透视图中的坐标还原

时间:2023-01-20 20:43:55

猜想:在一个视图中互相平行的几条直线,在其他的视图中,如果相交,则会交与同一点(灭点),反之,如果一个视图中的交与一点的几条直线在别的视图中如果没有出现相交,则这几条直线都互相平行。

 

在我的项目中要解决这样一个问题:已知一个点在矩形中的图形的透视图,求出点在矩形中的位置。如图:已知透视图为不规则四边形,如下:

透视图中的坐标还原

 

知道p0/p1/p2/p3p坐标。对应原矩形已知条件为宽度W,高度H, 求原图中p在矩形中的位置,即WcHc

透视图中的坐标还原

 

 

我的做法是这样的:延长p2/p1交与c1,延长p1/p0交与c2c1/c2分别连接h1,则h1/h=Hc/H,w1/w=Wc/W.

 

透视图中的坐标还原

 

这样的结论源于这样一个假设:在一个视图中互相平行的几条直线,在其他的视图中,如果相交,则会交与同一点(灭点),反之,如果一个视图中的交与一点的几条直线在别的视图中如果没有出现相交,则这几条直线都互相平行。如下图所示。 

透视图中的坐标还原

 

 

如果这个假设成立,我推出了更有意思的结论:

如下图,四边形的四条边分别表示为L1/L2/L3/L4,这个四边形在某个视图中是矩形,即L1/L3平行,L2/L4平行。按照假设,那么从C1点看,红线LrL2/L4平行,从C2点看,LrL1/L3平行,也就得出了这样的结论:在原始图(四边形是矩形的那个视图)中,存在一条线,与矩形的四边都是平行的。

透视图中的坐标还原

这个结论看起来很荒谬,会不会是假设有问题?

但我我觉得这个假设是简洁的、美的,我相信简洁的、美的结论在科学中一般会很有意义。科学中的定理总是美的。

那该如何解释这条线?通过C1C2这两个灭点,我们可以找到线索。灭点就是在平行线在投影视图中汇聚的点。就像我们看到的又长又直的马路的两边最终汇成一点一样。注意,平行线汇聚到灭点C后是不能再延长的。

说明一下,这里原视图指矩形的场景(我们提到的平行线所在的视图),透视图是出现灭点的视图。那么透视图中的灭点在原视图中就是无限远的点。那么,红线就应该在原视图的无限远处。而且是一个无限拓展的封闭曲线的一段!(不晓得宇宙是不是也差不多~(@^_^@)~。)透视图中的坐标还原

因为灭点有无穷多个,所有相邻灭点的连线,或者说所有灭点本身就组成了无限远处的那条封闭曲线。这也是一个猜想,三个明显的问题:相邻灭点连线上的点是否是灭点?所有灭点能否组成曲线?这条曲线是否一定是封闭的?

 

我觉得这个问题挺有意思的,跟大家分享一下,欢迎发表意见,或给出证明或反驳。暂时,我的问题就这么求解了。