编写汽车造型与人机工程学实验指导书-20130317

交通与汽车工程学院《汽车造型与人机工程学》

实验指导书

适用专业:车辆工程

课程代码: 6010179

学时: 4 学分:

编写单位:汽车工程系

编写人:吴涛

审核人:徐延海

审批人:孙仁云

目录

实验一实用汽车透视图计算法及透视图绘制 (1)

参考文献 (5)

实验一 实用汽车透视图计算法及透视图绘制

第一部分 实用汽车透视图计算法

一、问题的提出

由绘画原理知，物体的画面就是透视投影面。

要使透视图布置得当、大小适中、简洁、醒目，用对手绘技艺要求高的作图方法是不行的，主要原因是：

1．采用灭点画法，需用很多辅助线，十分麻烦；

2．辅助线占了很大图纸幅面，使透视图较小，而要使透视图大，势必会需要很大的图纸；

3．在图纸有限的情况下，要做需要的透视图，灭点及辅助线势必越出图纸之外——作图工作复杂化。（需用相似图形法）

因此，需要找出一种适用的、简单的透视作图法。

二、实用的汽车透视作图法

——不用灭点和辅助线条，可使透视投影尽量占有

图纸面积。

1． 初始条件与计算公式——成角透视

① 初始条件与座标

将汽车正投影图置于直角座标系中。

X 座标——沿汽车纵向，零点在最前端；

Y 座标——沿汽车横向，零点在汽车左侧前缘；

Z 座标——汽车垂直方向，零点在地面

（H 面）。

已知：视距d 、视高h ；

汽车侧面与基线的交角φ；

汽车上各特殊点的座标：x 1、y 1、z 1……。

② 计算公式——求空间点在画面上透视的相应座

标。

1z h y h z h d

v v y u h

y h u d v d x ?-=?+=?-=?+=

式中：??sin cos 11y x u -?=

??cos sin 11y x v +?=

上述公式用旋转轴的座标变换公式即可推导得出。

③ 作图方法

a) 确定：视高h 、视距d 、旋转角?（视角）；

b) 设置座标系，根据总布置设计，找出所设计汽车各特殊点的座标，座标设置如上图；

c) 按计算公式求出各座标点在新座标系中的x 、y 、z 值和θ值；

?θtg d

h tg = d) 在新座标系中描出计算所得各点，联结这些点就得所求汽车的透视图。

2． 作图举例：

已知：汽车长：3350mm ，宽：1420mm ，高：1380mm 。

原始点座标：

1380m m

mm 1380 mm 13801420mm 0 mm 1420

0 mm 3350 mm 3350111111111=========c B A c B A c B A z z z y y y x x x

取视高：h=2000mm 视距：d=10000mm ?=60°

解：用计算公式，可求得：θ＝19.1°

mm 1289

mm 1070mm 1014mm 132 mm 450mm 531mm 1055

mm 1298mm 327======-===c B A c B A c B A z z z y y y x x x

由此即可作出汽车的外接长方体。

3． 一点透视（平行透视）

若?=0°，则上面公式中：

u=x 1,v =y 1则成为一点透视。

111x h

y h x d y d x ?-=?+= h d

y y y ?+=11 z 不变和前面所给值相同“ 1z h y h z ?-=

平行透视的灭点就在主点上，计算也较简便。汽车室内布置图多用这种方

法，效果较好。

一点透视的视点选择很重要，恰当地选择视点位置，才能更清晰地表现出各个细部的结构。 用上述方法绘制的?＝30°、45°、60°的小客车透视图如下。

参见《车身结构与设计》P87－89

具体要求： 每位同学在网上查找到一幅有尺寸和视图对应关系的主视图和俯视图，测量出尺寸，根据第一

部分的公式及步骤，使用VB编程，绘出相关顶点，再根据第二部分要求完成透视图的绘制。

第二部分透视图绘制

一、汽车绘画的表现手法：

美术、工艺绘画，对同一题材，有多种表现手段——油画、彩墨画、版画、水粉画、水彩画、素描等。

1．汽车绘画的种类

汽车：可用铅笔、钢笔、水彩、水粉等不同工具和颜料来表现。

工具、颜料的性能特点不同，表现图效果不同，技法不同。

要充分利用不同工具和颜料的性能特点，画出不同特色的表现图，就必须掌握不同工具的绘画技法。

常用的表现方法有：铅笔、钢笔、水粉、水彩四种。技法上，铅笔和钢笔比较接近；用色上，水粉和水彩比较接近。

2．各种技法的特点

铅笔、钢笔：优点：使用方便、工具少、速度快，印刷、复制方便——草图、构想图。

缺点：不能表现色彩。

水粉：优点：·色彩鲜明、强烈、色阶宽广、色彩可复盖；

·改正容易，真实感较强，不透明。

缺点：·容易出现不调和，擦过橡皮处容易变光滑而出现反光；

·颜色会盖轮廓线，给下一步着色带来困难，靠线比水彩困难一些。

水彩：优点：·色彩含蓄、柔和、透明；

·由于着画过程是一个迭加过程，色调容易调和。

缺点：·色阶没有水粉宽，色彩和对比度不如水粉表现图鲜明、强烈，颜色容易被洗掉，

画坏了容易遮盖；

·对轮廓线要求严格，因轮廓线最后仍清晰存在。因此，要求画轮廓线要流畅、肯

定，粗细适当、均匀。

除上述方法外，近年流行的炭笔、彩色铅笔、彩色水笔等也用来绘制汽车表现图，但因色彩、效果均不完善，故多用作汽车的构思草图和方案图。

炭铅笔、彩色铅笔技法与铅笔技法基本相同。

彩色水笔技法和钢笔技法基本相同。

只要掌握了几种基本的表现方法，其它方法学起来就比较容易。

二、对汽车绘画的要求

1．准确、充分地表现出汽车的设计意图，效果要好；

2．速度快，在设计的初始阶段就应提出大量的构思草图和设计方案图；

3．要有较熟练的技巧。

将第一部分的计算结果打印在纸上，再根据第二部分的相关要求绘制一张完整的汽车透视图，满足透视图要求，图幅至少为A4大小。

参考文献

1．彭岳华等编著．汽车现代造型设计．北京：机械工业出版社，2011．7

2．黄天泽，黄金陵主编．汽车车身结构与设计．北京：机械工业出版社，1997．10（2000．10重印）

3．周一鸣，毛恩荣主编．车辆人机工程学．北京：北京理工大学出版社，1999．12