GEOMETRIA DESCRITIVA A 11.º Ano Axonometrias Clinogonais (ou Oblíquas) © antónio de campos, 2010 GENERALIDADES A representação do tiedro no plano axonométrico, a perspectiva, processa-se através da projecção oblíqua do terceiro eixo sobre o plano axonométrico. z r P yz xz zp Pp y ≡ yp O ≡ Op x ≡ xp xy A representação final do tiedro no plano axonométrico. O eixo xp, yp e zp são as perspectivas dos três eixos coordenados. O ângulo entre as perspectivas dos eixos que estão contidos no plano axonométrico (o eixo x e y, nesta situação) é sempre o ângulo real (em V.G.), um ângulo recto. zp O yp xp DIRECÇÃO E INCLINAÇÃO DAS RECTAS PROJECTANTES A direcção das rectas projectantes representa o ângulo que os planos projectantes (que contêm as rectas projectantes, o plano α neste caso) fazem com os planos coordenados ortogonais ao plano axonométrico, ou seja, o ângulo que a perspectiva do eixo ortogonal ao plano axonométrico faz com as perspectivas dos outros dois eixos. A direcção das rectas projectantes é dada por um par de ângulos (γ e β). A inclinação das rectas projectantes representa o ângulo (θ) que as rectas projectantes (que são paralelas entre si) fazem com o plano de projecção, o plano axonométrico. A inclinação das rectas projectantes vai determinar o coeficiente de deformação. z α zp r P θº Pp βº yz xz y ≡ yp O ≡ Op γº x ≡ xp xy Neste caso, a inclinação das rectas projectantes é igual a 45º. A perspectiva de P (Pp) está em V.G., não havendo necessidade de coeficiente de deformação. z r α yz P 45º zp xz 45º Pp y ≡ yp O ≡ Op x ≡ xp xy Neste caso, a inclinação das rectas projectantes é superior a 45º. A perspectiva de P (Pp) está reduzida em relação à cota de P, havendo necessidade da existência de um coeficiente de deformação, mais especificamente de um coeficiente de redução. r z P α zp yz xz αº Pp y ≡ yp O ≡ Op x ≡ xp xy Neste caso, a inclinação das rectas projectantes é inferior a 45º. A perspectiva de P (Pp) está reduzida em relação à cota de P, havendo necessidade da existência de um coeficiente de deformação, mais especificamente de um coeficiente de ampliação. z α yz r P zp Pp xz αº y ≡ yp O ≡ Op x ≡ xp xy TIPOS DE AXONOMETRIAS CLINOGONAIS Existem basicamente dois tipos de axonometrias clinogonais (ou oblíquas), distinguidas pela posição do plano axonométrico que é também um plano coordenado: Se o plano axonométrico for o plano xy (o plano horizontal), trata-se da perspectiva planométrica (ou militar); Se o plano axonométrico for um dos outros dois planos (o plano xz ou o plano yz), trata-se da perspectiva cavaleira. Uma perspectiva planométrica (ou militar), com o plano axonométrico a ser o plano xy, no qual se projecta o eixo z. A perspectiva do eixo z é vertical, e as perspectivas dos outros eixos fazem entre si um ângulo de 90º. zp z r P yz xz zp Pp O y ≡ yp O ≡ Op xy yp x ≡ xp xp Uma perspectiva cavaleira, com o plano axonométrico a ser o plano xz, no qual se projecta o eixo y. A perspectiva do eixo z é vertical, e a perspectiva do eixo z faz com o eixo x um ângulo de 90º. zp z ≡ zp xz yz x ≡ xp xy O ≡ Op r xp O P y Pp yp yp INFLUÊNCIA DA DIRECÇÃO E INCLINAÇÃO DAS RECTAS PROJECTANTES A direcção e a inclinação das rectas projectantes influi na representação de um mesmo objecto. Em baixo a direcção das rectas projectantes é constante, 135º com o semieixo positivo x e com o semieixo positivo z, com inclinação das rectas projectantes diferente. z x z z O x y Inclinação das rectas projectantes: 45º. Coeficiente de deformação do eixo y: 1. O x O y Inclinação das rectas projectantes: 63º 26’. Coeficiente de deformação do eixo y: 0,5. Inclinação das rectas projectantes: 26º 34’. Coeficiente de deformação do eixo y: 2. y Em baixo a inclinação das rectas projectantes é constante, 63º 26’, com o coeficiente de deformação a 0,5, e com direcção das rectas projectantes diferente. z z z y x O O x y Direcção das rectas projectantes: 120º com o semieixo positivo x e 150º com o semieixo positivo z. x O y Direcção das rectas projectantes: 45º com o semieixo positivo x e 135º com o semieixo positivo z. Direcção das rectas projectantes: 135º com o semieixo positivo x e 45º com o semieixo positivo z. REPRESENTAÇÃO (PERSPECTIVA) DE UM PONTO NUMA AXONOMETRIA CLINOGONAL Em baixo, temos a perspectiva do ponto P, com o ponto A a ser o ponto do eixo z que tem a cota do ponto P. Conduzem-se pelas perspectivas das três projecções do ponto P, as perspectivas das respectivas rectas projectantes (que são paralelas ao eixo ortogonal à face do paralelograma onde aquelas existem). z z yz P3 A zp Ap O P2p A P3p xz P2 P3 P Pp y ≡ yp P2 xy P1 ≡ P1p O P x ≡ xp y x P1 PERSPECTIVA CAVALEIRA Pretende-se representar o ponto P (3; 4; 2) numa perspectiva cavaleira, cujas projectantes têm 60º de inclinação. A direcção das projectantes faz ângulos de 135º com as partes positivas do eixo x e do eixo z. z z ≡ zp yr yz x ≡ xp xy P1p P1 A P2 rr Pp P3 Ar Ar P2 ≡ P2p P yr xz O P3 P P3p x O Ap P1 y yp rr 60º A y O afastamento do ponto P, que se mede no eixo y, é a coordenada que apresenta coeficiente de deformação, pois o eixo y é o eixo que não está contido no plano axonométrico. Para determinar o coeficiente de deformação, rebatese o plano projectante deste aeixo para o plano axonométrico. Representa o ponto A (2; 4; 5) numa perspectiva cavaleira, cujas projectantes têm 50º de inclinação. A direcção das projectantes é de 120º com o semieixo positivo x e de 150º com semieixo positivo z. z rr A2 yr A3 A Pr O x 50º A1 P y Representa o ponto M (5; 4; 3) numa perspectiva cavaleira, sabendo que o plano axonométrico é o plano xz. A direcção das projectantes é de 45º com a parte positiva dos outros dois eixos. A inclinação das rectas projectantes é de 60º. y z yr M3 M M2 M1 x Pr P 60º O rr Representa um cubo numa perspectiva cavaleira, com 5 cm de aresta, e apoiado por três das suas faces nos planos coordenados. A direcção das projectantes é de 45º com o semieixo positivo x, e de 135º com semieixo positivo z. A inclinação das rectas projectantes é de 45º. z O x 45º P y Pr rr yr DIRECÇÃO DE AFINIDADE A direcção de afinidade é a direcção que nos permite relacionar, de forma directa e recíproca, uma qualquer coordenada em V.G. e a sua perspectiva. A direcção de afinidade é a direcção que nos permite inverter o rebatimento de qualquer plano coordenado rebatido para o plano axonométrico. z Para determinar a direcção de afinidade é necessário rebater um plano coordenado (o plano xy neste caso) e o plano projectante do eixo y. yr1 Ar1 A charneira é o eixo x. O eixo yr é o eixo y rebatido pelo rebatimento do plano xy, fazendo um ângulo recto com o eixo x. rr O x Ar é o ponto A rebatido pelo rebatimento do plano xy. Ap É necessário rebater o plano projectante do eixo y (o plano yyp), com o eixo yp como charneira. A recta d é a recta que dá a direcção de afinidade. 60º Ar d yr yp A determinação da perspectiva cavaleira de um ponto P (2; 4; 5), recorrendo à direcção de afinidade. As rectas projectantes têm 50º de inclinação. A direcção das projectantes é de 120º com o semieixo positivo x e de 150º com semieixo positivo z. z ≡ yr A perspectiva do ponto P é também a projecção frontal do ponto P. Para determinar a direcção de afinidade é necessário primeiro rebater um plano coordenado (o plano xy neste caso) e o plano projectante do eixo y. rr P2 yr1 P3 P Ar1 50º P1r d É necessário rebater o plano projectante do eixo y (o plano yyp), com o eixo yp como charneira, obtendo Ar1, depois Ap, para finalmente obter a recta d. Ap P1 O eixo yr é o eixo y rebatido pelo rebatimento do plano xy, fazendo um ângulo recto com o eixo x. Ar é o ponto A rebatido pelo rebatimento do plano xy, com o mesmo afastamento do ponto P, e em V.G. O x A charneira é o eixo x. Ar yp A recta d é a recta que dá a direcção de afinidade. Por fim é a determinação da perspectiva do ponto P. Representa o ponto A (3; 5; 3) numa perspectiva cavaleira , recorrendo à direcção de afinidade, cujas rectas projectantes têm 60º de inclinação. A perspectiva do eixo y faz 135º com as partes positivas dos outros dois eixos. z ≡ yr rr yr1 Pr A2 A3 A O x 60º P A1 A1r d Pr1 y PERSPECTIVA CAVALEIRA NORMALIZADA A perspectiva cavaleira normalizada refer-se à representação em que são predefinidos os ângulos entre as perspectivas dos eixos (direcção das rectas projectantes) e o coeficiente de redução (coeficiente de deformação) das escalas axonométricas do eixo ortogonal ao plano axonométrico. Mais especificamente, a perspectiva cavaleira normalizada implica a direcção das rectas projectantes de 135º com a parte positiva dos dois eixos, e a inclinação das rectas projectantes de 63º 26’ 6’’, a que corresponde um coeficiente de deformação de 0,5. z x O y É dada uma pirâmide quadrangular regular, situada no 1.º triedro, com a base contida num plano horizontal ν. z ≡ yr fν Os pontos A (2; 2; 7) e B (6; 2; 7) são dois vértices consecutivos do quadrado [ABCD] da base. A2 ≡ D2 B2 ≡ C2 A B Pr1 pν V2 x O B1 A1 A1r B1r 50º V As projectantes têm 50º de inclinação. A direcção das projectantes é de 140º com o semieixo positivo x e de 130º com semieixo positivo z. D C O vértice da pirâmide tem cota nula. Representa a pirâmide numa perspectiva cavaleira, considerando que o plano axonométrico é o plano xz. yr1 C1 D1 P V1r≡ Vr C1r D1r Pr d y É dado um prisma hexagonal regular, situado no 1.º tiedro, com 8 cm de altura e bases contidas em planos frontais. z pφ D2r A base de menor afastamento é o hexágono [ABCDEF], que está contido no plano xz. C2r C3 C D E2r B E F2r Pr Representa o prisma numa perspectiva cavaleira. A F d F1 D1 B1 A1 P ≡ E1 As projectantes têm 60º de inclinação. B3 B’ E’ F3 A3 A2r C’ D’ E3 B2r Os pontos A (3; 0; 1) e B (1; 0; 3) são dois vértices consecutivos do hexágono [ABCDEF]. A direcção das projectantes é de 140º com o semieixo positivo y e de 130º com semieixo positivo z. D3 O A’ F’ C1 F’ E’1 1 60º D’1 A’1 Pr1 x hφ xr1 B’ C’1 1 y ≡ xr PERSPECTIVA PLANOMÉTRICA (ou militar) Pretende-se representar o ponto P (3; 4; 5) numa perspectiva cavaleira, cujas projectantes têm 60º de inclinação. A direcção das projectantes faz ângulos de 135º com as partes positivas do eixo x e do eixo y. z z yz P3 A zp P3p Ap zr A P2p r O A xz rr P P2 Pp y ≡ yp Ar xy 60º P2 P3 O zr P P1 ≡ P1p x ≡ xp x y P1 PERSPECTIVA PLANOMÉTRICA (ou militar) NORMALIZADA A perspectiva planométrica normalizada refer-se à representação em que são predefinidos os ângulos entre as perspectivas dos eixos (direcção das rectas projectantes) e o coeficiente de redução (coeficiente de deformação) das escalas axonométricas do eixo ortogonal ao plano axonométrico. Mais especificamente, a perspectiva planométrica normalizada implica a direcção das rectas projectantes de 135º com a parte positiva dos dois eixos, e a inclinação das rectas projectantes de 56º 18’ 36’’, a que corresponde um coeficiente de deformação de 2/3. z O x y É dado um objecto constituído por um cubo e uma pirâmide quadrangular regular, situado no 1.º tiedro. z U’ Os pontos A (6; 2; 0) e B (1; 2; 0) são dois vértices consecutivos do quadrado [ABCD], contido no plano xy. V2 S U O quadrado [ABCD] é a face inferior do cubo. V A base da pirâmide é o quadrado [JKLM], cujos vértices são os pontos médios da face superior do cubo. K O T R L B1 ≡ B A pirâmide tem 7 cm de altura, e o seu vértice tem cota superior à base. Representa o objecto numa perspectiva planométrica normalizada. S’ K1 J A1 ≡ A L1 M M1 J1 x C1 ≡ C V1 y D1 ≡ D 2 Considera o objecto ao lado, representado por três das suas vistas (projecções): horizontal, frontal e lateral direita. 2 As dimensões apresentadas são em centímetros, e as coordenadas de A (0; 0; 0). 4 A1 4 A direcção das projectantes é de 135º com as partes positivas dos eixos x e y. 4 A3 A2 4 As projectantes têm 60º de inclinação. 2 Representa o objecto numa perspectiva planométrica. 3 3 z d 60º O≡ A x ≡ zr zr1 rr y