楊 敏， 楊 萍

（1.青海民族大學(xué) 繼續(xù)教育（職業(yè)技術(shù)）學(xué)院，青海 西寧 810007，2.青海省地方病預(yù)防控制所，青海 西寧 811602）

引言

體視圖是具有深度感的透視圖。應(yīng)用中心投影法繪制的透視圖能區(qū)分上下、左右，有立體感，缺點(diǎn)是不能感知深度。若以人的雙眼［1］為“投影中心”，把某物體投射到一個(gè)平面上將得到左右視點(diǎn)的圖像，觀看時(shí)使左右兩只眼睛只能分別看到這兩個(gè)投影，由于生理和心理的作用，人的大腦中就會(huì)產(chǎn)生能感知深度的立體映象。為此，需采用液晶眼鏡或互補(bǔ)色眼鏡觀察。前者硬件系統(tǒng)比較復(fù)雜、昂貴；后者雖顏色單一，但硬件只用互補(bǔ)色濾色眼鏡，非常適合制作教材插圖或教學(xué)積件［2－3］。目前，主要應(yīng)用 AutoCAD 等軟 件［4－9］繪 制此類(lèi)體視圖，但生成復(fù)雜模型的效果圖仍相當(dāng)困難。本文首次提出使用CATIA人機(jī)模塊［10］視野窗口，生成左、右眼透視投影，再通過(guò)Photoshop合成為互補(bǔ)色體視圖，起點(diǎn)低、效率高、精度高。

1 投影的獲取

1）打開(kāi)CATIA人機(jī)工程學(xué)模塊，新建人體模型和零件。CATIA V5R20提供了美、加、法、日、韓、德、中（臺(tái)灣）共7國(guó)人的男女模型，文中選中國(guó)人類(lèi)型。

3）設(shè)置視野窗口的屬性。通過(guò)鼠標(biāo)右擊視野窗口裝飾外圍區(qū)域獲得；若在CATIA V5R14～16的較低版本環(huán)境下，視野窗口的屬性需在樹(shù)狀目錄的視野條目獲得。現(xiàn)以“左紅”（左眼可見(jiàn)紅色模型）為例，先將零件模型修改為紅色，并設(shè)置視野窗口屬性的視野范圍類(lèi)型為左眼，通過(guò)視野窗口的捕獲菜單功能（見(jiàn)圖1），可將“左紅”圖象保存為BMP格式文件。類(lèi)似可得右眼所見(jiàn)的“右綠”圖象。此處僅用視野范圍類(lèi)型分別選左、右眼便實(shí)現(xiàn)了雙視點(diǎn)同時(shí)產(chǎn)生兩幅透視圖——體視圖（對(duì)）。

圖1 生成左眼透視投影

2 投影的合成

在PhotoShop環(huán)境下合成“左紅”、“右綠”圖象的方法：分別打開(kāi)前面生成的“左紅”和“右綠”圖象，將其中一張圖相應(yīng)圖層的不透明度調(diào)節(jié)為50%，再將兩圖合成至同一位置（見(jiàn)圖2）。戴紅綠互補(bǔ)色眼鏡觀看，精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)了形體“躍”出紙面的立體效果。

圖2 生成體視實(shí)體圖

3 必要設(shè)置

1）為滿足戴紅綠眼鏡觀察圖象的需要，需設(shè)置CATIA背景為黑色。

2）為使體視圖（對(duì)）圖形外圍黑色范圍能滿足需要，可在確認(rèn)零件位于可視范圍及合適方位的前提下取消視野窗口顯示設(shè)置欄的裝飾外圍。

3）若需要表達(dá)零部件點(diǎn)、線、面關(guān)系，可設(shè)置“左紅”和“右綠”圖象顯示模式為線框。

4）為增大像素，需設(shè)置視野窗口比例為較大值，本文使用的CATIA V5R20可選范圍0.1～2.4，CATIA V5R14～17中是0.1～3.0。結(jié)合前面關(guān)于視野窗口屬性與版本的聯(lián)系，推薦CATIA V5R17為用CATIA實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)色體視圖的首選版本。

4 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用CATIA生成左、右眼透視投影并在PhotoShop下合成實(shí)現(xiàn)繪制互補(bǔ)色體視圖的方法，比使用AutoCAD或3Dmax的設(shè)置相機(jī)法便捷，機(jī)械特質(zhì)表達(dá)得更加充分。

［1］ 張宇輝，呂國(guó)強(qiáng)，胡躍輝，等.立體顯示的雙目模型算法及實(shí)現(xiàn)［J］.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2006（35）：65－67.

［2］ 楊敏.機(jī)械制圖課輔助教學(xué)手段比較［J］.機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2008，23（6）：152，154.

［3］ 楊敏.“積件”瀏覽器的制作及其在課堂教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2008（6）：52－53.

［4］ 梁煥武.制作三面投影形體體視圖的一種新方法［J］.黑龍江商學(xué)院學(xué)報(bào)，1990（4）：34－37，41.

［5］ 張培忠，王慧.利用AutoCAD軟件繪制體視圖方法［J］.山東建材學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，12（3）：271－274.

［6］ 陳興義.水平體視圖圖幅分析及計(jì)算作圖法［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，22（5）：695－697.

［7］ 游步東，鐘浩亮，徐銘政，等.Autolisp在開(kāi)發(fā)V畫(huà)面體視圖自生成系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.南昌大學(xué)學(xué)報(bào)（工科版），2003，25（3）：29－33.

［8］ 韓變枝.計(jì)算機(jī)繪制工程實(shí)體體視圖的理論與實(shí)踐研究［D］.太原理工大學(xué)，2001.

［9］ 黃心淵.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，1999.

［10］ 楊敏，楊萍，夏恒，等.機(jī)車(chē)乘務(wù)員上車(chē)腳梯位置的工效學(xué)分析［J］.人類(lèi)工效學(xué)，2014，20（3）：72－74.