Texniki və mühəndislik rəsmləri və layihənin vizuallaşdırılması - tarix

Tarix boyu texniki və mühəndislik rəsmləri necə inkişaf etmişdir? Eramızdan əvvəl 2100-cü ildən kəsiyi bu günə qədər.

2100 rpn - Müvafiq miqyas nəzərə alınmaqla düzbucaqlı proyeksiyada obyektin ilk qorunub saxlanmış təsviri. Rəsm Qudea heykəlinin üzərində təsvir edilmişdir (1qulaq asın)) mühəndis və hökmdar

Müasir İraq ərazisində yerləşən Laqaş Şumer şəhər-dövləti.

Eramızdan əvvəl XNUMX əsr – Marcus Vitruvius Pollio dizayn rəsminin atası hesab olunur, yəni. Vitruvius, Roma memarı, inşaatçısı

Julius Sezar və Octavian Augustus dövründə hərbi maşınlar. O, qondarma Vitruvian Adamını yaratdı - dairədə və kvadratda yazılmış çılpaq bir adamın təsviri (2), hərəkəti simvolizə edən (sonralar Leonardo da Vinçi bu rəsmin öz versiyasını payladı). O, eramızdan əvvəl 20-10-cu illər arasında yazılmış və 1415-ci ilə qədər St. İsveçrədə Gallen. Vitruvius həm Yunan klassik ordenlərini, həm də onların Roma varyasyonlarını ətraflı təsvir edir. Təsvirlər müvafiq illüstrasiyalarla tamamlandı - orijinal təsvirlər, lakin qorunmamışdır. Müasir dövrdə bir çox məşhur müəlliflər itirilmiş rəsmləri yenidən yaratmağa çalışaraq bu əsər üçün illüstrasiyalar hazırladılar.

3. Guido da Vigevano tərəfindən çəkilmiş rəsmlərdən biri

Orta əsrlər – Binaların və bağların layihələndirilməsi zamanı həndəsi prinsiplərdən istifadə olunur - ad quadratum və ad triangulum, yəni. kvadrat və ya üçbucaq baxımından rəsm. Katedralin inşaatçıları iş prosesində eskizlər və rəsmlər yaradırlar, lakin ciddi qaydalar və standartlaşdırma olmadan. Məhkəmə cərrahı və ixtiraçısı Guido da Vigevano tərəfindən mühasirə mühərriklərinin təsvirləri kitabı, 13353) tikinti investisiyalarını maliyyələşdirmək istəyən sponsorları və müştəriləri cəlb etmək üçün alət kimi bu ilkin rəsmlərin əhəmiyyətini nümayiş etdirir.

1230-1235 – Villard de Honnecourt tərəfindən albom yaratdı (4). Bu, bir-birinə bərkidilmiş, eni 33–15 sm, hündürlüyü 16–23 sm olan 24 vərəq perqamentdən ibarət əlyazmadır.Onların hər iki tərəfi qələmlə çəkilmiş və əvvəllər qurğuşun çubuqla çəkilmiş rəsm və işarələrlə örtülüb. Binalar, memarlıq elementləri, heykəllər, insanlar, heyvanlar və cihazlar haqqında rəsmlər təsvirlərlə müşayiət olunur.

1335 – Guido da Vigevano, VI Filippin elan etdiyi səlib yürüşünü müdafiə edən “Texaurus Regis Francie” əsəri üzərində işləyir. Əsərdə zirehli arabalar, külək arabaları və digər dahiyanə mühasirə vasitələri də daxil olmaqla, döyüş maşınları və nəqliyyat vasitələrinin çoxsaylı rəsmləri var. Filippin səlib yürüşü İngiltərə ilə müharibə səbəbindən heç vaxt baş tutmasa da, da Vigevanonun hərbi albomu Leonardo da Vinçinin və XVI əsrin digər ixtiraçılarının bir çox hərbi binalarından əvvəl və onları gözləyir.

4. Villard de Honnecourt albomundan səhifə.

1400-1600 - İlk texniki rəsmlər müəyyən mənada müasir ideyalara daha yaxındır, İntibah təkcə tikinti texnikasında deyil, həm də layihələrin dizaynında və təqdimatında çoxlu təkmilləşdirmələr və dəyişikliklər gətirdi.

XV əsr – Rəssam Paolo Uccello tərəfindən perspektivin yenidən kəşfindən İntibah dövrünün texniki rəsmində istifadə edilmişdir. Filippo Brunelleschi rəsmlərində xətti perspektivdən istifadə etməyə başladı ki, bu da ona və onun ardıcıllarına ilk dəfə olaraq memarlıq strukturlarını və mexaniki cihazları real şəkildə təqdim etmək imkanı verdi. Bundan əlavə, Mariano di Jacopo tərəfindən XNUMX əsrin əvvəllərində Taccola adlı rəsmlər ixtiraları və maşınları dəqiq təsvir etmək üçün perspektivdən istifadəni göstərir. Taccola rəsm qaydalarından açıq şəkildə mövcud strukturların sənədləşdirilməsi vasitəsi kimi deyil, kağız üzərində vizuallaşdırmadan istifadə edərək dizayn metodu kimi istifadə etmişdir. Onun metodları perspektiv, həcm və kölgədən istifadə baxımından Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg və Guido da Vigevanonun əvvəlki texniki rəsm nümunələrindən fərqlənirdi. Taccola tərəfindən irəli sürülən üsullar sonrakı müəlliflər tərəfindən istifadə edilmiş və inkişaf etdirilmişdir.

XNUMX əsrin əvvəlləri – Plan görünüşləri, montaj cizgiləri və detallı bölmə təsvirləri kimi müasir texniki təsvirlərin xüsusiyyətlərinin ilk izləri Leonardo da Vinçinin XNUMX əsrin əvvəllərində hazırlanmış eskiz dəftərlərindən gəlir. Leonardo əvvəlki müəlliflərin, xüsusən də memar və maşın dizayneri Françesko di Giorgio Martininin işindən ilham almışdır. Proyeksiyalarda obyektlərin növləri Leonhard Albrecht Dürer dövründən alman rəssamlıq ustasının əsərlərində də mövcuddur. Da Vinçinin istifadə etdiyi bir çox texnika müasir dizayn prinsipləri və texniki rəsm baxımından innovativ idi. Məsələn, dizaynın bir hissəsi kimi əşyaların taxta maketlərinin hazırlanmasını təklif edən ilklərdən biri idi.

1543 – Rəsm texnikası üzrə formal təlimin başlanması. Venesiya İncəsənət Akademiyası del Disegno yaradıldı. rəssamlara, heykəltəraşlara və memarlara standart dizayn üsullarını tətbiq etmək və təsvirdə naxışları çoxaltmaq öyrədilirdi. Akademiya, həmçinin dizayn rəsmində ümumi norma və standartların istifadəsinə qarşı çıxan sənətkarlıq emalatxanalarında qapalı təlim sistemləri ilə mübarizədə də böyük əhəmiyyət kəsb edirdi.

XNUMX-ci əsr – İntibah dövrünün texniki təsvirlərinə texniki deyil, ilk növbədə bədii prinsiplər və konvensiyalar təsir edirdi. Bu vəziyyət sonrakı əsrlərdə dəyişməyə başladı. Gerard Desargues əvvəlki tədqiqatçı Samuel Maraloisin işindən istifadə edərək, obyektləri üç ölçülü riyazi şəkildə təmsil etmək üçün istifadə olunan proyektiv həndəsə sistemini inkişaf etdirdi. Proyektiv həndəsənin ilk teoremlərindən biri olan Dezarq teoremi onun adını daşıyır. Evklid həndəsəsi baxımından o, dedi ki, əgər iki üçbucaq bir müstəvidə elə uzanırsa ki, onların təpələrinin müvafiq cütləri ilə müəyyən edilən üç xətt üst-üstə düşürsə, onda müvafiq tərəflərin (yaxud onların uzantılarının) kəsişmə nöqtələrinin üç nöqtəsi. ) kollinear qalır.

1799 - XVIII əsr fransız riyaziyyatçısı Qaspard Monjun "Təsviri həndəsə" kitabı (5), əvvəlki mühazirələri əsasında hazırlanmışdır. Təsviri həndəsənin ilk ekspozisiyası və texniki rəsmdə nümayişin rəsmiləşdirilməsi hesab edilən bu nəşr müasir texniki rəsmin doğulmasından başlayır. Monge yaradılan fiqurların kəsişmə müstəvilərinin həqiqi formasını təyin etmək üçün həndəsi yanaşma işləyib hazırladı. Bu yanaşma Vitruviusun qədim zamanlardan bəri təbliğ etdiyi baxışlarla səthi eyni olan şəkillər yaratsa da, onun texnikası əsas baxışlar toplusunu nəzərə alaraq dizaynerlərə istənilən bucaqdan və ya istiqamətdən mütənasib görünüşlər yaratmağa imkan verir. Lakin Monge sadəcə praktiki riyaziyyatçı deyildi. O, əsasən onun prinsiplərinə əsaslanan bütün texniki və dizayn təhsili sisteminin yaradılmasında iştirak etmişdir. O dövrdə rəsm sənətinin inkişafına təkcə Monqun işi deyil, həm də ümumilikdə sənaye inqilabı, ehtiyat hissələrinin istehsalına ehtiyac və dizayn proseslərinin istehsalata tətbiqi kömək etdi. İqtisadiyyat da vacib idi - bir sıra dizayn təsvirləri əksər hallarda işləyən bir obyektin planını qurmağı lazımsız etdi.

1822 Texniki təsvirin məşhur üsullarından biri olan aksonometrik rəsm 1822-ci əsrin əvvəllərində Kembricdən olan Pastor Uilyam Fariş tərəfindən tətbiqi elmlər üzrə işində rəsmiləşdirilib. O, üçölçülü fəzada obyektləri göstərmək üçün bir texnikanı, düzbucaqlı koordinat sistemindən istifadə edərək kosmosu müstəviyə köçürən bir növ paralel proyeksiyanı təsvir etdi. Aksonometriyanı paralel proyeksiyanın digər növlərindən fərqləndirən xüsusiyyət, ən azı bir seçilmiş istiqamətdə proqnozlaşdırılan obyektlərin real ölçülərini saxlamaq istəyidir. Bəzi aksonometriya növləri də künclərin ölçülərini seçilmiş müstəviyə paralel saxlamağa imkan verir. Farish öz mühazirələrində müəyyən prinsipləri göstərmək üçün tez-tez modellərdən istifadə edirdi. Modellərin yığılmasını izah etmək üçün o, izometrik proyeksiya texnikasından - paralel proyeksiya növlərindən biri olan üçölçülü fəzanın müstəvidə xəritələşdirilməsindən istifadə etdi. Ümumi izometriya anlayışı əvvəllər mövcud olsa da, izometrik rəsm qaydalarını təyin edən ilk şəxs kimi geniş şəkildə tanınan Fariş olmuşdur. 120-ci ildə "İzometrik perspektiv haqqında" məqaləsində o, "optik təhriflərdən azad olan dəqiq texniki təsvirlərə ehtiyac" haqqında yazırdı. Bu, onu izometriya prinsiplərini formalaşdırmağa vadar etdi. İzometrik "bərabər ölçülər" deməkdir, çünki hündürlük, en və dərinlik üçün eyni miqyasdan istifadə olunur. İzometrik proyeksiyanın mahiyyəti hər bir oxun perspektiv azalmasının eyni olması üçün hər bir cüt ox arasındakı açıları (XNUMX °) bərabərləşdirməkdir. On doqquzuncu əsrin ortalarından etibarən izometriya mühəndislər üçün ümumi alətə çevrilmişdir (6) və qısa müddət sonra aksonometriya və izometriya Avropa və ABŞ-da memarlıq tədqiqat proqramlarına daxil edildi.

6. İzometrik görünüşdə texniki rəsm

80-s – Texniki təsvirləri indiki formasına gətirən ən son yenilik, onların surət çıxarmaqdan tutmuş fotokopiyaya qədər müxtəlif üsullarla surətinin çıxarılmasının ixtirası oldu. 80-ci illərdə təqdim edilən ilk məşhur reproduktiv proses siyanotip idi (7). Bu, texniki təsvirlərin ayrı-ayrı iş stansiyaları səviyyəsinə qədər paylanmasına imkan verdi. İşçilər planı oxumağa öyrədildi və ölçülərə və dözümlülüklərə ciddi şəkildə riayət etməli oldular. Bu da öz növbəsində kütləvi istehsalın inkişafına böyük təsir göstərdi, çünki məhsul ifaçısının peşəkarlıq səviyyəsinə və təcrübəsinə olan tələbləri azaldıb.

7. Texniki rəsmin surəti

1914 – 1914-cü əsrin əvvəllərində texniki rəsmlərdə rənglərdən geniş istifadə olunurdu. Lakin 100-cü ilə qədər sənayeləşmiş ölkələrdə bu təcrübədən demək olar ki, XNUMX% imtina edilmişdi. Texniki rəsmlərdəki rənglər müxtəlif funksiyalara malik idi - onlar tikinti materiallarını təmsil etmək üçün istifadə olunurdu, sistemdəki axınları və hərəkətləri ayırd etmək və sadəcə olaraq onlarla cihazların təsvirlərini bəzəmək üçün istifadə olunurdu.

1963 – İvan Sazerlend MIT-də doktorluq dissertasiyasında dizayn üçün Sketchpad hazırlayır (8). Bu, qrafik interfeys ilə təchiz edilmiş ilk CAD (Compute Aided Design) proqramı idi - əgər bunu belə adlandıra bilsəniz, çünki bütün etdiyi xy diaqramları yaratmaq idi. Sketchpad-də tətbiq edilən təşkilati yeniliklər müasir CAD və CAE (Computer Aided Engineering) sistemlərində obyekt yönümlü proqramlaşdırmanın istifadəsinin başlanğıcını qoydu.

8. Ivan Sutherland Sketchpad təqdim edir

60-cı illər. – Boeing, Ford, Citroën və GM kimi böyük şirkətlərin mühəndisləri yeni CAD proqramları hazırlayırlar. Kompüter dəstəkli dizayn üsulları və dizaynın vizuallaşdırılması avtomobil və aviasiya layihələrini sadələşdirməyin bir yoluna çevrilir və yeni istehsal texnologiyalarının, əsasən ədədi idarəetmə ilə dəzgahların sürətli inkişafı əhəmiyyətsiz deyil. İndiki maşınlarla müqayisədə hesablama gücünün əhəmiyyətli dərəcədə olmaması səbəbindən erkən CAD dizaynı çoxlu maliyyə və mühəndislik gücü tələb edirdi.

9. Porter Pierre Bezier riyazi düsturları ilə

1968 – XNUMXD CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing) üsullarının ixtirası fransız mühəndis Pierre Bezierə aiddir.9). Avtomobil sənayesi üçün hissələrin və alətlərin dizaynını asanlaşdırmaq üçün o, UNISURF sistemini işləyib hazırladı, sonradan bu sistem CAD proqram təminatının sonrakı nəsilləri üçün işçi əsas oldu.

1971 – ADAM, Automated Drafting and Machining (ADAM) görünür. Bu, Dr. İstehsalat və Konsaltinq Xidmətləri (MCS) şirkəti McDonnell Douglas və Computervision kimi böyük şirkətləri proqram təminatı ilə təmin edən Patrick J. Hanratty.

80-cı illər. – Bərk modelləşdirmə üçün kompüter alətlərinin inkişafında irəliləyiş. 1982-ci ildə Con Uoker əsas məhsulu dünyaca məşhur və populyar 2D AutoCAD proqramı olan Autodesk şirkətini qurdu.

1987 – Funksional modelləşdirmə üsullarının və funksiya parametrlərinin bağlanmasının artan istifadəsini elan edən Pro/ENGINEER buraxıldı. Dizaynda bu növbəti mərhələnin istehsalçısı Amerika şirkəti PTC (Parametric Technology Corporation) olmuşdur. Pro/ENGINEER Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris və Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC prosessorları üçün yaradılmışdır, lakin zaman keçdikcə istehsalçı dəstəklənən platformaların sayını tədricən məhdudlaşdırmışdır. 2011-ci ildən etibarən yeganə dəstəklənən platformalar MS Windows ailəsindən olan sistemlərdir.

10. Müasir CAD proqramında robotların layihələndirilməsi

1994 – Autodesk AutoCAD R13 bazarda görünür, yəni. üçölçülü modellər üzərində işləyən tanınmış şirkətin proqramının ilk versiyası (10). Bu, 3D modelləşdirmə üçün nəzərdə tutulmuş ilk proqram deyildi. Bu tip funksiyalar 60-cı illərin əvvəllərində hazırlanmışdır və 1969-cu ildə MAGI kommersiya baxımından mövcud olan ilk bərk modelləşdirmə proqramı olan SynthaVision-u buraxmışdır. 1989-cu ildə 3D modellərin riyazi təsviri olan NURBS ilk dəfə Silicon Graphics iş stansiyalarında peyda oldu. 1993-cü ildə CAS Berlin NöRBS adlı PC üçün interaktiv NURBS simulyasiya proqramını inkişaf etdirdi.

2012 – Autodesk 360, bulud əsaslı dizayn və modelləşdirmə proqramı bazara daxil olur.