Технички и инжењерски цртеж и визуелизација пројекта - историја

Како се технички и инжењерски цртеж развијао кроз историју? Пресек из 2100. године п.н.е до данашњих дана.

2100 рпн - Прва сачувана слика предмета у правоугаоној пројекцији, водећи рачуна о одговарајућој размери. Цртеж је приказан на статуи Гудеа (1слушај)) инжењер и владар

Сумерски град-држава Лагаш, који се налази на територији модерног Ирака.

КСНУМКСтх век пре нове ере – Марко Витрувије Полио се сматра оцем дизајнерског цртежа, тј. Витрувије, римски архитекта, конструктор

војна возила за време владавине Јулија Цезара и Октавијана Августа. Створио је такозваног Витрувијанског човека - слику нагог човека уписаног у круг и квадрат (2), симболизујући покрет (касније је Леонардо да Винчи дистрибуирао сопствену верзију овог цртежа). Прославио се као аутор расправе О архитектури десет књига, која је написана између 20. и 10. пре Христа, а пронађена је тек 1415. године у библиотеци манастира Св. Галлен у Швајцарској. Витрувије детаљно описује како грчке класичне редове тако и њихове римске варијације. Описи су допуњени одговарајућим илустрацијама – оригинални цртежи, међутим, нису сачувани. У модерном периоду многи познати аутори су правили илустрације за ово дело, покушавајући да поново креирају изгубљене цртеже.

3. Један од цртежа Гвида да Виђевана

Средњи век – При пројектовању објеката и башта користе се геометријски принципи – ад куадратум и ад триангулум, тј. цртеж у виду квадрата или троугла. Градитељи катедрале у процесу рада стварају скице и цртеже, али без строгих правила и стандардизације. Књига цртежа опсадних машина судског хирурга и проналазача Гвида да Виђевана, 1335.3) показује важност ових раних цртежа као алата за привлачење спонзора и клијената који желе да финансирају грађевинска улагања.

1230-1235 – Направио албум Виларда де Хонекура (4). Реч је о рукопису који садржи 33 листа пергамента спојених заједно, ширине 15–16 цм и висине 23–24 цм, обострано прекривених цртежима и ознакама направљеним пером и претходно исцртаним оловним штапом. Цртежи о зградама, архитектонским елементима, скулптурама, људима, животињама и уређајима прате описи.

1335 – Гвидо да Виђевано ради на Текаурус Регис Францие, делу који брани крсташки рат који је прогласио Филип ВИ. Рад садржи бројне цртеже ратних машина и возила, укључујући оклопна кола, запрежна кола и друге генијалне уређаје за опсаду. Иако се Филипов крсташки рат никада није догодио због рата са Енглеском, да Виђеванов војни албум претходи и предвиђа многе војне грађевине Леонарда да Винчија и других проналазача из шеснаестог века.

4. Страница из албума Виљара де Онекура.

1400-1600 – Први технички цртежи су у извесном смислу ближи модерним идејама, ренесанса је донела многа побољшања и промене не само у техници градње, већ и у дизајну и презентацији пројеката.

КСВ век – Поновно откривање перспективе уметника Паола Учела коришћено је у техничком цртежу ренесансе. Филипо Брунелески је почео да користи линеарну перспективу у својим сликама, што је њему и његовим следбеницима први пут дало прилику да реално представе архитектонске структуре и механичке уређаје. Поред тога, цртежи из раног КСНУМКС века Мариана ди Јацопа, по имену Таццола, показују употребу перспективе за прецизно приказивање изума и машина. Таццола је експлицитно користио правила цртања не као средство за документовање постојећих структура, већ као метод дизајна користећи визуелизацију на папиру. Његове методе су се разликовале од ранијих примера техничког цртања Виларда де Хонекура, Аббеа вон Ландсберга и Гвида да Виђевана по употреби перспективе, волумена и сенчења. Методе које је започео Таццола користили су и развијали каснији аутори.

Почетак КСНУМКС века – Први трагови карактеристика савремених техничких цртежа, као што су тлоцрти, монтажни цртежи и детаљни цртежи пресека, потичу из скицира Леонарда да Винчија направљених на самом почетку КСНУМКС века. Леонардо је црпео инспирацију из радова ранијих аутора, посебно Франческа ди Ђорђа Мартинија, архитекте и дизајнера машина. Типови објеката у пројекцијама присутни су и у делима немачког мајстора сликарства из времена Леонхарда Албрехта Дирера. Многе од техника које је да Винчи користио биле су иновативне у смислу модерних принципа дизајна и техничког цртања. На пример, био је један од првих који је предложио израду дрвених модела предмета као део дизајна.

1543 – Почетак формалне обуке у техникама цртања. Основана је Венецијанска академија уметности дел Дисегно. сликари, вајари и архитекте су учени да примењују стандардне технике дизајна и да репродукују шаре на слици. Академија је имала велики значај и у борби против затворених система обуке у занатским радионицама, који су се обично супротстављали употреби заједничких норми и стандарда у дизајнерском цртању.

КСВИИ век – На техничке цртеже ренесансе првенствено су утицали уметнички принципи и конвенције, а не технички. Ова ситуација је почела да се мења у наредним вековима. Герард Десаргуес се ослањао на рад ранијег истраживача Самуела Маралоиса да развио систем пројективне геометрије који је коришћен за математичко представљање објеката у три димензије. Једна од првих теорема пројективне геометрије, Дезаргова теорема, названа је по њему. У смислу еуклидске геометрије, он је рекао да ако два троугла леже на равни на такав начин да се три праве дефинисане одговарајућим паровима њихових врхова поклапају, онда се три тачке пресека одговарајућих парова страница (или њихових продужетака) ) остају колинеарни.

1799 - Књига "Дескриптивна геометрија" француског математичара из КСВИИИ века Гаспар Монге (5), приређен на основу његових претходних предавања. Сматра се првим излагањем нацртне геометрије и формализације приказа у техничком цртању, ова публикација датира још од рођења модерног техничког цртања. Монге је развио геометријски приступ за одређивање правог облика пресечних равни генерисаних облика. Док овај приступ производи слике које су површно идентичне погледима које је Витрувије промовисао од античких времена, његова техника омогућава дизајнерима да креирају пропорционалне погледе из било ког угла или правца, с обзиром на основни скуп погледа. Али Монж је био више од математичара. Учествовао је у стварању целокупног система техничког и дизајнерског образовања, који се у великој мери заснивао на његовим принципима. Развоју цртачке професије у то време олакшао је не само рад Монгеа, већ и индустријска револуција уопште, потреба за производњом резервних делова и увођење процеса дизајна у производњу. Економичност је такође била важна - скуп дизајнерских цртежа у већини случајева чинио је непотребним изградњу распореда радног објекта.

1822 Једну од популарних метода техничког представљања, аксонометријски цртеж, формализовао је пастор Вилијам Фариш из Кембриџа почетком 1822. века у свом раду о примењеним наукама. Он је описао технику приказивања објеката у тродимензионалном простору, неку врсту паралелне пројекције која пресликава простор на раван користећи правоугаони координатни систем. Особина која разликује аксонометрију од других типова паралелне пројекције је жеља да се одрже стварне димензије пројектованих објеката у најмање једном изабраном правцу. Неке врсте аксонометрије такође вам омогућавају да задржите димензије углова паралелно са изабраном равнином. Фариш је често користио моделе да илуструје одређене принципе у својим предавањима. Да би објаснио склапање модела, користио је технику изометријске пројекције – пресликавање тродимензионалног простора на раван, што је једна од врста паралелне пројекције. Иако је општи концепт изометрије постојао и раније, Фарис је био тај који се сматра првом особом која је успоставила правила изометријског цртања. У 120, у чланку „О изометријској перспективи“, писао је о „потреби за тачним техничким цртежима, без оптичких изобличења“. То га је навело да формулише принципе изометрије. Изометрија значи "једнаке мере" јер се иста скала користи за висину, ширину и дубину. Суштина изометријске пројекције је изједначавање углова (КСНУМКС °) између сваког пара оса, тако да је перспективно смањење сваке осе исто. Од средине деветнаестог века, изометрија је постала уобичајено средство за инжењере (6), а убрзо након тога аксонометрија и изометрија су укључене у програме архитектонских истраживања у Европи и Сједињеним Државама.

6. Технички цртеж у изометријском приказу

КСНУМКС'с – Најновија иновација која је техничке цртеже довела до данашњег облика био је проналазак њиховог копирања на различите начине, од фотокопирања до фотокопирања. Први популарни репродуктивни процес, уведен 80-их година, био је цијанотип (7). Ово је омогућило дистрибуцију техничких цртежа до нивоа појединачних радних станица. Радници су били обучени да читају нацрт и морали су се стриктно придржавати димензија и толеранција. Ово је, заузврат, имало огроман утицај на развој масовне производње, јер је смањило захтеве за нивоом професионализма и искуства произвођача производа.

7. Копија техничког цртежа

1914 – Почетком 1914. века боје су биле широко коришћене у техничким цртежима. Међутим, до 100. године ова пракса је скоро XNUMX% напуштена у индустријализованим земљама. Боје у техничким цртежима имале су различите функције — коришћене су за представљање грађевинског материјала, коришћене су за разликовање токова и кретања у систему и једноставно за украшавање слика уређаја њима.

1963 – Иван Сатхерланд, у својој докторској тези на МИТ-у, развија Скетцхпад за дизајн (8). Био је то први ЦАД (Цомпуте Аидед Десигн) програм опремљен графичким интерфејсом - ако га можете тако назвати, јер је све што је радио било креирање ки дијаграма. Организационе иновације примењене у Скетцхпад-у означиле су почетак употребе објектно оријентисаног програмирања у савременим ЦАД и ЦАЕ (Цомпутер Аидед Енгинееринг) системима.

8. Иван Сатерленд представља Скетцхпад

60-их. – Инжењери великих компанија као што су Боеинг, Форд, Цитроен и ГМ развијају нове ЦАД програме. Компјутерски потпомогнуте методе пројектовања и визуелизација дизајна постају начин да се поједноставе аутомобилски и ваздухопловни пројекти, а брз развој нових производних технологија, углавном машина алатки са нумеричком контролом, није без значаја. Због значајног недостатка рачунарске снаге у поређењу са данашњим машинама, рани ЦАД дизајн захтевао је много финансијске и инжењерске снаге.

9. Портер Пјер Безиер са својим математичким формулама

1968 – Проналазак XNUMXД ЦАД/ЦАМ (Цомпутер Аидед Мануфацтуринг) метода приписује се француском инжењеру Пјеру Безијеу.9). Да би олакшао дизајн делова и алата за аутомобилску индустрију, развио је УНИСУРФ систем, који је касније постао радна основа за следеће генерације ЦАД софтвера.

1971 – Појављује се АДАМ, Аутоматско цртање и обрада (АДАМ). То је био ЦАД алат који је развио др. Патрицк Ј. Ханратти, чија компанија Мануфацтуринг анд Цонсултинг Сервицес (МЦС) испоручује софтвер великим компанијама као што су МцДоннелл Доуглас и Цомпутервисион.

80-их. – Напредак у развоју компјутерских алата за моделирање чврстог материјала. Џон Вокер је 1982. године основао Аутодеск, чији је главни производ светски познати и популарни 2Д АутоЦАД програм.

1987 – Објављен је Про/ЕНГИНЕЕР, који најављује повећану употребу техника функционалног моделирања и везивања параметара функције. Произвођач ове следеће прекретнице у дизајну била је америчка компанија ПТЦ (Параметриц Тецхнологи Цорпоратион). Про/ЕНГИНЕЕР је креиран за Виндовс/Виндовс к64/Уник/Линук/Соларис и Интел/АМД/МИПС/УлтраСПАРЦ процесоре, али је током времена произвођач постепено ограничавао број подржаних платформи. Од 2011. једине подржане платформе су системи из породице МС Виндовс.

10. Пројектовање робота у савременом ЦАД програму

1994 – Аутодеск АутоЦАД Р13 се појављује на тржишту, тј. прва верзија програма познате компаније која ради на тродимензионалним моделима (10). То није био први програм дизајниран за 3Д моделирање. Функције овог типа су развијене раних 60-их година, а 1969. МАГИ је објавио СинтхаВисион, први комерцијално доступан програм за моделирање чврстог материјала. Године 1989. НУРБС, математички приказ 3Д модела, први пут се појавио на радним станицама Силицон Грапхицс. ЦАС Берлин је 1993. развио интерактивни НУРБС симулациони програм за ПЦ под називом НоРБС.

2012 – Аутодеск 360, софтвер за дизајн и моделирање заснован на облаку, излази на тржиште.