Кіріспе

3D нысанды параллель сәулелер арқылы жазықтыққа проекциялау. Үш өлшемді геометрияда параллель проекция (немесе аксонометриялық проекция) – үш өлшемді кеңістіктегі нысанды проекция жазықтығы немесе бейне жазықтығы деп аталатын белгілі бір жазықтыққа проекциялау, мұнда сәулелер, көру сызықтары немесе проекция сызықтары деп аталатын түзулер бір-біріне параллель болады. Бұл сипаттамалық геометрияның негізгі құралы. Егер сәулелер бейне жазықтығына перпендикуляр (ортогональ) болса, проекция орфографиялық деп аталады, ал егер перпендикуляр болмаса, бұрыштанды немесе қисайған проекция деп аталады.

Шолу

Параллельді проекция – математикадағы проекцияның және техникалық сызбадағы графикалық проекцияның ерекше түрі. Параллельді проекцияны орталық немесе перспективалық проекцияның лиміті ретінде қарастыруға болады, онда сәулелер орталық немесе көзқарас нүктесі деп аталатын белгілі бір нүктеден өтеді, ал бұл нүкте шексіздікке жылжығанда. Басқаша айтқанда, параллельді проекция – шексіз фокустық қашықтығы бар (фотографиядағы линза мен фокустық нүкте арасындағы қашықтық) немесе "зум" эффектісі бар перспективалық проекцияға сәйкес келеді. Сонымен қатар, параллельді проекцияларда үш өлшемді кеңістікте параллель сызықтар екі өлшемді проекцияда да параллель болып қалады. Объектінің перспективалық проекциясы көбінесе параллельді проекциядан көрінеу шыншылырақ болып саналады, себебі ол адамның көру қабілетіне және фотосуретке жақын. Дегенмен, параллельді проекциялар техникалық қолданыстарда кеңінен қолданылады, өйткені нысанның сызықтары мен жақтарының параллельдігі сақталады және суреттен тікелей өлшемдер алу мүмкін. Параллельді проекциялардың ішінде орфографиялық проекциялар ең дәл деп есептеледі және инженерлер оларды жиі пайдаланады. Ал кейбір көлбеу проекция түрлері (мысалы, кавалерлік проекция, әскери проекция) орындалуы өте оңай, және нысандардың жылдам және бейресми суреттерін жасау үшін қолданылады. "Параллельді проекция" термині әдебиетте әдістің өзін (математикалық бейнелеу функциясы) және осы әдіс арқылы алынған суретті сипаттау үшін қолданылады.

Орфографиялық проекция

Орфографиялық проекция – сипаттамалық геометрия қағидаларынан туындайды және проекция сәулелері проекция жазықтығына перпендикуляр болатын параллель проекцияның бір түрі. Бұл жұмыс сызбаларын жасау үшін таңдалатын проекция түрі. Орфографиялық термині кейде объектіні бейнелеу үшін ғана қолданылады, онда объектінің басты осьтері немесе жазықтықтары проекция жазықтығына параллель болады (немесе орфографиялық немесе параллель проекция салынған қағазға). Дегенмен, «бастапқы көрініс» термині де қолданылады. Көп көріністі проекцияларда объектінің ең көп алты суреті жасалады, әр проекция жазықтығы координаттық осьтердің біріне перпендикуляр болады. Бірақ, егер объектінің басты жазықтықтары немесе осьтері проекция жазықтығына параллель болмай, объектінің бірнеше жақтарын көрсету үшін белгілі бір бұрышпен еңкейтілген болса, онда олар қосалқы көріністер немесе пикториалды проекциялар деп аталады. Кейде аксонометриялық проекция термині тек осы көріністерге ғана арналса, ал орфографиялық проекция терминімен бірге қолданылады. Алайда, аксонометриялық проекцияны параллель проекциямен синоним ретінде қарастыру дұрыс, ал орфографиялық проекцияны аксонометриялық проекцияның бір түрі ретінде қарастыруға болады. Бастапқы көріністерге жоспарлар, көтерілімдер және қималар кіреді, ал изометриялық, диметриялық және триметриялық проекцияларды қосалқы көріністер деп санауға болады. Көп көріністі орфографиялық проекциялардың әдеттегі (бірақ міндетті емес) ерекшелігі – кеңістіктің бір осьі тік түрінде бейнеленеді. Егер қарау бағыты бейнеленген объектінің бетіне перпендикуляр болса, объектінің орналасуына қарамастан, ол қалыпты проекция деп аталады. Осылайша, кеңістік координаттар жүйесімен бағытталған куб жағдайында, кубтың бастапқы көріністері қалыпты проекциялар болып есептеледі.

Көлбеу проекция

Көлбеу проекцияда параллель проекция сәулелері көру жазықтығына перпендикуляр емес, проекция жазықтығына тоқсан градустан өзгеше бұрышпен түседі. Орфографиялық және көлбеу проекцияның екесінде де кеңістіктегі параллель сызықтар проекцияланған кескінде параллель болып көрінеді. Өте қарапайым болғандықтан, көлбеу проекция ресми, жұмыс суреттері үшін емес, тек бейнелеу мақсатында ғана қолданылады. Көлбеу бейнелеу суретінде координаталық осьтерді бөлетін көрініс бұрыштары, сондай-ақ қысқарту коэффициенттері (өлшемі) еркін таңдалады. Осыдан туындайтын бұрмалау әдетте суреттелген нысанның бір жазықтығын проекция жазықтығымен параллель етіп келтіру арқылы азайтылады, осылай таңдалған жазықтықтың нақты пішіндегі, толық өлшемді кескіні жасалады. Көлбеу проекцияның арнайы түрлеріне әскери, кавалерлік және кабинеттік проекциялар жатады.

Шектеулер

Параллель проекциямен салынған нысандар көрерменге жақын не алыс болғандықтан үлкен не кішкентай болып көрінбейді. Бұл архитектуралық суреттер үшін пайдалы, себебі өлшемдерді суреттен тікелей алуға болады, бірақ нәтижесі – бұл перспективалық проекциядан өзгеше, адамның көру қабілеті мен фотосуретте осылай болмайды. Сонымен қатар, оң жақтағы суретте көрсетілгендей, тереңдік пен биіктікті анықтау қиын жағдайлар туындауы мүмкін. Бұл визуальдық беймаздық оп-арт және «мүмкін емес нысан» суреттерінде қолданылған. Қатаң түрде параллель болмаса да, М.С. Эшердің «Сарысу» (1961) атты суреті кеңінен танымал, онда су арнасы өздігінен төмен ағын сияқты көрінеді, бірақ кейін қайшылықпен қайтадан бастапқы нүктесіне оралып құлайды. Осылайша, су энергия сақталу заңына бағынбайтын сияқты көрінеді. Оскар Рейтерсвардқа мүмкін емес нысанды ашқандық есептеледі, мысалы, Пауль Кунихолмның қабырғалық суретінде көрсетілген мүмкін емес үшбұрыш (жоғары).