Rotation d'objets

Exemple du cube

 

[Cas particulier du paraboloïde hyperbolique]

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Rappel de l'objectif

 

Il s'agit de faire tourner un cube en perspective cavalière selon l'axe vertical passant par son centre. Tous les paramètres sont ajustables : rapport et angle de la perspective, taille du cube.

On se propose de réaliser une construction telle que la figure existe toujours à l'écran pendant la rotation : en effet, si on ne prend pas quelques petites précautions, la figure peut disparaître, par exemple quand on utilise une parallèle à une droite qui peut ne pas exister si les points qui la définissent peuvent être confondus.

 

RotCube.fig (figure finale)

 

Homothétique du trièdre dans la taille du cube

Le trièdre tournant va être translaté sur un point de base qui sera le centre du cube. Il subira aussi une homothétie pour être à la taille du cube, définie par le côté. Or les segments que l'on trace en rotation sont donc de longueur la moitié d'une diagonale des faces. Il faut donc multiplier - de manière géométrique ici, pour illustrer que toutes ces constructions peuvent se faire à la règle et au compas, mais on aurait pu choisir la calculatrice de Cabri II - les longueurs des segments par /2.

La figure RotCb01.fig dans cet état partiel.

Le problème soulevé plus haut se présente d'entrée : si on fait une homothétie à partir d'un segment horizontal, quand le point Rot passera en x, la construction de l'homothétique ne fonctionnera plus car les points seront alignés. On a retenu ici de projeter le tout (les longueurs de [Ox] et du côté du cube) sur une droite construite, par bissectrices successives, de telle façon que les points correspondants, x", et xRef ne puissent être confondus pour Cabri, et donc tel que le point C", qui défini l'extrémité de l'homothétique existe toujours.

Ce point acquis, il faut ensuite multiplier la longueur O"C" par . On obtient le point C"R2, en utilisant deux cercles.

On fait ensuite de même avec l'autre segment [Oy'] du repère tournant (non illustré sur l'image précédente).

Mise en place des faces du cube

 

 

 

Une fois ces deux points construits (xR2 et yR2 sur le schéma suivant), on les translate à partir d'un point de base, qui sera le centre du cube. En prenant les milieux xMil et yMil on obtient les milieux de deux arêtes verticales consécutives.

Le vecteur Vect(H), de norme la moitié du côté, permet alors de construire A et D, puis par symétrie centrale des arêtes, B et C. On a ainsi une première face construite.

Le reste du cube se fait par symétrie centrale par rapport au point de base pris comme centre du cube.


La figure RotCb02.fig dans cet état de présentation.

Une vérification

 

On peut constater que, quand une face est dans un plan frontal, les longueurs, en vraie grandeurs, sont bien celles attendues.

 

. . . ce qui est rassurant . . .

 

 

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