圖為梯形線框(最外輪廓),第三視圖為兩個相似多邊形線框,且角頂有連線。