Tehnički i inženjerski crtež i vizualizacija projekta - povijest
Kako se tehničko i inženjersko crtanje razvijalo kroz povijest? Presjek iz 2100. pr do danas.
2100 rpn - Prva sačuvana slika predmeta u pravokutnoj projekciji, uz vođenje računa o odgovarajućem mjerilu. Crtež je prikazan na kipu Gudea (1slušaj)) inženjer i vladar
Sumerski grad-država Lagaš, koji se nalazi na teritoriju modernog Iraka.
XNUMX. stoljeće pr – Marko Vitruvije Polio smatra se ocem dizajnerskog crteža, tj. Vitruvije, rimski arhitekt, graditelj
vojna vozila za vrijeme vladavine Julija Cezara i Oktavijana Augusta. Stvorio je takozvanog Vitruvijanskog čovjeka - sliku nagog čovjeka upisanog u krug i kvadrat (2), simbolizirajući pokret (kasnije je Leonardo da Vinci distribuirao vlastitu verziju ovog crteža). Proslavio se kao autor rasprave O arhitekturi deset knjiga, koja je nastala između 20. i 10. godine prije Krista, a pronađena je tek 1415. u knjižnici samostana sv. Gallenu u Švicarskoj. Vitruvije detaljno opisuje i grčke klasične redove i njihove rimske varijacije. Opisi su dopunjeni odgovarajućim ilustracijama - originalni crteži, međutim, nisu sačuvani. U modernom razdoblju mnogi su poznati autori radili ilustracije za ovo djelo, pokušavajući ponovno stvoriti izgubljene crteže.
3. Jedan od crteža Guida da Vigevana
Srednji vijek – Pri projektiranju zgrada i vrtova koriste se geometrijski principi – ad quadratum i ad triangulum, tj. crtanje u obliku kvadrata ili trokuta. Graditelji katedrale u procesu rada stvaraju skice i nacrte, ali bez strogih pravila i normiranja. Knjiga crteža opsadnih sprava dvorskog kirurga i izumitelja Guida da Vigevana, 1335.3) pokazuje važnost ovih ranih crteža kao alata za privlačenje sponzora i klijenata koji žele financirati građevinska ulaganja.
1230-1235 – Stvorio album Villarda de Honnecourta (4). Riječ je o rukopisu koji sadrži 33 međusobno spojena lista pergamenta širine 15–16 cm i visine 23–24 cm. Obostrano su prekriveni crtežima i oznakama napravljenim perom i prethodno iscrtanim olovnim štapom. Crteži o zgradama, arhitektonskim elementima, skulpturama, ljudima, životinjama i napravama popraćeni su opisima.
1335 – Guido da Vigevano radi na Texaurus Regis Francie, djelu koje brani križarski rat koji je proglasio Filip VI. Djelo sadrži brojne crteže ratnih strojeva i vozila, uključujući oklopna kola, kola s vjetrom i druge domišljate opsadne naprave. Iako se Filipov križarski rat nikada nije dogodio zbog rata s Engleskom, da Vigevanov vojni album prethodi i anticipira mnoge vojne građevine Leonarda da Vincija i drugih izumitelja iz šesnaestog stoljeća.
4. Stranica s albuma Villara de Onnekura.
1400-1600 – Prvi tehnički crteži su u neku ruku bliži suvremenim predodžbama, renesansa je donijela mnoga poboljšanja i promjene ne samo u tehnici gradnje, već i u dizajnu i prezentaciji projekata.
XV stoljeće – Ponovno otkriće perspektive umjetnika Paola Uccella korišteno je u tehničkom crtanju renesanse. Filippo Brunelleschi počeo je koristiti linearnu perspektivu u svojim slikama, što je njemu i njegovim sljedbenicima prvi put dalo priliku da realno prikažu arhitektonske strukture i mehaničke uređaje. Osim toga, crteži iz ranog XNUMX. stoljeća Mariana di Jacopa, po imenu Taccola, pokazuju korištenje perspektive za točan prikaz izuma i strojeva. Taccola je eksplicitno koristio pravila crtanja ne kao sredstvo dokumentiranja postojećih struktura, već kao metodu dizajna koristeći vizualizaciju na papiru. Njegove su se metode razlikovale od ranijih primjera tehničkog crtanja Villarda de Honnecourta, Abbéa von Landsberga i Guida da Vigevana u njihovoj uporabi perspektive, volumena i sjenčanja. Metode koje je započeo Taccola koristili su i razvijali kasniji autori.
Početak XNUMX stoljeća – Prvi tragovi značajki modernih tehničkih crteža, kao što su tlocrti, sklopni crteži i detaljni crteži presjeka, potječu iz crtačkih knjiga Leonarda da Vincija napravljenih na samom početku XNUMX. stoljeća. Leonardo je crpio inspiraciju iz djela ranijih autora, posebice Francesca di Giorgia Martinija, arhitekta i dizajnera strojeva. Vrste objekata u projekcijama prisutne su iu djelima njemačkog majstora slikarstva iz vremena Leonharda Albrechta Dürera. Mnoge tehnike kojima se da Vinci služio bile su inovativne u smislu modernih načela dizajna i tehničkog crteža. Primjerice, bio je jedan od prvih koji je predložio izradu drvenih modela predmeta kao dio dizajna.
1543 – Početak formalne obuke tehnike crtanja. Osnovana je venecijanska Akademija umjetnosti del Disegno. slikari, kipari i arhitekti podučavani su primjenjivati standardne tehnike dizajna i reproducirati uzorke na slici. Akademija je također bila od velike važnosti u borbi protiv zatvorenih sustava obuke u obrtničkim radionicama, koji su se obično protivili korištenju zajedničkih normi i standarda u projektnom crtežu.
XNUMX. stoljeće – Tehnički crteži renesanse bili su prvenstveno pod utjecajem umjetničkih načela i konvencija, a ne tehničkih. Ova se situacija počela mijenjati u narednim stoljećima. Gerard Desargues oslanjao se na rad ranijeg istraživača Samuela Maraloisa kako bi razvio sustav projektivne geometrije koji je korišten za matematičko predstavljanje objekata u tri dimenzije. Po njemu je nazvan jedan od prvih teorema projektivne geometrije, Desarguesov teorem. U smislu euklidske geometrije, rekao je da ako dva trokuta leže na ravnini na takav način da se tri crte definirane odgovarajućim parovima njihovih vrhova podudaraju, tada se tri točke presjeka odgovarajućih parova stranica (ili njihovih produžetaka) ) ostaju kolinearni.
1799 - Knjiga "Deskriptivna geometrija" francuskog matematičara iz XVIII stoljeća Gasparda Mongea (5), priredio na temelju njegovih prethodnih predavanja. Smatra se prvim izlaganjem deskriptivne geometrije i formalizacije prikaza u tehničkom crtanju, ova publikacija datira još od rođenja modernog tehničkog crtanja. Monge je razvio geometrijski pristup određivanju pravog oblika presječnih ravnina generiranih oblika. Dok ovaj pristup proizvodi slike koje su površno identične pogledima koje je Vitruvije promicao od antičkih vremena, njegova tehnika omogućuje dizajnerima stvaranje proporcionalnih pogleda iz bilo kojeg kuta ili smjera, s obzirom na osnovni skup pogleda. Ali Monge je bio više od običnog matematičara. Sudjelovao je u stvaranju cjelokupnog sustava tehničkog i dizajnerskog obrazovanja koji se uvelike temeljio na njegovim načelima. Razvoju crtačke struke u to vrijeme nije olakšao samo rad Mongea, već i industrijska revolucija općenito, potreba za proizvodnjom rezervnih dijelova i uvođenje procesa dizajna u proizvodnju. Ekonomija je također bila važna - skup dizajnerskih crteža u većini slučajeva činio je nepotrebnim izgradnju izgleda radnog objekta.
1822 Jednu od popularnih metoda tehničkog predstavljanja, aksonometrijski crtež, formalizirao je pastor William Farish iz Cambridgea početkom 1822. stoljeća u svom radu o primijenjenim znanostima. Opisao je tehniku prikazivanja objekata u trodimenzionalnom prostoru, svojevrsnu paralelnu projekciju koja preslikava prostor na ravninu pomoću pravokutnog koordinatnog sustava. Značajka koja razlikuje aksonometriju od drugih vrsta paralelnih projekcija je želja da se zadrže stvarne dimenzije projiciranih objekata u barem jednom odabranom smjeru. Neke vrste aksonometrije također vam omogućuju da zadržite dimenzije uglova paralelno s odabranom ravninom. Farish je često koristio modele kako bi ilustrirao određena načela u svojim predavanjima. Kako bi objasnio sastavljanje modela, koristio se tehnikom izometrijske projekcije – preslikavanja trodimenzionalnog prostora na ravninu, što je jedna od vrsta paralelne projekcije. Iako je opći koncept izometrije postojao i prije, Farish je bio taj koji je naširoko priznat kao prva osoba koja je uspostavila pravila izometrijskog crtanja. U 120, u članku “O izometrijskoj perspektivi” napisao je o “potrebi za točnim tehničkim crtežima, bez optičkih izobličenja”. To ga je navelo da formulira principe izometrije. Izometrija znači "jednake mjere" jer se ista ljestvica koristi za visinu, širinu i dubinu. Bit izometrijske projekcije je izjednačiti kutove (XNUMX°) između svakog para osi, tako da je perspektivna redukcija svake osi ista. Od sredine devetnaestog stoljeća, izometrija je postala uobičajeni alat za inženjere (6), a ubrzo nakon toga aksonometrija i izometrija uključene su u programe arhitektonskih istraživanja u Europi i Sjedinjenim Državama.
6. Tehnički crtež u izometrijskom prikazu
80-ih godina – Posljednja inovacija koja je tehničke crteže dovela do sadašnjeg oblika je izum kopiranja na razne načine, od fotokopiranja do fotokopiranja. Prvi popularni reproduktivni proces, uveden 80-ih, bio je cijanotip (7). To je omogućilo distribuciju tehničkih crteža do razine pojedinih radnih stanica. Radnici su bili osposobljeni za čitanje nacrta i morali su se striktno pridržavati dimenzija i tolerancija. To je, pak, imalo ogroman utjecaj na razvoj masovne proizvodnje, jer je smanjilo zahtjeve za razinom profesionalnosti i iskustva izvođača proizvoda.
7. Kopija tehničkog crteža
1914 – Početkom 1914. stoljeća u tehničkim crtežima uvelike se koriste boje. Međutim, do 100. godine ovu je praksu u industrijaliziranim zemljama napustilo gotovo XNUMX%. Boje u tehničkim crtežima imale su različite funkcije - korištene su za predstavljanje građevinskih materijala, korištene su za razlikovanje tokova i kretanja u sustavu i jednostavno za ukrašavanje slika uređaja s njima.
1963 – Ivan Sutherland, u svojoj doktorskoj tezi na MIT-u, razvija Sketchpad za dizajn (8). Bio je to prvi CAD (Compute Aided Design) program opremljen grafičkim sučeljem - ako ga možete tako nazvati, jer sve što je radio bilo je stvaranje xy dijagrama. Organizacijske inovacije primijenjene u Sketchpadu pokrenule su korištenje objektno orijentiranog programiranja u modernim CAD i CAE (Computer Aided Engineering) sustavima.
8. Ivan Sutherland predstavlja Sketchpad
60 – Inženjeri iz velikih tvrtki kao što su Boeing, Ford, Citroën i GM razvijaju nove CAD programe. Računalno potpomognute metode projektiranja i vizualizacija dizajna postaju načini pojednostavljivanja automobilskih i zrakoplovnih projekata, a brzi razvoj novih proizvodnih tehnologija, uglavnom alatnih strojeva s numeričkim upravljanjem, nije bez značaja. Zbog značajnog nedostatka računalne snage u usporedbi s današnjim strojevima, rani CAD dizajn zahtijevao je mnogo financijske i inženjerske snage.
9. Porter Pierre Bezier sa svojim matematičkim formulama
1968 – Za izum XNUMXD CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing) metoda zaslužan je francuski inženjer Pierre Bézier.9). Kako bi olakšao dizajn dijelova i alata za automobilsku industriju, razvio je UNISURF sustav, koji je kasnije postao radna osnova za sljedeće generacije CAD softvera.
1971 – Pojavljuje se ADAM, Automatizirano crtanje i obrada (ADAM). Bio je to CAD alat koji je razvio Dr. Patrick J. Hanratty, čija tvrtka Manufacturing and Consulting Services (MCS) isporučuje softver velikim tvrtkama kao što su McDonnell Douglas i Computervision.
80 – Napredak u razvoju računalnih alata za čvrsto modeliranje. John Walker je 1982. godine osnovao Autodesk, čiji je glavni proizvod svjetski poznati i popularni 2D AutoCAD program.
1987 – Objavljen je Pro/ENGINEER, najavljujući povećanu upotrebu tehnika funkcionalnog modeliranja i vezivanja parametara funkcije. Proizvođač ove sljedeće prekretnice u dizajnu bila je američka tvrtka PTC (Parametric Technology Corporation). Pro/ENGINEER je kreiran za Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris i Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC procesore, no s vremenom je proizvođač postupno ograničavao broj podržanih platformi. Od 2011. godine jedine podržane platforme su sustavi iz obitelji MS Windows.
10. Projektiranje robota u modernom CAD programu
1994 – Na tržištu se pojavljuje Autodesk AutoCAD R13, tj. prva verzija programa poznate tvrtke koja radi na trodimenzionalnim modelima (10). To nije bio prvi program dizajniran za 3D modeliranje. Funkcije ovog tipa razvijene su ranih 60-ih, a 1969. MAGI je objavio SynthaVision, prvi komercijalno dostupan program za modeliranje čvrstih tijela. Godine 1989. NURBS, matematički prikaz 3D modela, prvi put se pojavio na radnim stanicama Silicon Graphics. CAS Berlin je 1993. razvio interaktivni NURBS simulacijski program za PC pod nazivom NöRBS.
2012 – Autodesk 360, softver za dizajn i modeliranje temeljen na oblaku, ulazi na tržište.
