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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
% [0 }2 C% D9 r$ |4 S" R
2 c7 \1 f4 x3 Q; B% J) f/ a+ t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.( T a/ X' t- \! L* r7 ~8 M! P
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.6 A, \% t) Y% _: b2 }3 W' _) x
下面着重讨论轨迹法和编程法& [$ A% T6 w6 _/ \' F- Y! k
一.轨迹法
) R- P- W/ k& X, 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2 ~8 a1 @3 b1 |5 Z
2 S: u2 i3 ` o, J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8 {3 P6 D9 ?( ?5 p7 u9 R3 o h8 y
$ ^$ K3 K# q* |) N8 p6 A0 {7 s
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.
- q/ T s" _: k0 C$ w; ?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.
- J: _1 }% q8 C5 p$ e7 n$ g
1 O7 W# N2 {) ?0 b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., K& C: P* t1 c4 a0 m
$ _& L- n: G% i/ S) N
二.编程法1 w4 g( z8 F/ a e
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.
6 d4 }; F4 m( I3 A+ ^下面的代码是用VBA编制的- # R: C# M' g3 m. S. Q
- Dim P1(2) As Double, P2(2) As Double, P As Variant
7 v2 [* y& @% }. ^ - Dim L1 As AcadLine, L2 As AcadLine, L3 As AcadLine, L4 As AcadLine, e, B' R# b& n! ]
- Dim L5 As AcadLine, L6 As AcadLine, L7 As AcadLine, L As Variant2 i% J. v# X5 h8 N
- Dim C1 As AcadCircle, C2 As AcadCircle, C3 As AcadCircle
- B& f( C+ `) \: O" ]( s/ J( E8 @ - Dim R1 As Double, R2 As Double, R As Double
9 q$ B! X K3 L% v -
& `8 F, C i- F, j/ k2 T - '初始化迭代运算的边界' b5 Y( g& S) o6 z# ?9 |, |( I
- '下面运算中R为小圆半径
3 J) l4 I! \) O4 { - 'R1为下边界,采用默认值0
4 O1 ~7 [) e; c+ \9 a - 'R2为上边界,根据本图实际情况采用20
/ F7 O" ~! J5 z& o. q0 F - R2 = 20. y# ?) r' z3 c" X5 Q
- $ l2 h/ X( z) A1 D4 A& U5 \9 H8 ^
- With ThisDrawing
- k+ g$ j1 v0 {; G - '画四边形( z3 C" b8 @6 ?4 s+ F* [
- '" H4 N# [6 u; }" [/ h
- 'P1为原点,采用默认值
. |: @" N! F1 [ - 'P2点赋值为(100,0),其中Y坐标和Z坐标都采用默认值
" W7 k4 Y8 K0 L& c7 i - P2(0) = 100. H/ ^# M; o1 p% w
- '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)
& F% B0 V( v( u - Set L1 = .ModelSpace.AddLine(P1, P2)* q# Z2 c/ z) g7 N+ C7 U
- '以P2(100,0)点为圆心,半径90画圆C1' `: I, b3 r: s4 y. a1 O5 Z
- Set C1 = .ModelSpace.AddCircle(P2, 90)
0 J. q& \* W+ ]& Z, }. \ - 'P2点重新赋值为(0,70)1 Q1 R, r4 g" Q1 @* L/ M8 \: r
- P2(0) = 0: P2(1) = 70# t: |: P$ y( h: S
- '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)2 e6 s) {8 H) w: R: {
- Set L2 = .ModelSpace.AddLine(P1, P2)
: X% M9 d2 |* h+ s- y) a p - '以P2(0,70)为圆心,半径80画圆C2
/ z9 K" V6 B6 Z - Set C2 = .ModelSpace.AddCircle(P2, 80)
0 O+ B, R' ]* R+ z( v; } - '获得圆C1和圆C2的交点坐标数组P: v; V1 B& P O; { |/ F |
- 'C1与C2共有两个交点,因此数组P内共有6个元素8 s5 o9 \* p) h! e4 Z Y- A
- '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
' b9 P* k( L3 n( X& l - P = C1.IntersectWith(C2, acExtendNone)8 g, g' `& c& D& |& ?2 L$ s) m: f
- '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
/ F! [" {: X# R7 `/ Z: M" k9 x4 r; Y - If P(1) > P(4) Then
6 _. v% O0 n x4 C0 R - P2(0) = P(0): P2(1) = P(1)0 K# d4 Y4 m2 S; s
- Else
8 X, I. f; b! z# {& r - P2(0) = P(3): P2(1) = P(4)& `) c2 A# K, X2 J+ ^
- End If
: n' i7 i3 q( _0 Z& z; b3 u - '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P28 n. `3 d& G8 y: q
- Set L3 = .ModelSpace.AddLine(L1.EndPoint, P2)
0 G5 {8 l( ^5 N7 d* X! n - '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/ S( T2 Z: J" i9 l; s
- Set L4 = .ModelSpace.AddLine(L2.EndPoint, P2)4 J3 `. w! Z4 {. }0 X
- '原位复制下方水平直线1,得到新直线L5
; Y' Q0 b6 z# c: { - Set L5 = L1.Copy
- C8 Y/ f$ n# y$ Z! i' @4 O# h$ D6 L - '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
! v" ^: B4 x& Y# [% g - '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! {! `' m" }8 @- u' o
- L5.Rotate L1.IntersectWith(L4, acExtendBoth), L4.Angle / 20 i* A) Z8 G8 b4 Q& A% y& z) x
- '随便画一个圆L3备用(用作将来的大圆)
% I7 V Y- d. w' V - Set C3 = .ModelSpace.AddCircle(P1, 1)
0 _7 D% V" v- r - '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)
: r5 i- f6 M a6 y - Set L6 = L5.Copy* J$ C$ C# w0 H% g" o/ Y1 ]
- " v' ?2 G6 M9 i% ^. M, ]
- '下面迭代运算,寻找合适的圆7 F* N6 ^) p- O% J7 N4 y
- Do8 W, j: W+ @, L8 G: Q8 [" C. e" I2 \
- '以两个边界的平均(中间)值为小圆半径
" O% Q- _+ h! L- u# { - R = (R1 + R2) / 23 ^; b" Z+ B9 _! R
- '向上偏移下方水平直线L1,距离为R,得到新直线数组L
) M& F7 [4 ]8 x$ n: M1 f0 T& K - '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)
3 {; }/ R9 K7 d: N6 @2 A3 B& e2 V - L = L1.Offset(R)
$ _ f. |* g, [$ E; t - '将直线L(0)赋值给L7+ p: o( _" E1 s
- Set L7 = L(0)
; I- }! d; ?9 D! k( I4 W - '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)
3 O9 F! x g- H9 Q( X8 r n8 m+ Y - L = L2.Offset(-R)- @2 v Z% o) b! ]( S7 s
- '把圆C1的圆心移到偏移得到的两条新直线的交点
0 r9 [: @7 A% c8 e3 {& ? j/ | - C1.Center = L7.IntersectWith(L(0), acExtendNone)
/ |$ @5 W9 I9 X; w' n0 z, m - '圆C1的半径改为R
2 O; u3 H$ o1 ?! X! |0 M4 M - '此圆即为左下方半径为R的小圆% M: I( _2 D) q* U0 c9 i
- C1.Radius = R
# Q0 {+ D- f' h2 \$ m( b: P - '删除两条偏移得到的新直线+ F" X& C+ U4 e5 ~
- L7.Delete
! m x$ U' y$ V( x; u - L(0).Delete+ l3 G! `6 [) b; E ?- a8 \
- '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
: g. w2 U# E$ Y, t5 ~& O- X% [! D - L = L3.Offset(R)
2 |2 u8 l: L4 r0 e' |, i - Set L7 = L(0)
$ W/ Z: W! h4 e! N/ k% N+ j6 m6 z- S - L = L4.Offset(-R)! j% f- L" A) I* Y
- C2.Center = L7.IntersectWith(L(0), acExtendNone) J' i7 O- B% P4 A% v' d: Y
- C2.Radius = R
- [- p3 _3 d% k, t5 O - L7.Delete
% `% u2 V# M0 z0 h' b0 t. g! W - L(0).Delete
! x, U; s p, I5 @0 j% V, b - '将直线L6的起点移到左下方小圆C1的圆心
+ x# l9 }' \: z6 m* W L5 y4 U - L6.StartPoint = C1.Center
8 l& s" f0 p2 R' r* V# c; K! `2 [$ ^. t - '将直线L6的端点移到右上方小圆C2的圆心
4 \1 W9 B9 U7 F! m0 |. Y - L6.EndPoint = C2.Center
1 `/ Y* \5 \3 H) a& x( ` - '计算直线L6的中点并赋值给P2点
) X- j e! N* h/ ^1 J - P2(0) = (L6.StartPoint(0) + L6.EndPoint(0)) / 2/ K$ L; ~9 k2 j P0 @/ |
- P2(1) = (L6.StartPoint(1) + L6.EndPoint(1)) / 27 L! ~0 x( L; I; P) d
- '旋转直线L6,基点为其中点,角度90度
& A5 B6 G' B6 p5 p- C. ?6 H! Z - '此直线即为两小圆圆心连线的垂直平分线
: v6 R* X, z' C' K - L6.Rotate P2, .Utility.AngleToReal(90, acDegrees) w. X( G% \+ @" B+ G X+ Z( |
- '大圆C3圆心移到垂直平分线L6和角平分线L5的交点
6 w; X n6 I' X - C3.Center = L6.IntersectWith(L5, acExtendBoth)8 W. ?: s; V- ?/ Y3 X3 ~$ b
- '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. r6 {1 a6 ?' ^& S! z' \$ v3 ~1 M
- C3.Radius = C3.Center(1)" `! _; `- T) o u* p- V) o
- '获得大圆C3与左下方小圆C1的交点数组- R2 V: x3 c+ o9 \$ s1 W
- P = C3.IntersectWith(C1, acExtendNone)7 O, D- S2 Z" u
- '检查大圆C3与左下方小圆C1是否只有一个交点(即相切)
O" C S! f% h g - '同时检查迭代运算是否已到极限. E5 m( r; f9 C5 i
- If UBound(P) = 2 Or R = R1 Or R = R2 Then
" z# s0 j: s! Q - '当两圆相切或迭代运算已到极限时结束循环5 `7 G! `/ ^/ b9 Z N3 _% ~ e, F
- Exit Do( u# ~$ U3 [+ Q7 w# S% K! L4 w
- ElseIf UBound(P) = -1 Then
, Z4 `5 t$ K/ ?7 @$ M - '当两圆没有交点时说明小圆半径太小
/ r/ g: [# `0 O5 u: V4 {4 D3 E - '把小圆半径做为新的迭代运算的下边界,重新尝试/ ~" [( [# J$ x. |. n8 ^$ W( x
- R1 = R% N4 [* g. B4 ~3 Q) k
- Else
" J" c4 a- v1 L6 P ]$ q( L1 u4 j - '当两圆有两个交点时说明小圆半径太大
2 {1 p% }! s+ l7 e - '把小圆半径做为新的迭代运算的上边界,重新尝试
$ ?1 G: c$ k X3 t+ E: O - R2 = R
# ?. R# H7 D& o t2 m - End If0 Z. W# I' O' B
- Loop
( G. s' I) d6 f - '图形完成后删除角平分线和垂直平分线; u. f$ O( Y+ n
- L5.Delete$ p7 v. @' O+ H9 p/ @' v2 f
- L6.Delete
0 Z; a H! {9 r7 s9 i) P% v - End With
- e9 O! V/ n( L4 u* q$ H
复制代码 运算上面的代码可以直接得到整个图形, ^, p6 l+ x- l- {( @3 Q- |
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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