绘制一些不是椭圆的 Oval
实际上绘制一些不是椭圆的 Oval
Bruno Postle
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2017年2月10日
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在上篇文章中,我希望已经清楚地说明了为什么在制作真实物体时,你不想使用实际的 ellipse,由多个固定半径圆弧构造的曲线更有用,并且看起来完全一样。
因此,有一种传统的制图技术,用于绘制五心拱,它可以很好地模仿 ellipse,这是再次显示的图表:
这很好,但这解决的是一个老问题,即在绘图板上使用卡尺和圆规绘制 ellipse。 如今,我们没有这个问题,所有可以想象的 CAD 工具都可以让你轻松绘制 ellipses — 我们遇到的问题是如何将该 ellipse 转换为适合我们实际建筑目的的固定半径曲线 — 为此,更多的控制会很有用。
以下是我的技术,首先在 CAD 中绘制 ellipse,并绘制到所需的宽度和高度:
下一步是决定我们如何分割曲线,这是通过将一个圆分割成一个象限来完成的,在本例中,我将一个象限分割成一个 45 度段,一个 30 度段和一个 15 度段,最终的 ellipse 将由具有相同角度的段组成。当你在那里时,用直线弦连接径向线的末端,你应该得到类似这样的东西:
下一步是将这些弦复制到 ellipse 并尽可能地拟合它们,而无需更改角度,当然,长度会有所不同:
请注意,我说的是“尽可能地”,并非所有这些交点都可以精确地位于 ellipse 的曲线上。然后类似地,复制径向线,而不更改任何角度,这些为你提供了圆弧的中心:
就是这样,如果你使用这样的几何图形设置一个体育场或竞技场,那么看台之间的所有角度都将是 15 度的倍数,并且现场的每个人都会非常非常高兴(也许)。
当然,你不需要使用这些特定角度,这里是圆象限,分为九个相等的 10 度段:
这就是它们映射到 ellipse 上的样子:
这是一个十七心拱,如果你建造了这个,可能没有人能分辨出它实际上不是一个 ellipse:
只是为了完成这组,最简单的 ellipse 曲线是三心拱,在这里我将象限分为一个 60 度段和一个 30 度段:
这是弦和径向线映射到同一 ellipse 上的样子:
请注意,两条弦实际上并没有在 ellipse 的线上相交,你不能拥有一切。
结果是一个基本的三心拱。 如果你仔细观察,这显然不是一个 ellipse,但我仍然认为它看起来不错 — 在某些方面,它可能比五心拱更有用,因为你可以在侧面获得更多的头部空间:
三心拱真的很好,这个用大约 67/23 度的段分割,如果它对 Christopher Wren 来说足够好,那么它对你来说也足够好:
照片由 Lonpicman 拍摄Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported 许可
就是这样,该系列中可能还有另一篇文章展示如何将任何曲线分解为弧,对于尖拱、ogee、抛物线等,原理基本相同……