إسقاط متعامد متعدد المناظر

في الرسم الهندسي ورسومات الحاسوب ، يُعدّ الإسقاط متعدد المناظر أسلوبًا توضيحيًا يُستخدم لإنشاء سلسلة موحدة من الصور ثنائية الأبعاد المتعامدة لتمثيل شكل جسم ثلاثي الأبعاد . يتم إنتاج ما يصل إلى ست صور للجسم (تُسمى المناظر الأساسية )، حيث يكون كل مستوى إسقاط موازيًا لأحد محاور إحداثيات الجسم. تُوضع المناظر بالنسبة لبعضها البعض وفقًا لأحد نظامين: الإسقاط من الزاوية الأولى أو الإسقاط من الزاوية الثالثة . في كليهما، يمكن اعتبار مظهر المناظر مُسقطًا على مستويات تُشكّل صندوقًا سداسيًا حول الجسم. على الرغم من إمكانية رسم ستة جوانب مختلفة، إلا أن ثلاثة مناظر للرسم عادةً ما تُوفّر معلومات كافية لإنشاء جسم ثلاثي الأبعاد.

تُعرف هذه المناظر الثلاثة باسم المنظر الأمامي (ويسمى أيضًا منظر الارتفاع )، والمنظر العلوي أو منظر المسقط الأفقي ، والمنظر النهائي (ويسمى أيضًا منظر البروفايل أو منظر المقطع ).

عندما لا يكون مستوى أو محور الجسم المصور موازياً لمستوى الإسقاط، وعندما تكون جوانب متعددة من الجسم مرئية في نفس الصورة، يطلق عليها اسم المنظر المساعد .

لعرض كل صورة من هذا القبيل، يتم اختيار شعاع رؤية (يسمى أيضًا خط إسقاط أو شعاع إسقاط أو خط رؤية ) باتجاه الكائن، والذي يحدد على الكائن نقاط اهتمام مختلفة (على سبيل المثال، النقاط المرئية عند النظر إلى الكائن على طول شعاع الرؤية)؛ يتم تعيين نقاط الاهتمام هذه بواسطة إسقاط متعامد إلى نقاط على مستوى هندسي ما (يسمى مستوى إسقاط أو مستوى صورة ) عمودي على شعاع الرؤية، مما يؤدي إلى إنشاء تمثيل ثنائي الأبعاد للكائن ثلاثي الأبعاد.

عادة ما يتم اختيار شعاعين بصريين لكل محور من المحاور الثلاثة لنظام إحداثيات الجسم؛ أي أنه بالتوازي مع كل محور، يمكن رؤية الجسم في أحد اتجاهين متعاكسين، مما ينتج عنه ما مجموعه 6 إسقاطات متعامدة (أو "مشاهد") للجسم: ^{[ 1 ]}

• على طول محور رأسي (غالباً المحور y ): المناظر العلوية والسفلية ، والتي تُعرف باسم المخططات (لأنها تُظهر ترتيب العناصر على مستوى أفقي، مثل أرضية في مبنى).
• على طول محور أفقي (غالباً المحور z ): المناظر الأمامية والخلفية ، والتي تُعرف باسم الارتفاعات (لأنها تُظهر ارتفاعات ميزات جسم مثل مبنى).
• على طول محور متعامد (غالباً المحور x ): المناظر اليسرى واليمنى ، والتي تُعرف أيضاً باسم الارتفاعات ، باتباع نفس المنطق.

تتقاطع مستويات الإسقاط الستة هذه لتشكل صندوقًا حول الجسم، وأكثر أشكالها انتظامًا هو المكعب. تقليديًا، تُعرض هذه المناظر الستة معًا عن طريق إسقاط الجسم ثلاثي الأبعاد أولًا على أوجه المكعب ثنائية الأبعاد، ثم "فرد" أوجه المكعب بحيث تقع جميعها ضمن نفس المستوى (أي مستوى الوسط الذي ستُعرض عليه جميع الصور معًا، مثل ورقة أو شاشة حاسوب، إلخ). مع ذلك، حتى لو فُتحت أوجه الصندوق بطريقة موحدة، يبقى هناك غموض بشأن الإسقاط الذي يعرضه وجه معين؛ فالمكعب له وجهان متعامدان على شعاع الرؤية، ويمكن إسقاط نقاط الاهتمام على أي منهما، وهو خيار أدى إلى وجود معيارين سائدين للإسقاط.

1. الإسقاط من الزاوية الأولى : في هذا النوع من الإسقاط، يُتخيل أن الجسم يقع في الربع الأول. ولأن المُشاهد ينظر عادةً من الجانب الأيمن للربع للحصول على المنظر الأمامي، فإن الجسم يقع بين المُشاهد ومستوى الإسقاط. لذلك، في هذه الحالة، يُتخيل أن الجسم شفاف، وتُتخيل نقاط الإسقاط ممتدة من نقاط مختلفة على الجسم لتلتقي بمستوى الإسقاط. وعندما تلتقي هذه النقاط على المستوى، تُشكل صورة، وبالتالي في الإسقاط من الزاوية الأولى، يكون أي منظر مُوجهاً بحيث يُمثل جانب الجسم البعيد عنه. يُستخدم الإسقاط من الزاوية الأولى بكثرة في أجزاء من أوروبا، ولذلك يُطلق عليه غالباً اسم الإسقاط الأوروبي.
2. الإسقاط من الزاوية الثالثة : في هذا النوع من الإسقاط، يُفترض أن الجسم يقع في الربع الثالث. وكما هو معتاد، ينظر الراصد من الجانب الأيمن للربع للحصول على المنظر الأمامي، لذا في هذه الطريقة، يقع مستوى الإسقاط بين الراصد والجسم. وبالتالي، يُفترض أن يكون مستوى الإسقاط شفافًا. ويؤدي تقاطع هذا المستوى مع نقاط الإسقاط من جميع أجزاء الجسم إلى تكوين صورة على المستوى الشفاف.

تُظهر الإسقاطات متعددة المناظر الرئيسية للجسم، حيث يُنظر إلى كل منظر في اتجاه موازٍ لأحد محاور الإحداثيات الرئيسية. تُسمى هذه المناظر الرئيسية بالمخططات والواجهات . وفي بعض الأحيان ، تُعرض كما لو أن الجسم قد قُطع أو شُطر لكشف باطنه: تُسمى هذه المناظر بالمقاطع .

يخطط

المخطط هو منظر لجسم ثلاثي الأبعاد يُرى من الأعلى عموديًا (أو أحيانًا من الأسفل ). ويمكن رسمه في موضع مستوى أفقي يمر عبر الجسم أو فوقه أو تحته. ويُطلق على الخطوط الخارجية للشكل في هذا المنظر أحيانًا اسم " المخطط " ، كما هو الحال مع أجنحة الطائرات .

يُطلق على المنظر العلوي للمبنى اسم مخطط السطح. أما المقطع الأفقي الذي يُرى من خلال الجدران ويُظهر الطابق السفلي فيُطلق عليه مخطط الطابق .

ارتفاع

المسقط هو رؤية جسم ثلاثي الأبعاد من موقع مستوى رأسي بجانب الجسم. بعبارة أخرى، المسقط هو منظر جانبي كما يُرى من الأمام أو الخلف أو اليسار أو اليمين (ويُشار إليه باسم "المسقط الأمامي" و"المسقط الجانبي [الأيسر/الأيمن]" و"المسقط الخلفي").

يُعدّ المسقط الرأسي طريقة شائعة لتصوير الشكل الخارجي وتفاصيل جسم ثلاثي الأبعاد في بعدين. وتُعرض واجهات المباني كمساقط رأسية في الرسومات المعمارية والرسومات الفنية .

تُعدّ الواجهات أكثر أنواع الإسقاطات المتعامدة شيوعًا لعرض مظهر المبنى من الخارج. كما تُستخدم المنظورات أيضًا لهذا الغرض. تُسمى واجهة المبنى عادةً وفقًا لاتجاهها على البوصلة؛ أي الاتجاه الذي يُنظر منه. على سبيل المثال، الواجهة الشمالية للمبنى هي الجانب الأقرب إلى الشمال الحقيقي على البوصلة. ^{[ 2 ]}

تُستخدم الواجهات الداخلية لإظهار التفاصيل مثل أعمال النجارة وتكوينات التشطيبات.

في قطاع البناء، تُعدّ الواجهات مناظر غير منظورة للمبنى. تُرسَم هذه الواجهات بمقياس رسم دقيق لتسهيل أخذ القياسات اللازمة لأي جانب. تتضمن مجموعات الرسومات واجهات أمامية وخلفية وجانبية. تُحدد الواجهات تكوين مختلف أجزاء المبنى، بما في ذلك ارتفاعات قمم الأسقف، وموقع الانحدار النهائي للأرض، والتشطيبات الخارجية، وميول الأسقف، وغيرها من التفاصيل المعمارية.

ارتفاع مُطوَّر

الواجهة المطورة هي شكل من أشكال الواجهة العادية، حيث يمكن عرض عدة جوانب متجاورة غير متوازية معًا كما لو كانت مفتوحة. على سبيل المثال، يمكن عرض المنظرين الشمالي والغربي جنبًا إلى جنب، متشاركين في حافة واحدة، على الرغم من أن هذا لا يمثل إسقاطًا متعامدًا صحيحًا.

المنظر المساعد أو التصويري هو منظر متعامد يُسقط على أي مستوى غير المستويات الستة الأساسية . ^{[ 3 ]} تُستخدم هذه المناظر عادةً عندما يكون لجسم ما سطح في مستوى مائل. من خلال الإسقاط على مستوى موازٍ للسطح المائل، يظهر الحجم والشكل الحقيقيان للسطح. غالبًا ما تُرسَم المناظر المساعدة باستخدام الإسقاط المتساوي القياس .

يُستمد الإسقاط المتعامد متعدد المناظر من مبادئ الهندسة الوصفية ، ويمكنه إنتاج صورة لجسم وهمي محدد كما يُرى من أي اتجاه في الفضاء. يتميز الإسقاط المتعامد بوجود مسارات إسقاط متوازية تنطلق من جميع نقاط الجسم المصوَّر، وتتقاطع بزوايا قائمة. فيما سبق، تم وصف تقنية تُتيح الحصول على مناظر مختلفة عن طريق إسقاط الصور بعد تدوير الجسم إلى الوضع المطلوب.

تعتمد الهندسة الوصفية عادةً على الحصول على مناظر مختلفة من خلال تخيل أن الجسم ثابت وتغيير اتجاه الإسقاط (الرؤية) من أجل الحصول على المنظر المطلوب.

انظر الشكل 1. باستخدام تقنية الدوران المذكورة أعلاه، لاحظ أنه لا يوجد منظر إسقاطي متعامد متاح عند النظر عموديًا على أي من الأسطح المائلة. لنفترض أن فنيًا يرغب في الحصول على مثل هذا المنظر، على سبيل المثال، للنظر من خلال ثقب سيتم حفره عموديًا على السطح. قد يكون هذا المنظر مطلوبًا لحساب الخلوصات أو لأغراض تحديد الأبعاد. يتطلب الحصول على هذا المنظر دون إجراء دورانات متعددة مبادئ الهندسة الوصفية. توضح الخطوات التالية استخدام هذه المبادئ في الإسقاط من الزاوية الثالثة.

• الشكل 1 : رسم توضيحي للكائن الخيالي الذي يرغب الفني في تصويره.
• Fig.2: The object is imagined behind a vertical plane of projection. The angled corner of the plane of projection is addressed later.
• Fig.3: Projectors emanate parallel from all points of the object, perpendicular to the plane of projection.
• Fig.4: An image is created thereby.
• Fig.5: A second, horizontal plane of projection is added, perpendicular to the first.
• Fig.6: Projectors emanate parallel from all points of the object perpendicular to the second plane of projection.
• Fig.7: An image is created thereby.
• Fig.8: The third plane of projection is added, perpendicular to the previous two.
• Fig.9: Projectors emanate parallel from all points of the object perpendicular to the third plane of projection.

• Fig.10: An image is created thereby.
• Fig.11: The fourth plane of projection is added parallel to the chosen inclined surface, and perforce, perpendicular to the first (frontal) plane of projection.
• Fig.12: Projectors emanate parallel from all points of the object perpendicularly from the inclined surface, and perforce, perpendicular to the fourth (auxiliary) plane of projection.
• Fig.13: An image is created thereby.
• Fig.14-16: The various planes of projection are unfolded to be planar with the Frontal plane of projection.
• Fig.17: The final appearance of an orthographic multiview projection and which includes an auxiliary view showing the true shape of an inclined surface

First-angle is used in most of the world.^[5]

Third-angle projection is most commonly used in the United States^[6] and Japan (in JIS B 0001：2010)^[7] and is preferred in Australia, as laid down in AS 1100.101—1992 6.3.3.^[8]

In the UK, BS8888 9.7.2.1 allows for three different conventions for arranging views: labelled views, third-angle projection, and first-angle projection.

• Architectural drawing
• Cross section (geometry)
• Engineering drawing
• Graphical projection
• Plans (drawings)

BS 308 (الجزء 1) ممارسة الرسم الهندسي BS 8888 وثائق ومواصفات المنتج الفنية ISO 5456-2 الرسومات الفنية - طرق الإسقاط - الجزء 2: التمثيلات المتعامدة (يشمل رمز المخروط المقطوع)

• موقع إلكتروني تعليمي يشرح مبادئ الإسقاط من الزاوية الأولى والثالثة - جامعة ليمريك
• موقع تعليمي يشرح مبادئ الإسقاط من الزاوية الأولى والثالثة
• صور تحمل وسم "الارتفاع" على موقع Flickr.com
• طريقة الإسقاط الأساسية: الزاوية الأولى مقابل الزاوية الثالثة