Le proiezioni centrali 10: applicazioni

Quadro generale di riferimento delle applicazioni.
Le applicazioni verranno esposte prossimamente: per ora se ne elencano gli argomenti.
- Prospettiva
- Anamorfosi
- Fotogrammetria
- Teoria delle ombre
- Rappresentazione delle superfici coniche (vedi Enriques, Lezioni di g.d., pag. 181).
- Scenografia e bassorilievo
- Riflessi su specchio.

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N.B. - Per l'intero testo di Federigo Enriques sulla geometria descrittiva vedi University of Michigan, Historical Math Collection.

Le proiezioni centrali 9: esercitazioni

Le proiezioni centrali 4: condizioni di parallelismo


IL PARALLELISMO NEI CASI DI RETTE E PIANI GENERICI
La condizione generale di parallelismo nella proiezione centrale si esprime dicendo:
Due enti geometrici sono paralleli se uno di essi ha la fuga su quella dell'altro.
Si può parlare di parallelismo a) tra due rette, b) tra due piani e c) tra una retta e un piano. Esaminiamo i tre casi:

a) se le due rette r ed s sono parallele tra loro allora avranno una stessa immagine, R’∞ ≡ S’ , dei loro punti impropri, Red  S’∞ . 
b) se i due piani a e b  sono paralleli tra loro (in analogia con il caso delle rette) allora avranno la stessa immagine, a’∞ ≡ b’∞ , delle loro rette improprie, a∞  e  b;
c) se la retta a è parallela al pianb  allora l'immagine A’∞ del punto improprio, A∞ , della retta a sta sull'immagine a’∞ della retta impropria  a del piano a .
Inoltre, rette ortogonali al quadro p  avranno l'immagine del punto improprio coincidente con il punto C'  di incontro della perpendicolare per C con il quadro. 

Questo caso particolare di parallelismo è stato usato dai padri fondatori della prospettiva centrale e, nel Nord Europa, era chiamato come prospettiva degli italiani. Ghiberti, Brunelleschi, Leon Battista Alberti e Piero della Francesca ne hanno fatto uso non solo in tante opere pittoriche e scultoree, ma anche in architetture se si pensi che le piante di tanti edifici pubblici, soprattutto le chiese, venivano pensati come prospettiva centrale, e ciò a conferma di fattori religiosi presenti da oltre un millennio nella cultura cristiana relativamente al valore simbolico dell'asse di percorrenza, dalla porta d'ingresso fino all'altare, come un lungo cammino dove l'uomo peccatore si porta al cospetto del Dio, posto nel punto di concorso della prospettiva centrale (punto principale prospettico, in questi disegni indicato con C').

IL PARALLELISMO NEI CASI DI RETTE E PIANI IN POSIZIONI PARTICOLARI
Rette parallele al quadro  avranno le immagini tra loro parallele, mentre piani paralleli al quadro p, non avendo elementi rappresentativi propri (perché si trovano all'infinito), possono essere rappresentati solo mediante le rette che ne delimitano una parte (ad es.: un quadrato o un rettangolo); queste rette che ne delimitano una parte, inoltre, dovranno essere rappresentate ciascuna mediante due punti e, ovviamente ciascuno di essi deve essere rappresentato mediante una retta non parallela al quadro.

Le proiezioni centrali 3: condizioni di appartenenza

La condizione di appartenenza nella proiezione centrale si esprime dicendo che:
due enti geometrici si appartengono se si appartengono i rispettivi elementi omonimi rappresentativi.
Sviluppiamo questo concetto riferendoci alle ultime due figure del post precedente, le figure n. 3 e n. 4:
a) una retta r appartiene ad un piano se i suoi elementi rappresentativi stanno su quelli omonimi del piano, ovvero se Tr appartiene a ta e F'r appartiene a f'a
b) un piano a  passa per una retta r se ... vale l'inverso di quanto detto in a); 
c) un punto P appartiene ad una retta r se la sua proiezione P' appartiene alla proiezione r' della retta r;
d) un punto P appartiene ad un piano a  se il punto P sta su una retta che appartiene al piano a . La retta, in questo caso, rende possibile la verifica se il punto P sta sul piano a, in quanto il punto P ha come elemento rappresentativo una proiezione, P', mentre il piano ha come elementi rappresentativi due rette, ta e f'a, che sono di genere diverso da quello dell'immagine del punto.

Nella figura, è evidente che la pianta del piede della simpatica signorina non sta su (= appartiene) la superficie della Torre di Pisa. Ma se non sapessimo, per esperienza diretta, quanto è grande quella torre allora potremmo pure credere all'effetto voluto dal simpatico fotografo (da questo sito web).

Le proiezioni centrali 2: rappresentazione degli enti geometrici


GENERALITA'
Proiettare un punto P che si trova nello spazio, da un centro di proiezione C, significa costruire la retta che passa per i due punti P e C; la successiva sezione mediante un piano di proiezione p individua il punto P' di intersezione della retta CP con tale piano p. Il punto P' su p viene detto immagine, oppure rappresentazione, del punto P.
E' evidente che da tale immagine P' non è possibile risalire all'esatta posizione del punto P nello spazio, poiché tutti i punti che stanno sulla retta proiettante CP hanno la medesima immagine in P'.
Dopo aver eseguito la proiezione ed aver individuato il punto P' su p, cioè dopo aver eseguito il disegno, è necessario poter risalire in modo univoco alla posizione originaria del punto P nello spazio, come dice Gaspard Monge nella sua Introduzione alla Geometria Descrittiva del 1798 (1) che, se pure era contenuta nel suo libro dedicato prevalentemente alle Proiezioni Ortogonali, ha validità assolutamente generale, e deve essere applicabile a qualsiasi metodo di rappresentazione della geometria descrittiva.
Occorre, pertanto, far passare per esso una retta, oppure un piano, che verranno detti ausiliari e che, ovviamente, non devono essere proiettanti, cioè non devono passare per il centro di proiezione C.
A tale scopo inizieremo la rappresentazione degli enti geometrici nella proiezione centrale dalla retta e dal piano, e non dal punto, anche se esso è il più elementare ente geometrico tra tutti e tre.
Occorre ricordare, infine, che nello spazio, oltre al piano di proiezione p e al centro di proiezione C, vi è sempre anche il piano improprio (che indicheremo con t), il cui impiego ausiliario, dal momento che contiene le rette improprie di tutti i piani dello spazio e i punti impropri di tutte le rette dello spazio, è indispensabile in tutti i casi in cui si presentano problemi di parallelismo, in quanto è su di esso che andranno cercate le posizioni di punti e rette impropri veri, le cui proiezioni, invece, si troveranno sul piano pe saranno indicate con una lettera con apice (ad es.: A'∞ oppure F'∞ per le proiezioni dei punti impropri A ed F, ed r' oppure o' per l'immagine delle rette improprie r ed o).
N.B. 1 - Nei disegni a corredo di questo post faremo uso di un piano di proiezione p  verticale (vedi qui i motivi già linkati nel post precedente). 
N.B. 2 - Per rendere più comprensibile la posizione spaziale degli elementi disegnati faremo uso di un'assonometria, mediante un piano di riferimento assonometrico ausiliario s  che avrà giacitura orizzontale e, dunque, ortogonale al piano di proiezione p, anche se le considerazioni teoriche saranno valide per qualunque inclinazione reciproca dei due piani.
N.B. 3 -  In taluni disegni, sul piano p  sarà riportata una griglia quadrata al fine di poter confrontare le posizioni reciproche degli elementi rappresentati nella vista assonometria con quelle rappresentate nella vista di fronte del piano p.
N.B. 4 - Si rammenta che l'apice su una notazione letterale significa "proiezione".

RAPPRESENTAZIONE DELLA RETTA
Una retta generica r (cioè non parallela al piano di proiezione p, e non proiettante) è individuata su p da due punti: 1) il suo punto di incontro con p, detto traccia della retta e indicato con Tr; 2) l'immagine su p del suo punto improprio Fr, indicato con F'r. L'intera retta sarà rappresentata su p dalla sua proiezione r', cioè dalla congiungente la sua traccia Tr e l'immagine del suo punto improprio F'r
Per indicare gli elementi rappresentativi della retta r si scrive: = (Tr; F'r).
Nella prospettiva il punto F'r è detto anche punto di fuga: tale locuzione, poiché è più breve, potrà essere impiegata qui come sinonimo di immagine del punto improprio della retta.
Per individuare la fuga di una retta r si traccia nello spazio la parallela alla retta passante per il centro di proiezione C: dove questa parallela incontra il quadro p individuiamo la fuga della retta r.
Caso particolare 1 - Quando la retta è parallela al piano di proiezione, caso escluso in precedenza, si ha che la sua traccia T'r è impropria, come pure lo è impropria la sua fuga F'r: entrambi sono relativi alla retta r, per cui sono coincidenti e, pertanto, non possiamo tracciare l'immagine r' della retta in modo univoco poiché per tale unico punto Tr = F'r passano infinite rette. 
In questo caso è necessario conoscere un punto qualsiasi della retta, poniamo Q, del quale troveremo la sua proiezione Q': la proiezione r' della retta sarà la congiungente Q' con Tr = F'r.
Caso particolare 2 - Se la retta, oltre ad essere parallela al quadro, si trova sul piano parallelo ad esso e passante per C, detto piano parallelo anteriore, allora la sua proiezione cadrà sul piano improprio t, e sarà rappresentata dalla retta impropria di p, però non potrà essere rappresentata sul foglio da disegno.

RAPPRESENTAZIONE DEL PIANO
Un piano generico a (cioè non parallelo al piano di proiezione p, e non proiettante) è individuato su p da due rette: 1) la retta di incontro con p, indicata con t'a; 2) l'immagine su p della sua retta impropria fa, indicata con f'a.
Per indicare gli elementi rappresentativi del piano si scrive: a = (ta; f'a).
Nella prospettiva la retta f'è indicata come retta di fuga del piano a, e su di essa si troveranno le fughe di ciascuna retta appartenente al piano stesso. Un ruolo particolare nella prospettiva è rivestito dal piano orizzontale, talora indicato come piano di terra s, sul quale si trova la pianta della figura da rappresentare poi in prospettiva: tale piano è infatti rappresentato da due rette, e cioè dalla linea di terra e dalla linea di orizzonte, che non sono altro che la traccia e l'immagine della fuga di quel piano.
Per individuare nello spazio la fuga di un piano a occorre costruire un piano ad esso parallelo e passante per il centro di proiezione C: dove questo incontra il piano di proiezione p si ha la retta di fuga di tale piano.

RAPPRESENTAZIONE DEL PUNTO
Un punto P è rappresentato su p dalla sua proiezione P', che è la traccia su p della retta CP congiungente il centro di proiezione C e il punto stesso. Per quanto detto nel §-Generalità, tale rappresentazione è insufficiente per individuare la posizione del punto vero nello spazio per cui occorre che venga rappresentato, insieme al punto, anche un piano a o una retta r che lo contenga. Per indicare gli elementi rappresentativi del punto si scrive: P = (P'; ta; f'a) se è un piano che concorre alla rappresentazione del punto, oppure P = (P'; Tr; F'r) se è una retta.

L'OMOTETIA NELLA RAPPRESENTAZIONE DEL PUNTO (2)
Nella rappresentazione del punto, il quale sappiamo deve essere contenuto su una retta (o su un piano) al fine di determinarne una immagine univoca su p, è insita una omotetia (cioè una omologia caratterizzata da due centri di proiezione che proiettano su un medesimo piano una stessa figura che si trova su un piano parallelo a quello).
Infatti, gli elementi rappresentativi della retta r, cioè la traccia Tr e la fuga F'r sono le proiezioni di un unico punto Fr (punto improprio della retta r) su un medesimo piano p da due centri di proiezione differenti, rispettivamente P e C. La proiezione P' di P su p  è il centro di omologia su p  in quanto è il punto di incontro su p della congiungente i due centri di proiezione P e C. A fare in modo che si sia in presenza di una omotetia, e non di una omologia generale, concorre il fatto che Fr si trova sul piano all'infinito t, che è da considerare parallelo a p.

Come prima applicazione verifichiamo le considerazioni di cui sopra, a) nella incidenza di due rette in P; b) nella (duale) complanarità di due rette su un piano a:
a) se le due rette r ed s sono incidenti (in P), allora il punto Tr è omologo del punto F'r, come analogamente il punto Ts lo è di F's, (due punti omologhi sono allineati con il centro di omologia). La retta congiungente Tr e Ts ha la sua omologa nella retta congiungente F'r e F's, che sono tra loro parallele, (rette omologhe si incontrano sull'asse di omologia, che, in questo caso, è la retta impropria del piano su cui si trovano, infatti p e il piano all'infinito t  sono paralleli tra loro).
b) se le due rette r ed s sono complanari (su a), allora la retta congiungente i punti Tr e Ts e la retta congiungente i punti F'r ed F's non sono altro che la traccia ta e la fuga f'a del piano a che le contiene. Infatti, per il principio di dualità, se due rette sono incidenti allora sono anche complanari.

RAPPRESENTAZIONE DI ENTI GEOMETRICI IN POSIZIONE PARTICOLARE
Per ora si lascia al lettore il compito di definirne gli elementi rappresentativi mediante la riflessione su quanto detto finora a proposito anche del piano all'infinito t, il cui impiego è indispensabile in tutti i casi in cui si devono esaminare elementi tra loro paralleli.
I principali casi sono: a) piano e retta paralleli al piano di proiezione ; b) punto e retta appartenenti al piano parallelo anteriore.
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(1) - Si riporta un estratto dalla Introduzione alla Geometrie Descriptive del 1798: <... Quest'arte ha due scopi principaliIl primo é quello di rappresentare con esattezza, mediante disegni che hanno solo due dimensioni, gli oggetti che ne hanno tre, e che sono suscettibili di una definizione rigorosa. (...). Il secondo scopo della geometria descrittiva è di dedurre dalla descrizione esatta dei corpi [su un foglio piano] tutto ciò che discende necessariamente dalle loro forme o dalle loro rispettive posizioni. ... [nello spazio].
(2) - Vedi: Campedelli Luigi, Lezioni di geometria, Volume II, Parte I, I metodi di rappresentazione della geometria descrittiva, Ed. CEDAM, Padova 1960, pag. 89;
Enriques Federigo, Lezioni di geometria descrittiva, 1920, pag. 15;
Saccardi Ugo, Applicazioni della geometria descrittiva, Ed. L.E.F., Firenze 1977, pag. 118;
Chisini O. e Masotti-Biggiogero G., Lezioni di geometria descrittiva, Ed. Masson, Milano 1988, p. 83.

Le proiezioni centrali 1: elementi di riferimento e modo di proiettare


PIANO DI PROIEZIONE
Le proiezioni centrali sono un metodo di rappresentazione della geometria descrittiva che impiega un solo piano di proiezione, comunemente detto piano pigreco che, nella terminologia della prospettiva, è detto quadro e indicato con p, lettera minuscola dell'alfabeto greco.

CENTRO DI PROIEZIONE
Il centro di proiezione C è un punto proprio, cioè a distanza non infinita dal piano di proiezione e, nella prospettiva, rappresenta la posizione dell'occhio dell'osservatore. Pertanto, ci troviamo di fronte ad una proiezione centrale o proiezione conica, dove le rette proiettanti, dette anche raggi visivi, sono convergenti in un punto proprio.

CERCHIO DI DISTANZA
Ricordando un precedente post che descrive la necessità dell'impiego di due piani di proiezione nei metodi di rappresentazione, occorre introdurre un altro elemento che possa fornire le informazioni metriche che avrebbe dovuto fornire quel secondo piano di proiezione, ora mancante.
Tale funzione viene svolta dal cerchio di distanza: infatti non è sufficiente, come nella prospettiva (che si vedrà più oltre), conoscere la posizione sul quadro della proiezione ortogonale del centro di proiezione (nella terminologia della prospettiva chiamato punto principale e indicato con PP oppure P), ma occorre anche conoscere la sua distanza dal quadro.
Il cerchio di distanza ha raggio CP e centro in P sul piano di proiezione p. Maggiore sarà la distanza del centro di proiezione C dal quadro p, più grande sarà il cerchio di distanza.
Le informazioni metriche fornite dal cerchio di distanza, tuttavia, sono necessarie solo quando si tratta di "misurare" qualche valore, sia esso una distanza come pure l'ampiezza di un angolo, ma per quanto riguarda i problemi di incidenza (detti anche problemi di appartenenza) e per i problemi di parallelismo tale cerchio di distanza è inessenziale. Infatti il suo impiego avviene quando abbiamo problemi di ortogonalità, ovvero la costruzione di un angolo di ampiezza pari a 90°, e quando si debba ribaltare un piano generico sul piano di proiezione pigreco per misurare la distanza tra due punti o l'ampiezza dell'angolo formato da due rette.

MODO DI PROIETTARE
Le figure dello spazio vengono proiettate sul piano di proiezione p dal centro di proiezione proprio C. Su p si configura, quindi, l'immagine piana dei corpi spaziali, e tale immagine è la sezione mediante il piano p  della stella di rette e della stella di piani con centro in C (rette e piani proiettanti).

PIANO PARALLELO ANTERIORE
Il piano passante per C parallelamente al quadro p, detto piano parallelo anteriore, non può essere rappresentato su p, poiché tutti i suoi punti e tutte le sue rette avranno l'immagine sulla retta impropria del quadro (sezione del quadro p con il piano all'infinito p ). In questo caso per rappresentare punti e rette appartenenti ad esso occorre servirsi di un artificio che illustreremo nel prossimo post.

Nota - Nei disegni che saranno a corredo dei vari post relativi alle proiezioni centrali crediamo sia più efficace visivamente disporre il piano di proiezione verticalmente poiché la visione umana avviene generalmente in direzione pressoché orizzontale (vedi più estese considerazioni sulla posizione del piano di proiezione nei metodi di rappresentazione della geometria descrittiva).
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Altri argomenti possono essere desunti da questo sito web che riporta la voce "Prospettiva" scritta da Decio Gioseffi nell'Enciclopedia Universale dell'Arte (Sansoni Editore, Firenze 1963).

I libri di geometria proiettiva e descrittiva dopo Monge e Poncelet

In questo post verranno elencati in ordine cronologico di pubblicazione i libri presenti sul web in pdf o in jpg e scaricabili. Talora verranno indicati anche libri solo visionabili ma non scaricabili (perché ancora oggetto di diritti d'autore), e verranno indicati con una "x" dopo la data.
Poiché Internet è in continua implementazione, la lista verrà aggiornata quando possibile, ben sapendo che non potrà mai essere completata poiché vi sono centinaia di testi. Quelli migliori verranno segnalati con un asterisco (*) dopo la data. La data di pubblicazione sarà in carattere colorato per distinguere nelle traduzioni automatiche i vari testi elencati.
Inizio con Monge, per la geometria descrittiva, e Poncelet, per la geometria proiettiva, pionieri di una sistematizzazione disciplinare che attendeva da tempo, estraendoli dalla cronologia. Proseguirò con altri autori, precedenti o posteriori, maggiori o minori di essi, mantenendoli, invece, nella cronologia generale, ma che tutti insieme hanno portato la geometria pre-relativistica al massimo livello di speculazione, anche filosofica.
I testi elencati riguardano la disciplina in senso stretto, ed ho evitato di inserire opere, pur interessanti, che trattano la materia in modo complementare per altre riflessioni. E' sempre difficile stilare una lista storica di opere, e quanto segue è una selezione da oltre 10Gb di testi scaricati da internet, circa un migliaio di libri.
Dal numero di pubblicazioni e dalla lingua di edizione ci si può rendere conto di quanto la disciplina è stata oggetto di estesi interessi per oltre due secoli nel mondo occidentale.
Altri libri e riviste a stampa e manoscritti possono essere cercati nelle Biblioteche digitali.

MONGE ______________________________________________________________________
Nella sua funzione pubblica assunta nei riguardi della rivoluzione del 1789, Monge pubblica due libri destinati alla riorganizzazione delle capacità d'impatto con le altre potenze europee, preoccupandosi anche della salute dei lavoratori, ai quali seguiranno, più tardi, quelli relativi alla geometria descrittiva, anch'essa ritenuta scienza strategica per la riorganizzazione industriale e militare della Francia e destinati in primo luogo agli allievi ufficiali dell'esercito e della marina francesi.

1792, MONGE G., Avis aux ouvriers en fer, sur la fabrication de l'acier, publié par ordre de Comité de Salut Public, pp, 34 + 5 Tavv., Ed. Imprimerie du Département de la Guerre, Paris, (bnf).

1793, MONGE G., Description de l'art de fabriquer les canons, faite en exécution de l'arrêté de Comité de Salut Public, pp. VIII + 231 + 60 Tavv., Ed. Imprimerie du Comité de Salut Public, Paris, (google).

1798, MONGE G., Géométrie descriptive, leçons données aux Écoles normales, l'an 3 de la République [1794], pp. VII + 132 + 25 Tavv. (pp. 170 pdf), Paris, Ed. Baudouin (gallica).

1798, MONGE G., Géométrie descriptive, leçons données aux Écoles normales, l'an 3 de la République [1794], pp. VII + 132 + 25 Tavv. (pp. 174 pdf),  Paris, Ed. Baudouin (e-rara).

1798, MONGE G., Géométrie descriptive, leçons données aux Écoles normales, l'an 3 de la République [1794], pp. VII + 132 + 25 Tavv. (pp. 200 pdf), Paris, Ed. Baudouin (echo-berlin).

1798, MONGE G., Géométrie descriptive, leçons données aux Écoles normales, l'an 3 de la République [1794], Solo le 25 Tavv. grande formato (pp. 27 pdf), Paris, Ed. Baudouin (skydrive.live).

1803, MONGE G., Geometrìa descriptiva, Lecciones dadas en las Escuela normales, en el ano tercero de la Repùblica [1794], pp. VII + 114 + 25 Tav. incomplete (pp. 190 pdf), Madrid, Ed. Imprenta Real, (google).

1809, MONGE G., Application de l'analyse a la géométrie, 4^ ed., pp. IV + 444 + 4 Tavv., (pp. 535 pdf), Paris, Ed. Bernard, (google).

1811, MONGE G., Géometrie descriptive, Supplément par M. Hachette, Nouvelle édition, pp. XII + 162 + 24 Tavv. incomplete (pp. 233 pdf), Paris, Ed. Klostermann, (google).

1820, MONGE G., Géometrie descriptive augmentée d'une théorie des ombres et de la perspective, 4^ ed., pp. XX + 187 + 28 Tavv. incomplete (pp. 284 pdf), Paris, Ed. Courcier, (google).

1827, MONGE G., Géometrie descriptive augmentée d'une théorie des ombres et de la perspective, 5^ ed., pp. XX + 188 + 28 Tavv. (pp. 302 pdf), Paris, Ed. Bachelier, (open-library).

1828, MONGE G. SCHREIBER G., Lehrbuck der darstellenden geometrie, pp. X + 206 + 33 Tavv. (pp. 306 pdf), Karlsruhe, Ed. Herderschen Kunst und Buchhandlung, (google).

1839, MONGE G., Géometrie descriptive suivie d'une théorie des ombres et de la perspective, 7^ ed., pp. XVIII + 248 + 9 Tavv. incomplete (pp. 282 pdf), Bruxelles, Ed. Hauman, (google).

1847, MONGE G., Géometrie descriptive suivie d'une théorie des ombres et de la perspective, 7^ ed., pp. XX + 184 + no Tavv. (pp. 266 pdf), Paris, Ed. Bachelier, (open-library).

1851, MONGE G. e HEATHER J. F., An elementary treatise on descriptive geometry, with a theory of shadows and of perspective and isometrical projection, pp. IV + 137 + no Tavv. (pp. 154 pdf), London, Ed. John Weale, (google).

1922, MONGE G., Géometrie descriptive augmentée d'une théorie des ombres et de la perspective, (2 tomi), Tomo 1, pp. XVI + 144 + 37 Figg.; Tomo 2, pp. 138 + 16 Figg. (pp. 320 pdf), Paris, Ed. Gauthier-Villars, (open-library).

1922, MONGE G., Géometrie descriptive augmentée d'une théorie des ombres et de la parspective, Vol. 1, pp. (pp. 163 pdf), Paris, Ed. Gauthier-Villars, (gallica).

1922, MONGE G., Géometrie descriptive augmentée d'une théorie del ombres et de la perspective, Vol. 2, pp. (pp. pdf), Paris, Ed. Gauthier-Villar, (gallica).

PONCELET ___________________________________________________________________
1822, PONCELET J. V., Traité des propriétés projectives des figures, pp. XLVI + 427 + 12 Tavv. incomplete (pp. 522 pdf), Paris, Ed. Bachelier, (google).

1822, PONCELET J. V., Traité des propriétés projectives des figures, (pp. 484 jpg, 2776 x 3496 pixel), Paris, Ed. Bachelier, (scd-ulp.u-strasbg.fr).

1862, PONCELET J. V., Applications d'analyse et de géométrie qui ont servi, en 1822, de principal fondement au Traité des propriété proiectives des figures, Vol. 1 (sept chaiers manuscripts, rédigés a Saratoff dans les prisons de Russie, 1813 a 1814), pp. XIII + 564, (pp. 602 pdf), Paris, Ed. Mallet-Bachelier, (google).

1864, PONCELET J.V., Applications d'analyse et de géométrie qui ont servi de principal fondement au Traité des propriété projectives des figures, Vol. 2, pp. VII + 602, (pp. 624 pdf), Paris, Ed. Gauthier-Villar (google).

1865, 1866, PONCELET J.V., Traité des proprietés projectives des figures, (2 Voll.), Vol.1, 2^ ed., pp. XXXII + 428 + 12 Tavv. incomplete - Vol. 2, 2^ ed, pp. VIII + 452 + 6 Tavv. incomplete (pp. 974 pdf), Paris, Ed. Gauthier-Villar, (google).

ALTRE PUBBLICAZIONI ______________________________________________________
1795, LACROIX S. F., Essais de géométrie sur les plan et les surfaces courbes (Ou Eléments de Géometrie descriptive), pp. VIII + 116 + 7 Tavv. (pp. 144 pdf), Paris, Ed. Quillau, (e-rara.ch).
Nota - Praticamente, ha pubblicato le lezioni di Monge dell'anno prima, cioè il 1794, che Monge pubbicherà nel 1798. A quei tempi Monge era impegnatissimo come ministro (tra l'altro, come ministro della marina, nel 1793 firma con altri il decreto di decapitazione di Luigi XVI): certamente la passione scientifica era rimasta indietro. Lacroix (1765-1843) rimane, comunque, uno dei migliori allievi di Monge (1746-1818) e pubblicherà decine di libri nei più vari campi della matematica e della geometria.

1810, TURNER J.M.W., Numbered Perspective Diagrams, pp. 86 pdf, Tate Gallery, London (skydrive.live).

1834, LEROY Ch. F. A., Traité de géométrie descriptive, Vol. 1 Testo, pp. XX + 390, (pp. 423 pdf), Ed. Carillan-Goeury, Paris, (google).

1834, LEROY Ch. F. A., Traité de géométrie descriptive, Vol. 2 Tavole, pp. VIII + 60 Tavv., (pp. 156 pdf), Ed. Carillan-Goeury, Paris, (google).

1838, LEROY Ch. F. A.,  Trattato di geometria descrittiva (con appendice sugli ingranaggi, del 1844, a pag. 506 del pdf), pp. 499, (appendice di pp. 68) (pp. 580 pdf), Ed. Dalla Reale Tipografia della Guerra, Napoli, (google).

1842, FLAUTI V., Geometria di sito sul piano e nello spazio, 3^ ed., pp. XLIX + 208 + XXIV + 18 Tavv. incomplete, (pp. 339 pdf), Napoli, Ed. Stamperia privata dell'autore, (google).

1843, ESQUELA DE INGENIEROS, Geometria descriptiva aplicada, collecion de problemas de corte de carpintera, engranages, gnomonica y cartas, (pp. 173 jpg, 3200 x 4800 pixel), Madrid, Ed. ETS de Caminos, Canales y Puertos, (BVPB).

1845, Adhemar J. A., Darstellende Geometrie, Isometrische Projectionslehre, pp. XV + 538, (pp. 570 pdf), Ed. Verlag von Jent und Grassmann, Solothurn (Svizzera), (google).

1845, Adhemar J. A., Darstellende Geometrie, 86 Tavv., (google).

1845, GOMEZ SANTA MARIA A., Tratado de delineacion [geometria descrittiva], pp. 167 + 15 Tavv. (pp. 218 pdf), Madrid, Ed Pedro Mora y Soler, (google).

1845, LEROY Ch. F. A., Tratado de jeometria descriptiva, acompanado del método de los planos de acotacion de la teoria de los engarantes cilindricos y cònicos, pp. XXII + 494 + 69 Tavv., (pp. 706 pdf), Santiago, Ed. Imprenta del Progreso, (google).

1847, Von STAUDT  K. G. Ch., Geometrie der Lage, pp. VI + 216, (pp. 236 pdf), Ed. Verlag von Bauer und Raspe, Nurnberg, (google).

1847, Von STAUDT  K. G. Ch., Geometrie der Lage, pp. VI + 216, (pp. 232 pdf), Ed. Verlag der Fiedr, Nurnberg, (archive.org).

1847-1856, Von STAUDT  K. G. Ch., Geometrie der Lage + Beiträge zur Lage der Geometrie (Beiträge 1°, §. 1-13 a pag. 227 del pdf; Beiträge 2°, § 14-31 a pag. 364 del pdf; Beiträge 3°, §. 32-41 a pag. 521 del pdf), (pp. 644 pdf completo), Ed. Verlag von Bauer und Raspe, Nurnberg + Verlag der Fiedr, Nurnberg, (archive.org).

1850, ARROQUIA A. R., Complemento a la geometría descriptiva empleo de un sólo plano de proyección, valiéndose del sistema de acotación, pp. IX + 107, no Tavv. (pp. 126 pdf), Madrid, Ed. Boix Major y Compania, (google).

1852, CHASLES M., Traité de géométrie supérieure, pp. LXXXIII + 603 + 12 Tavv. incomplete, (pp. 726 pdf), Ed. Bachelier, Paris, (google).

1853, LEROY Ch. F. A., Die darstellende Geometrie (Géometrie descriptive) mit 62 tafeln, pp. XX + 295 + 60 Tavv., (pp. 483 pdf), Ed. Becher's Beriag, Stuttgart, (google).

1856, De Jonquières E., Mélanges de géométrie pure, comprenant diverses applications des théories exposées dans le Traité de géométrie supérieure de M. Chasles, et la traduction du traité de MacLaurin sur les courbes du troisième ordre, pp. VIII + 261 + 5 Tavv. incomplete, (pp. 294 pdf), Ed. Mallet-Bachelier, Paris, (google).

1859, DAVIES CH., Elements of descriptive geometry, with their application to spherical trigonometry [pag. 104], spherical proiections [pag. 115], and warped surfaces [145], pp. 174 + 34 Tavv. (pp. 243 pdf), Ed. Burness & Burr, New Yorh, (uni-cornell).

1860-1862-1864, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, 1^ ed. , Vol.1-2-3 testo + Vol.1-2-3 tavole, (pp. 809 pdf), Paris, Ed. Mallet-Bachelier, (archive.org) .Nota - Il file contiene l'intera opera composta di 6 volumi, e cioè tutto il testo, diviso in 3 parti, e tutte le tavole, divise in 3 parti. Nell'ordine, Vol. 1, 1860, testo, pp. XIX + 128. Vol. 2, 1862, testo, pp. XXIV + 219. Vol. 3, 1864, testo, pp. XX + 203. Vol. 1 tavole, 1860, pp. VI + 52 Tavv.. Vol. 2, 1862, tavole, pp. VIII + 53 Tavv.. Vol. 3, 1864, tavole, pp. VI + 46 Tavv..

1860-1862-1864, DE LA GOURNERIE J., Traité de géometrie descriptive, 1^ ed., Vol. 1-2-3 Testo + Vol. 1-2-3 Tavole, (pp. 811 pdf), Paris, Ed. Mallet-Bachelier, (google).
Nota - Il file contiene quanto quello del titolo precedente e nello stesso ordine.

1860-1862-1864, DE LA GOURNERIE J., Traité de geometrie descriptive, 1^ ed., Vol. 1-2-3 Tavole, (pp. 196 pdf), Paris, Ed. Mallet-Bachelier, (google).
Nota - Il file contiene solo i 3 volumi di tavole. Nell'ordine, Vol. 1, 1860, pp. VI + 52 Tavv.. Vol. 2, 1862, pp. VIII + 52 Tavv.. Vol. 3, 1864, pp. VI + 46 Tavv..

1862, LEROY Ch.F.A., Traité de stéréotomie, comprenant les applications de la géométrie descriptive a la Théories des ombres, la Pérspectives linéaires, la Gnomonique, la Coupe des pierres et la Charpente, Vol. 1 Testo, 3^ ed., pp. XVI + 396, (pp. 422 pdf), Ed. Mallet-Bachelier, Paris, (google).

1862, LEROY Ch.F.A., Traité de stéréotomie, comprenant les applications de la géométrie descriptive a la Théories des ombres, la Pérspectives linéaires, la Gnomonique, la Coupe des pierres et la Charpente, Vol. 2 Tavole, 3^ ed., pp. I + 74 Tavv., (pp. 184 pdf), Ed. Mallet-Bachelier, Paris, (google).

1867, GEISER C.F., SCHROTER H., Jacob Steiner's Vorlesungen uber Synthetische Geometrie, pp. VIII + 199, (pp. 218 pdf), Ed. Druk und Verlag von B. G. Teubner, Leipzig, (google).

1867, LEROY Ch. F. A., Traité de géométrie descriptive, Vol. 1 Testo, 8^ ed., pp. XX + 369, (pp. 400 pdf), Ed. Gauthier Villars, Paris, (google).

1867, LEROY Ch. F. A., Traité de géométrie descriptive, Vol. 2 Tavole, 8^ ed., pp. I + 74 Tavv., (pp. 178 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (google).

1868, BELLAVITIS G., Lezioni di geometria descrittiva, 2^ ed., pp. IV + 206, (pp. 217 pdf), (1^ ed. 1850), Ed. Tipografia del Seminario, Padova, (google).

1870, STAUDIGL R., Lehrbuch der neueren Geometrie, pp. XII + 365, (pp.390 pdf), Ed. Verlag Von L. W. Seidel & Sohn, Wien, (google).

1873, CREMONA L., Elementi di geometria projettiva, Vol. 1, Testo, ad uso degli Istituti Tecnici del Regno d'Italia, pp. XX + 184, (pp. 206 pdf), Roma, Ed. Paravia, (skydrive.live).


1873, CREMONA L., Elementi di geometria projettiva, Vol. 1, Atlante, ad uso degli Istituti Tecnici del Regno d'Italia, Tavv. 44, (pp. 48 pdf), Roma, Ed. Paravia, (skydrive.live).

1873, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, 2^ed., Vol. 1, Testo, pp. XIX + 143, (pp. 167 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (gottinger.d.z.).

1873, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, 2^ed., Vol. 1, Tavole, pp. VI + 55 Tavv., (pp. 67 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (gottinger.d.z.).

1877, LEROY Ch.F.A., Traité de stéréotomie, comprenant les applications de la géométrie descriptive a la Théories des ombres, la Pérspectives linéaires, la Gnomonique, la Coupe des pierres et la Charpente, Vol. 1 Testo, 7^ ed., pp. XVI + 396, (pp. 417 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (gallica.fr).

1877, LEROY Ch.F.A., Traité de stéréotomie, comprenant les applications de la géométrie descriptive a la Théories des ombres, la Pérspectives linéaires, la Gnomonique, la Coupe des pierres et la Charpente, Vol. 2 Tavole, 7^ ed., pp. I + 74 Tavv., (pp. 84 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (gallica.fr).

1880, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, 2^ed., Vol. 2, Testo, pp. XIX + 223, (pp. 244 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (gottinger.d.z.).

1880, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, 2^ed., Vol. 2, Tavole, pp. VIII + 52 Tavv., (pp. 61 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (gottinger.d.z.).

1885, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, 2^ed., Vol. 3, Testo, pp. XX + 230, (pp. 252 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (gottinger.d.z.).

1885, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, 2^ed., Vol. 3, Tavole, pp. VI + 46 Tavv., (pp. 61 pdf), Ed. Gauthier-Villars, Paris, (gottinger.d.z.).

1885, D'OVIDIO E., Teoria analitica delle forme geometriche fondamentali,  pp. VIII + 202, (pp. 200 pdf), Ed. Loescher, Torino, (uni-michigan).

1885, PESCHKA G.AD., Darstellende und projective Geometrie, Vol. 3, pp. XIV + 791, (pp. 811 pdf), Ed. Druck und Verlag, Wien, (uni-michigan).

1885, PESCHKA G.AD., Darstellende und projective Geometrie, Vol. 4, pp. XIV + 605, (pp. 633 pdf), Ed. Druck und Verlag, Wien, (uni-michigan).

1885, PESCHKA G.AD., Darstellende und projective Geometrie, Tavv. 34 del Vol. 1 + Tavv. 11 del Vol. 2, (pp. 96 pdf), (uni-michigan).

1885, PESCHKA G.AD., Darstellende und projective Geometrie, Tavv. 42 del Vol. 3 + Tavv. 30 del Vol. 4, (pp. 145 pdf), (uni-michigan).

1886, ASCHIERI F., Geometria projettiva, pp. VII + 190, (pp. 189 pdf), Ed. Hoepli, Milano, (uni-michigan).

1888, PESCHKA G. AD., Freie Perspektive [Centrale Projektion], Vol. 1, pp. XXIII + 336 + 13 Tavv., (pp. 387 pdf), Leipzig, Ed. Baumgartner's Buchhandlung (uni-michigan).

1889, PESCHKA G. AD., Freie Perspektive [Centrale Proiektion], Vol. 2, pp. XX + 328 + 16 Tavv., (pp. 385 pdf), Leipzig, Ed. Baumgartner's Buchhandlung (uni-michigan).

1889, VON STAUDT K. G. Ch., Geometria di posizione, Traduzione Mario Pieri, Biografia di Staudt a cura di Corrado Segre, (ed. originale: Die Geometrie der Lage, 1847), pp. XXVIII + 236 (pp. 140 pdf), Torino, Ed. Bocca (skydrive.live).

1891, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, revue et augmmentée de la théorie de l'intersection de deux polyèdres par Ernest Lebon, Vol. 1, 3^ ed., pp. XXI + 157, (pp.196 pdf), Paris,Ed. Gauthier-Villars, (archive.org).

1891-1880-1885, DE LA GOURNERIE J., Traité de géométrie descriptive, (3^ ed. + 2^ ed.), Vol. 1, 1891, 3^ ed., testo + tav.. Vol. 2, 1880, 2^ ed., testo + tav.. Vol. 3, 2^ ed., 1885, testo + tav., (pp.855 pdf), Paris, Ed. Gauthier-Villars, (archive.org).
Nota - Il file contiene l'intera opera composta di 6 volumi, e cioè tutto il testo, diviso in 3 parti, e tutte le tavole, divise in 3 parti. I volumi sono relativi ad edizioni diverse. Nell'ordine: Vol. 1, 1891, 3^ ed., testo, pp. XXI + 157; Vol. 1, 1891, 3^ ed., tavole, pp. VI + 55 Tavv.; Vol. 2, 1880, 2^ ed., testo, pp. XIX + 222; Vol. 2, 1880, 2^ ed., tavole, pp. VIII + 52 Tavv.; Vol. 3, 1885, 2^ ed., testo, pp. XX + 230; Vol. 3, 1885, 2^ ed., tavole, pp. VI + 46 Tavv..

1891, PIERI G., Geometria proiettiva, Lezioni per gli allievi dell'Accademia militare, pp. 373, (pp.187 pdf), (math-italiana).

1898, ENRIQUES F., Lezioni di geometria proiettiva, pp. IX + 383, (pp. 398 pdf), Bologna, Ed. Zanichelli, (skydrive.live).

1904, BURALI-FORTI C., Lezioni di Geometria Metrico-Proiettiva, pp. XII + 308 (pp. 325 pdf), Ed. Bocca, Torino, (uni-cornell).

1904, CASTELNUOVO G., Lezioni di geometria analitica e proiettiva, Vol. 1, pp. VII + 748, (pp. 774 pdf), Ed. Albrighi-Segati & C., Roma-Milano, (archive.org).

1906, SEVERI F., Geometria proiettiva, 2^ ed., pp. 381, Ed. Vallecchi, Firenze, (math italiana).

1906, SEVERI F., Complementi di geometria proiettiva, Raccolta di oltre 300 problemi colle relative soluzioni, pp. VII + 429, (pp. pdf), Ed. Zanichelli, Bologna, (math italiana).

1907, BERTINI E., Introduzione alla geometria proiettiva degli iperspazi, con appendice sulle curve algebriche e loro singolarità, pp., VI + 426, (pp. pdf), Ed. Enrico Spoerri, Pisa, (open-library).

1908, MULLER E., Lehrbuch der darstellenden Geometrie für technische Hochschulen, Vol.1 (Proiezioni ortogonali mongiane, Ombre, Curve, Superfici), pp. XIV + 368 + 3 Tavv., (pp. 396 pdf) (273 figure nel testo), Ed. Druck und Verlag Von G. B. Teubner, Leipzig und Berlin, (uni-michigan).

1912 BURALI-FORTI C., Corso di Geometria Analitico-Proiettiva, per gli allievi della R. Accademia Militare, pp. x + xxx, (pp. xxx pdf), Ed. Petrini, Torino, (uni-cornell).

1916, VEBLEN O. e WESLEY Young G., Projective Geometry, Vol. 1, 2^ ed. (1^ ed. 1910), pp. X + 344, (pp. 355 pdf), London, Ed. Ginn & Company, (uni-michigan).

1917, LEHMER D. N., Elementary Course in Synthetic Projective Geometry, pp. XV + 153, (pp. 188 pdf), Berkeley, Ed. The Project Gutenberg EBook-2005.

1917
, VEBLEN O. e WESLEY Young G., Projective Geometry, Vol. 2, pp. IX + 509, (pp. 530 pdf), London, Ed. Blaisdell, (archive.org).

1920, ENRIQUES F., Lezioni di geometria descrittiva a cura del Dott. Umberto Concina, 2^ ed., (1^ ed. 1901), pp. XV + 369, (pp. 391 pdf), Bologna, Ed. Zanichelli, (skydrive.live).

1920 (1912-16-19), MULLER E., Lehrbuch der darstellenden Geometrie für technische Hochschulen, Vol.2 (Proiezioni quotate, Assonometria, Proiezioni centrali, Prospettiva, Ombre), pp. X + 362, (pp.376 pdf) (328 figure nel testo), Ed. Druck und Verlag Von G. B. Teubner, Leipzig und Berlin, (uni-michigan).

1921, SEVERI F., Geometria proiettiva, pp., 363, (pp. 365 pdf), Ed. La Litotipo Universitaria, Padova, (uni-michigan).

1946, ALBANESE G., Lezioni di geometria descrittiva, Manoscritto 4^ ed., pp. 532, (pp. 552 pdf), Roma-Pisa, Ed. Vallerini, (math. italiana).

1962, HAWK M.C., Descriptive Geometry (Schaum's outline of theory and problems of), p. VIII + 212, (pp. 233 pdf), Ed. Schaum, New York, (skydrive.live, da hathy-trust).

2009, ZAPPULLA C., La Geometria Proiettiva Complessa, Origini e sviluppo da von Staudt a Segre e Cartan, Tesi di dottorato di ricerca (Tutor: Prof. Aldo Brigaglia), (pp. 265 pdf), Università di Palermo.
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I libri di geometria proiettiva e descrittiva prima di Monge e Poncelet

In questo post verranno riportati progressivamente i libri manoscritti oppure a stampa editi dagli albori delle arti grafiche fino alla fine del 1700. I titoli possono essere i più vari poiché la disciplina era ancora in fieri, per cui si troveranno libri di ottica, di prospettiva, di stereotomia, ecc. senza, generalmente, riferimento esplicito nel titolo alla geometria descrittiva.

1220-25,VILLARD DE HONNECOURT, Carnet, 66 Tavole, (pp. 67 pdf) (skydrive.live).

1472-75, PIERO DELLA FRANCESCA, De prospectiva pingendi, Manoscritto, (Copista: Petrus Pictor Burgensis), (pp. 223 pdf), Biblioteca Panizzi di Reggio Emilia, (skydrive.live).

1765KIRBY, J. J., Dr. Brook Taylor's method of perspective made easy ..., (2 libri), Libro I, pp. XII +  69 + 14 Tavv., Libro II pp. VIII + 66 + 21 Tavv. (pp. 206 pdf) London, 1765, (skydrive.live).

I metodi della geometria descrittiva

Vedi anche l'elenco con bibliografia parziale.

Contenuti di un metodo di geometria descrittiva

Un metodo di geometria descrittiva deve consentire, secondo le indicazioni di Gaspard Monge, due possibilità:
"[1] Mira in prima a stabilire i metodi di rappresentazione sopra un piano, il quale ha due dimensioni, lunghezza e larghezza, tutti i corpi della natura che ne hanno tre, lunghezza, larghezza e profondità, ove però questi corpi possano essere esattamente definiti. [2] Insegna secondariamente il modo di ritrarre le forme dei corpi dalla loro esatta descrizione, e di dedurre tutte le verità che emergono dalla loro forma, e dalle loro relative posizioni."

Da quando detto dal Monge si desume, pertanto, che un qualsiasi metodo di rappresentazione deve poter consentire da solo, cioè operando con le sue proprie regole interne e senza far ricorso a figure preparatorie ricavate con altri metodi di rappresentazione, tutte quelle operazioni di costruzione e di misura con gli enti geometrici fondamentali che sono il punto, la retta e il piano.

Gli argomenti che deve affrontare un metodo di rappresentazione sono i seguenti (1):
1) Elementi di riferimento relativo nello spazio e modo di eseguire le proiezioni;
2) Rappresentazione degli enti geometrici fondamentali, punto, retta e piano;
3) Condizioni di appartenenza di un ente ad un altro, ovvero, l'appartenenza di un punto ad una retta, di una retta ad un piano e di un punto ad un piano;
4) Condizioni di parallelismo tra due rette, tra due piani e tra retta e piano;
5) Condizioni di perpendicolarità tra retta e piano, tra due rette e tra due piani;
6) Ribaltamento di un piano generico su un piano di proiezione: con questa operazione è possibile trasportare i punti e le rette che vi sono su di esso, frutto dell'intersezione con rette e piani della figura spaziale rappresentata, sul piano di proiezione e misurarne le distanze reciproche e l'ampiezza degli angoli;
7) Cambiamento di uno dei piani di proiezione al fine di rappresentare l'oggetto già rappresentato in una vista diversa da quella precedente, e mettere in evidenza aspetti diversi del medesimo oggetto;
8) L'omologia che intercorre tra due differenti prospettività della stessa figura, ricercandone l'asse di omologia ed il centro di omologia. Tale operazione, pur non essendo in generale indispensabile alla rappresentazione della figura, può essere di aiuto nell'eseguire le operazioni grafiche.

Ai fini didattici occorre "praticare" i vari contenuti mediante due fasi complementari:
9) Esercitazioni, sui principali problemi che si presentano in geometria;
10) Applicazioni, al fine di praticare il gusto della ricerca geometrica mediante il disegno.
_______________________
(1)Vedi anche: 
- Commessatti Annibale (1886-1945), Geometria descrittiva e applicazioni, in Enciclopedia delle matematiche elementari e complementi, Vol. 2-II, Hoepli 1979, pag. 317.
- Campedelli Luigi (1903-1978), Lezioni di geometria, Vol. 2-I, I metodi di rappresentazione della geometria descrittiva, CEDAM, 1972, pag. 84.

Necessità della doppia proiezione nei metodi della geometria descrittiva

1 - In un metodo di rappresentazione della geometria descrittiva si fa uso delle due operazioni fondamentali della geometria proiettiva, e cioè:
1.1 - la proiezione dei punti della figura spaziale da un centro di proiezione. Se tale centro è un punto proprio si ha la proiezione centrale, detta anche proiezione conica, mentre se tale centro è improprio (cioè a distanza infinita) si ha la proiezione parallela, detta anche proiezione cilindrica (cioè tutti i raggi proiettanti sono paralleli tra loro);
1.2 - la sezione dei raggi visivi mediante un piano sul quale si viene a disegnare la rappresentazione della figura spaziale per come la si vede dal centro di proiezione che abbiamo scelto.

2 -  Per individuare un punto nello spazio non è sufficiente una sola proiezione, e ciò avviene sia nella proiezione parallela (come avviene nel metodo delle proiezioni ortogonali) che in quella centrale (come avviene nella prospettiva), in quanto i punti che si trovano su quel raggio proiettante vanno ad essere proiettati tutti nel medesimo punto sul piano di proiezione (vedi figura).
2.1 - Occorre, pertanto, eseguire una seconda proiezione da un diverso centro di proiezione su un altro piano (che può essere distinto oppure coincidente con quello precedente)(1). A rigore, tale seconda proiezione può essere sostituita da un criterio metrico che fornisca le informazioni metriche necessarie nei problemi di costruzione sul foglio da disegno.
E' palese che gli elementi di riferimento devono essere noti, cioè si deve conoscere la posizione relativa sia dei due centri di proiezione che quella dei due piani di proiezione (orientazione interna del sistema).
2.2 - Quando il piano su cui si trova la figura viene proiettato da due centri di proiezione differenti sopra un medesimo piano (proiezione bicentrale) siamo in presenza di quella particolare relazione, tra le due figure proiettate su quel medesimo piano di proiezione, chiamata omologia, nella quale valgono le due proprità: a) punti omologhi sono allineati con il centro di omologia; b) rette omologhe si incontrano sull'asse di omologia.
L'asse e il centro di omologia sono costituiti: il primo dalla retta di intersezione tra il piano su cui si trova la figura e il piano sul quale essa viene proiettata (dai due differenti centri di proiezione); il secondo dal punto di intersezione della retta congiungente i due centri di proiezione sul piano di proiezione.
2.3 - Il ribaltamento di un piano generico sul piano di proiezione presenta un particolare interesse applicativo in tutti i metodi di rappresentazione della geometria descrittiva, in quanto consente di costruire sul piano di proiezione la medesima figura che si trova su quel piano generico, senza le deformazioni angolari o di lunghezza che sono tipiche, invece, della proiezione (vedi l'omologia di ribaltamento in questo post e la figura).

3 - In generale, le due proiezioni di un metodo di rappresentazione possono essere scelte a piacere, come pure la posizione reciproca dei due piani di proiezione o del criterio metrico. Ad esempio, potremo avere:
3.1 - Un centro di proiezione proprio ed un centro di proiezione improprio. Da essi si esegue la proiezione su un medesimo piano di proiezione. La proiezione eseguita dal centro improprio avrà una direzione particolare che illustreremo più tardi: il metodo è noto come Prospettiva, ed è stato oggetto di studi ad iniziare da Filippo Brunelleschi (1377-1446), per proseguire con Leon Battista Alberti (1404-1472), e Piero della Francesca (1416-1492) inizialmente nell'ambito dell'umanesimo fiorentino, mentre è stato ulteriormente perfezionato da altri studiosi come, ad esempio, Guidobaldo Del Monte (1545-1607), Simon Stevin (1548-1620) e Brook Taylor (1685-1771), allargando il campo d'interesse teorico e pratico a tutta l'Europa.
Maggiori generalizzazioni del costrutto teorico e dei procedimenti operativi della prospettiva sono stati apportati, poi, da Jean Victor Poncelet (1788-1867) mediante la geometria proiettiva nel metodo di rappresentazione ora chiamato Metodo delle proiezioni centrali, il quale risolve i problemi di costruzione di figure anche senza la proiezione dal centro di proiezione improprio, introducendo un parametro metrico noto come il cerchio di distanza.
3.2 - Due centri di proiezione impropri, dai quali si proietta, rispettivamente, su due diversi piani di proiezione. Nel caso in cui la direzione di proiezione e il piano di proiezione siano tra loro ortogonali e, inoltre, i due piani di proiezione siano tra loro ortogonali (doppia ortogonalità) siamo in presenza del Metodo delle doppie proiezioni ortogonali, conosciuto anche come Metodo delle doppie proiezioni mongiane, o Metodo di Monge, dal nome del matematico francese Gaspard Monge (1746-1818) che per primo costruì la disciplina come un insieme ordinato e coerente di principi proiettivi e procedimenti grafici operativi, i quali erano in buona parte noti anche prima del suo libro Géométrie Descriptive, scritto nel 1768, ma pubblicato in prima edizione nel 1793. I due studiosi che fornirono materiale teorico e pratico al Monge sono da individuare soprattutto in Albrecht Durer (1471-1528) che contribuì con talune costruzioni relative alle proiezioni ortogonali e in Girard Desargues (1591-1661) che contribuì con teoremi e costruzioni proiettive.
3.3 - Due o più centri di proiezione impropri, dai quali si proietta la figura spaziale sul piano di proiezione (foglio da disegno). Tale metodo di rappresentazione è noto come Metodo dell'assonometria. In esso si può operare anche con un solo piano di proiezione ma, per quanto detto al §. 2.1, occorrerà introdurre un criterio metrico che è quello di fornire la scala di rappresentazione su ciascuno dei tre assi assonometrici, come si vedrà in seguito. Impieghi di tale metodo sono da rinvenire nella costruzione delle grandi cattedrali gotiche del XIII e XIV secolo e, soprattutto nelle costruzioni architettoniche civili, militari e religiose del XVII e XVIII secolo. Il metodo si è evoluto come applicazione pratica delle necessità di cantiere per la costruzione di edifici e, specificatamente, per quanto riguarda il taglio dei legnami e delle pietre, disciplina chiamata Stereotomia. I principali studiosi del metodo dell'assonometria sono stati: ......
3.4 - Un centro di proiezione improprio ed un criterio metrico con cui individuare le informazioni che avrebbero dovuto essere fornite da un secondo piano di proiezione (vedi considerazione in §. 2.1). Se la proiezione è eseguita ortogonalmente al piano di proiezione avremo il Metodo delle proiezioni quotate, impiagato nella rappresentazione cartografica di un territorio come nella rappresentazione di coperture a falde di edifici, nonché nella rappresentazione di prodotti industriali come lo scafo della nave, la carrozzeria dell'automobile e altri corpi di forma prevalentemente non piana.
3.5 - Esistono, inoltre, altri metodi di rappresentazione come il Metodo delle proiezioni stereografiche, le cui prime intuizioni teoriche e grafiche sono dovute a Leonardo da Vinci (1452-1519), metodo poi perfezionalo da Guillaume Postel (1510-1581) e impiegato soprattutto dai cartografi che tentavano di rappresentare il Nuovo Mondo delle recenti scoperte geografiche. Vi è, inoltre, il Metodo delle proiezioni curvilinee le cui applicazioni pratiche ed intuitive in ambito artistico sono quasi tutte in territorio fiammingo (attuale Olanda e parte del Belgio), ad opera, principalmente, di Jean Fouquet (1420-1481). Tale metodo è stato sistematizzato solo di recente come metodo di rappresentazione, e anche se in modo non completo, da André Barre e Albert Flocon in un manualetto francese del 1968 La perspective curviligne.
Il metodo delle proiezioni stereografiche e quello delle proiezioni curvilinee, tuttavia, non rientrano nell'ambito della geometria proiettiva in quanto le rette dello spazio non vengono rappresentate tutte come rette, ma in alcune posizioni si trasformano in curve trascendenti (che fanno uso, cioè, della trigonometria), e non vi è la conservazione del birapporto.

4 - Pur essendo possibile scegliere a piacere le modalità di proiezione di un metodo di rappresentazione della geometria descrittiva, come detto nel §. 3, occorre osservare che la scelta deve portare a soluzioni grafiche il più possibile semplici e di chiara evidenza visiva ed interpretativa ed evitare inutili complicazioni esecutive, altrimenti l'interesse verrebbe confinato nel campo della pura speculazione senza rendere utilità esecutiva che è il principale scopo per cui storicamente sono stati creati i metodi di rappresentazione.
__________________________________
(1) Vedi anche: Commessatti Annibale (1886-1945), Geometria descrittiva e applicazioni, in Enciclopedia delle matematiche elementari e complementi, Vol. 2-II, Hoepli Editore, Milano 1979, pag. 315.