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发表于 2011-8-27 13:36:04
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来自: 中国辽宁
本帖最后由 woaishuijia 于 2011-8-27 13:41 编辑
" ]' S a' X3 O4 q/ D5 f
! p) |* ?4 h0 I从代数式看,本图应该没有二维几何画法.上面几位朋友提供的方法也只是比较接近结果而已. K: I) Q5 w7 R, `7 @2 L' V; B
这个图,对于2010及以上版本可以用参数方法画出;对于2009及以下版本,可以使用逼近法:包括轨迹法,精确选点法和编程法等等.( u" p' c# q* e5 |9 _0 n
下面着重讨论轨迹法和编程法0 I# D) {1 @: P8 u
一.轨迹法. |! {5 ?! X/ {! q- H
首先画出四边形.再在左下角和右上角用"相切,相切,半径"方法分别画一个半径为5的小圆,再用"三相切"方法画出与两个小圆和底部水平直线相切的大圆;然后再在左下角和右上角用"相切,相切,半径"分别画一个半径为8的小圆,再用"三相切"方法画出与这两个小圆和底部直线相切的大圆;然后再在左下角和右上角用"相切,相切,半径"分别画一个半径为10的小圆,再用"三相切"方法画出与这两个小圆和底部直线相切的大圆.再用"三点"方法通过三个大圆的圆心画出轨迹圆.如图5 k" r4 E2 |' f+ [, |9 @
/ L( [; T- }# Q/ p! I
删除图形上所有的圆,画出上下两直线的角平分线.再以角平分线和轨迹圆交点为圆心画出与上下两直线均相切的大圆,再用"三相切"方法画出两个小圆.如图
% X4 ?. l8 k" z2 d/ H
, |1 b. c9 h4 ]2 p" u% J用"特性"管理器分别查看两小圆的半径,结果分别为8.1363和8.1366.已经很接近了.: e+ D2 u3 I! ]& |% Q
如果认为精度不理想,可以用更接近这个结果的半径值重复上面的过程,就可以得到更精确的结果.
, c( C+ i' i* a* Z/ I/ g
8 Q; E6 \2 ?% D5 j6 {# O' A+ s上面的方法中,除了用"三点"画圆方法得到轨迹外,还可以用样条曲线画轨迹.道理是一样的.% J7 @( P6 a$ c; a+ K \
- X! F! Q* G8 D9 z, Q. [
二.编程法* i% f0 J6 ?, r; A; [2 ^
可以把编程法理解为自定义的参数画法.它实质上也是逼近法的一种,只是用自行编制的程序代替人工完成逼近过程.这种方法可以达到逼近的最大极限,其精度甚至比在电脑上用几何画法画出的的实际结果还要高.
2 u; B1 L* T( K4 I, X7 W下面的代码是用VBA编制的-
+ _/ B" U- R+ ^1 s% @ u, W! | - Dim P1(2) As Double, P2(2) As Double, P As Variant$ z r+ H: u5 }" Y# E
- Dim L1 As AcadLine, L2 As AcadLine, L3 As AcadLine, L4 As AcadLine" V. g p0 `1 ?3 J* E
- Dim L5 As AcadLine, L6 As AcadLine, L7 As AcadLine, L As Variant3 i* G2 x# E9 ?" d6 J# O* r
- Dim C1 As AcadCircle, C2 As AcadCircle, C3 As AcadCircle/ k' b0 J& u U+ a* p
- Dim R1 As Double, R2 As Double, R As Double
4 i( d7 l: E1 W# d0 R* C' H - ( u& d+ x2 v( i5 g2 j2 }# x9 l
- '初始化迭代运算的边界
" `: @% V8 r2 t8 G3 R9 F - '下面运算中R为小圆半径
; u' \ r/ ]1 I6 I% ^6 F - 'R1为下边界,采用默认值0
% O2 n% |0 t( |2 |& @ - 'R2为上边界,根据本图实际情况采用20
* H; ~. ^8 v6 G4 Y* T0 N* [/ L - R2 = 207 W+ [+ y! x1 y7 U! Q# ^! h
-
' x% q+ Y | y - With ThisDrawing
% ]3 w( E( J) d2 Q/ g - '画四边形
- H6 @8 ~+ c) T - '
$ W p' B" R8 K( J. j( B: h6 w - 'P1为原点,采用默认值, y' i. n( z- U& f* t
- 'P2点赋值为(100,0),其中Y坐标和Z坐标都采用默认值
: I6 E: L- u& H - P2(0) = 100
) S6 Y h, f K - '画下方长度为100的水平直线L1,起点为原点P1,端点为P2(100,0)
; U7 j( g3 R( O3 H - Set L1 = .ModelSpace.AddLine(P1, P2)7 T& y' z D9 b+ i6 U
- '以P2(100,0)点为圆心,半径90画圆C1% b+ k' ]( g- b2 Z g& a
- Set C1 = .ModelSpace.AddCircle(P2, 90); V+ l1 l4 j0 W# n
- 'P2点重新赋值为(0,70)1 B9 K# H6 S2 O' u3 ?
- P2(0) = 0: P2(1) = 70% Z5 O& \: R4 Q1 ^' Y! v, J
- '画左侧长度为70的垂直直线L2,起点为原点P1,端点为P2(0,70)
6 i& [* Q. @6 |( J. q0 b' V - Set L2 = .ModelSpace.AddLine(P1, P2)
9 G* r7 f: K$ _1 ^- @/ n - '以P2(0,70)为圆心,半径80画圆C2
A2 [. d! @! W7 G1 [ u: ^ - Set C2 = .ModelSpace.AddCircle(P2, 80)
6 x; H" r5 g& | - '获得圆C1和圆C2的交点坐标数组P. }8 y# }% N2 |1 {
- 'C1与C2共有两个交点,因此数组P内共有6个元素
w6 D' X4 E9 p/ ] - '前3个是其中一个交点的三坐标,后3个是另一个交点的三坐标
/ j1 g* n6 @" s/ |; k6 f& P& [ - P = C1.IntersectWith(C2, acExtendNone)
/ _: Z& `; @/ K3 d+ U# R1 c - '检查两个交点中哪一个的Y坐标较大,即将该交点坐标赋值给P2
\7 D, Z6 Y/ G3 i) }+ I3 P; I - If P(1) > P(4) Then! T9 L. l/ L' R. T c1 v# B0 e: M- r
- P2(0) = P(0): P2(1) = P(1)2 S6 A$ V, O6 a; P" O# t& Y! R
- Else
( q q5 n6 D- @8 \3 ~+ F - P2(0) = P(3): P2(1) = P(4)3 H: @" H% D2 m# V% Y
- End If
1 B2 l8 K1 z& R; Z$ Z; P) ~* {* b - '画右侧直线L3,起点为下方水平直线L1的端点,端点为两圆上方交点P2
f0 X# I/ x. S) j& K - Set L3 = .ModelSpace.AddLine(L1.EndPoint, P2)
5 M( Y' w2 |: Z2 c+ l$ ]' u - '画上方直线L4,起点为左侧垂直直线L2的端点,端点为两圆上方交点P2/ P! P8 g8 A3 _9 s/ E8 w+ j
- Set L4 = .ModelSpace.AddLine(L2.EndPoint, P2)
0 K+ S% n: l$ r4 l' P - '原位复制下方水平直线1,得到新直线L5+ ^! g% _: `- b# i
- Set L5 = L1.Copy
2 q4 {* g/ u& }% N0 ? - '旋转L5,以下方水平直线L1和上方直线L4的延长线交点为基点,旋转角为上方直线L4角度的一半 S# @; g" X9 l
- '此直线L5即为下方水平直线与上方直线L4之间的角平分线
3 F- U8 t5 {6 g- }/ |, d - L5.Rotate L1.IntersectWith(L4, acExtendBoth), L4.Angle / 2
: a. j0 |( e/ I2 h - '随便画一个圆L3备用(用作将来的大圆)
3 m* n$ S$ X1 h! p - Set C3 = .ModelSpace.AddCircle(P1, 1)6 c7 S) h* ^9 u3 I d G0 f
- '复制角平分线L5,得到新直线L6备用(用作两小圆圆心连线的垂直平分线)
+ q. s: q. K& w - Set L6 = L5.Copy
- x9 v& ^" T; _ -
( S q! R# m, Q% D - '下面迭代运算,寻找合适的圆
0 W; E, J9 n5 _ N) _- f' g6 m - Do8 Z( V6 @/ u- W- A9 D7 f& [
- '以两个边界的平均(中间)值为小圆半径 @, |( L+ q0 p$ b( l% g
- R = (R1 + R2) / 23 k. C5 Y. T/ [- a2 J3 q
- '向上偏移下方水平直线L1,距离为R,得到新直线数组L
# P% t* K" @$ W: N% e - '由于偏移直线只能得到一条新直线,所以数组L中只有一个元素即直线L(0)4 N$ t! W# m3 Y E% V7 o3 g4 d
- L = L1.Offset(R)8 X5 g1 X8 z v" ?3 t4 }
- '将直线L(0)赋值给L7
* Z# L, Z, K: R$ `2 Y$ [ - Set L7 = L(0), k+ K4 W$ |0 u
- '向右偏移左侧垂直直线L2,距离为R,得到新直线数组L,其中新直线为L(0)2 J8 M7 O8 z9 j' D+ w4 |
- L = L2.Offset(-R)
) D0 Z: m8 F% T' {5 x+ @ - '把圆C1的圆心移到偏移得到的两条新直线的交点
6 z3 j9 [, @5 ^( ^3 ~ - C1.Center = L7.IntersectWith(L(0), acExtendNone)
: \0 Z" k$ ?& a) {/ b* W* t, w - '圆C1的半径改为R% Q9 G7 j" e* k% n* |( z
- '此圆即为左下方半径为R的小圆4 u. b+ ~) j6 |2 E- ?% w; ~
- C1.Radius = R) `" z8 `- B% L
- '删除两条偏移得到的新直线, s, V+ ^& z; t9 z$ R. A
- L7.Delete
: _1 n |1 L; O: X, U - L(0).Delete9 C! }1 H- \5 g
- '用同样的方法得到右上方半径为R的小圆,然后删除辅助线
" i# s4 Q* T X$ V! ~ - L = L3.Offset(R)% [- B! a; }+ t* w2 q
- Set L7 = L(0)4 W% X3 j- N4 ]6 ]9 `- M9 c5 E
- L = L4.Offset(-R)
) A- k. Z0 {9 `* \. P - C2.Center = L7.IntersectWith(L(0), acExtendNone)
: x6 O+ e* T* k. p) u3 d+ D - C2.Radius = R
6 J+ t& n( N# m7 l0 `) a3 ~5 q - L7.Delete# }( v( K5 O/ {" M8 i& Z5 w
- L(0).Delete
; r0 x4 w* e3 c+ I+ R/ U" M" V# `+ o - '将直线L6的起点移到左下方小圆C1的圆心
! V; E- y+ _, X' x) v- ~ - L6.StartPoint = C1.Center
/ i( S' \/ W: f2 y' V3 ^ - '将直线L6的端点移到右上方小圆C2的圆心' {8 [6 x8 W9 K) f+ p( \
- L6.EndPoint = C2.Center
; D* m. l8 w& Y. p) z - '计算直线L6的中点并赋值给P2点
g9 @2 f- s. K) e; m$ { - P2(0) = (L6.StartPoint(0) + L6.EndPoint(0)) / 2
9 m, ^ }3 d5 v/ B - P2(1) = (L6.StartPoint(1) + L6.EndPoint(1)) / 2. h- P1 s8 E) `; J$ X
- '旋转直线L6,基点为其中点,角度90度
1 M; n+ \6 V" X - '此直线即为两小圆圆心连线的垂直平分线/ ^' h( D# S4 E. j4 R# S
- L6.Rotate P2, .Utility.AngleToReal(90, acDegrees)! Y3 Y. T$ D! m$ j0 r
- '大圆C3圆心移到垂直平分线L6和角平分线L5的交点
0 c5 x8 p% W3 N/ i - C3.Center = L6.IntersectWith(L5, acExtendBoth)! C! i8 H1 O7 n+ `
- '大圆C3半径改为等于其圆心Y坐标,此时大圆C3与上下两直线相切
9 d% J1 h7 g4 L( ]/ n - C3.Radius = C3.Center(1)0 G6 X+ H; }: c6 f# y' [0 ~
- '获得大圆C3与左下方小圆C1的交点数组
+ C6 t6 j' ?; l$ A - P = C3.IntersectWith(C1, acExtendNone)
# U `; m1 x9 I3 b, X$ B - '检查大圆C3与左下方小圆C1是否只有一个交点(即相切)
/ ^ M1 D% Y3 |/ F' f/ o; L9 Z - '同时检查迭代运算是否已到极限3 E; |9 a) j% d8 o1 Z7 f0 U
- If UBound(P) = 2 Or R = R1 Or R = R2 Then
" x3 }) ]" }; n6 | k4 V$ S8 ^ - '当两圆相切或迭代运算已到极限时结束循环* K/ ]0 T! }! Q2 F' H" T5 ]: ]
- Exit Do& q6 Q. u. B+ i( S
- ElseIf UBound(P) = -1 Then. Y+ z/ \9 Q9 f9 J0 v7 S: t0 s' N: a
- '当两圆没有交点时说明小圆半径太小
Q7 d+ B8 |$ y2 N - '把小圆半径做为新的迭代运算的下边界,重新尝试
5 D6 r0 v4 N* y3 t; b - R1 = R" I0 k \. O0 J+ h
- Else( E7 y% w4 q b7 j$ A3 H: T
- '当两圆有两个交点时说明小圆半径太大& R$ m8 @0 }: g, v0 O) h) E
- '把小圆半径做为新的迭代运算的上边界,重新尝试
9 U1 I% W* G" H3 o- y3 a5 L - R2 = R
3 s( v/ \3 e! S! s2 j. }8 { - End If. H# o" m7 G# d$ E
- Loop( a0 A, I; r, A/ R7 a/ f$ W. g
- '图形完成后删除角平分线和垂直平分线. t9 ~/ ]: r) o9 P
- L5.Delete
7 w! v$ f; f/ x! u$ ~: N: T7 k6 N8 L - L6.Delete& G. T- j- R- d
- End With0 N+ ~* {8 c5 _- X
复制代码 运算上面的代码可以直接得到整个图形
+ ~/ Y; o1 A5 C! }) A# }有兴趣的朋友可以用LISP或其它二次开发方法编制画本图的程序.有奖励哦 |
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