[0001] 本发明属于几何绘图工具领域。更具体地，本发明涉及一种能够通过使用由单层构成的模板来绘制完整的三维(3D)几何形状的绘图辅助工具。

[0002] 教授几何形状的三维(3D)绘图是教育工作者，尤其教授年轻的小学生是众所周知的挑战。刚开始吸收基本几何形状知识和绘图能力的年轻学生，知道二维(2D)形状和三维体之间的区别，但要在二维绘图中来表示三维体将面临挑战。

[0003] 为了在纸上或黑板上完成空间体的绘制，学生必须想象或复制(当配备有模板或3D体样本时)所述三维体的空间外观，考虑到其正面是与其二维形状相似，背面也与其二维形状相似，但部分隐藏(即部分由虚线(隐藏)线表示)，其他面必须画成相对倾斜且部分隐藏。这项复杂的任务需要空间理解和技术绘图技能，其中首要目标是培养学生的空间理解能力，因此在缺乏足够的三维绘图辅助工具的情况下，次要目标—技术绘图—将耗费大量课堂时间，作为实现主要目标的代价。

[0004] 提供一种工具来帮助年轻学生及时轻松地绘制完整的三维形状及其所有可见和隐藏的轮廓线，将在实现上述主要目标的过程中节省宝贵的课堂时间。此外，具有适当引导元素的三维绘图工具可以及时精确再现所需的空间体，从而提高年轻学生的自我效能感和技术绘图能力。

[0005] 几何绘图仪器领域的现有技术以具有部分三维形状轮廓线的直尺和在这种直尺中开槽的参考点的形式提供了有限的绘图辅助，例如在KR101781001中公开的。学生可以在将尺子放在纸上的同时，刻出3‑4条带凹槽的轮廓线。在绘制槽线和标记参考点后，学生需要将尺子移到一边，并根据部分引导绘图和参考点完成所需形状的轮廓线和代表深度尺寸的背面和侧面的可见/隐藏线。所描述的部分指导使许多具有挑战性的技术绘图任务未得到帮助，因此没有解决上面提到的问题。

[0006] 可以看到，为完整的三维形状模板刻出全套导向槽，这将限定并容易地从所述尺子上切下完整的形状，这使得难以生产具有所有可见和隐藏的线条的全刻槽三维形状的模板，这些线条在制造或常规使用过程中不会断裂。

[0007] 因此，本发明的一个目的是提供一种辅助绘图工具，包括全套实线和虚线凹槽，指导学生绘制涉及长度、宽度和深度尺寸的完整的三维形状。

[0008] 本发明的另一个目的是提供一种辅助绘图工具，包括用于使用单个模板或单个层连续绘制三维形状的装置，而在完成所需形状的绘制之前无需运动或移动所述模板。

[0009] 本发明的又一个目的是提供一套耐用的带凹槽的绘图模板，适合年轻学生的非精细使用。

[0027] 本发明涉及一种包括至少一个模板的绘图辅助工具或套件，该模板允许使用完整的一组实线和/或虚线槽线在平面(例如，纸、板)上绘制包括所有可见的/隐藏的线和面的完整的空间体。

[0028] 图1示出了根据本发明实施例的用于绘制完整三维几何形状的绘图模板100的图。模板100包括薄板110(例如，具有矩形轮廓)，其中一组实线槽线121和虚线槽线122限定三维几何形状(例如，在该图中为三维锥体)。根据本发明的一个实施例，每条槽线都附有方向箭头130和序列号140，显示槽线121和122的绘制顺序和绘制方向，以便通过使用单个模板完成三维几何形状的连续绘制(例如，在此示例中，三维锥体)。

[0029] 根据本发明的一个实施例，绘图模板100还可以包括位于三维几何形状中心的参考点150(例如，如在图1的圆锥体的圆形底部示意地图示的)。例如，参考点150可以允许用户将新学习的三维锥体链接到先前学习的二维圆，从而能够更好地吸收新学习内容。

[0030] 可以指出，实线槽线121被短暂地中断，但中断点160具有最小所需的尺寸和位置，以允许槽线121和122与板110之间的区域171和172的持久完整结构，同时保持三维锥体的形状完整性。在图1的实施例中，中断点160位于区域171和172的顶点，但在本发明的一些实施例中，中断点可以位于不同的点。

[0031] 根据本发明的一个实施例，绘图模板100由柔性薄板制成(即，薄板110是柔性的)。

[0032] 根据本发明的一个实施例，模板100还可以包括在模板100的周边中的标记刻度，允许进一步利用模板100，例如，用于尺寸测量。

[0033] 根据本发明的一个实施例，模板100还可以包括过度凸起的区域190，其标有区分词“锥体”，从而允许从模板堆中容易地检索锥体模板。当然，在本发明的不同实施例中，区域190的大小和位置、区分词和语言可以不同。此外，可以使用其他区分标记，例如表示模板100的内容的尺寸缩小的锥体。

[0034] 图2A‑2F示意性地示出了根据本发明的实施例的若干绘图模板，其中每个绘图模板允许绘制不同图形的完整空间体。类似于图1，图2A‑2F的每个绘图模板包括一组用于限定不同三维几何形状的实线槽线和虚线槽线。可选地，每条槽线可以附有方向箭头和序列号，该序列号显示槽线的绘制顺序和绘制方向以完成三维几何形状的连续绘制，类似于以上关于图1的模板100描述的方式。

[0035] 图2A示意性地示出了三棱柱形式的三维几何形状的绘图模板。图2B示意性地示出了长方体形式的三维几何形状的绘图模板。图2C示意性地示出了三棱锥形式的三维几何形状的绘图模板。图2D示意性地示出了四棱锥形式的三维几何形状的绘图模板。图2E示意性地示出了球体形式的三维几何形状的绘图模板。图2F示意性地示出了呈圆柱体形式的三维几何形状的绘图模板。

[0036] 相对于图1和2A‑2F所示的绘图模板可用作绘图套件，用于使用全套实线和/或虚线槽线绘制包括平面上的所有可见/隐藏线和面的完整的空间体。

[0037] 根据本发明的一个实施例，上述套件还可以包括额外的模板。例如，图3示出了本发明的另一个实施例，其中上述套件设有模板的辅助套件300，以与上述三维几何形状的绘制模板类似的方式辅助绘制二维几何形状。例如，模板301可以帮助绘制一个或多个二维三角形，例如直角和钝角。类似地，模板302可以帮助绘制等腰三角形和风筝。套件300的其他二维模板可以帮助绘制圆形、矩形等。根据本发明的一个实施例，每个二维模板可以包括与每个几何形状相关联的视觉指示，例如印刷名称、角度名称等。

[0038] 虽然本发明的实施例已经通过说明的方式进行了描述，但是应当理解，在不超出权利要求的范围的情况下，可以通过许多变化、修改和改编来实施本发明。