Техникийн болон инженерийн зураг, төслийн дүрслэл - түүх

Түүхийн туршид техникийн болон инженерийн зураг хэрхэн хөгжсөн бэ? МЭӨ 2100 оны хөндлөн огтлол өнөөг хүртэл.

2100 рубль - Тохиромжтой масштабыг харгалзан тэгш өнцөгт проекц дахь объектын анхны хадгалагдсан зураг. Уг зургийг Гудеагийн хөшөөн дээр дүрсэлсэн байдаг (1сонсох)) инженер ба захирагч

Орчин үеийн Иракийн нутаг дэвсгэр дээр байрладаг Лагаш муж улсын Шумер хот.

МЭӨ XNUMX зуун – Маркус Витрувий Поллио нь дизайны зургийн эцэг гэж тооцогддог, өөрөөр хэлбэл. Витрувий, Ромын архитектор, барилгачин

Юлий Цезарь, Октавиан Август нарын үеийн цэргийн машинууд. Тэрээр Витрувийн хүн гэж нэрлэгддэг дугуй, дөрвөлжин хэлбэртэй нүцгэн хүний дүрсийг бүтээжээ.2), хөдөлгөөнийг бэлгэддэг (дараа нь Леонардо да Винчи энэ зургийн өөрийн хувилбарыг тараасан). Тэрээр МЭӨ 20-10 оны хооронд бичигдсэн, 1415 он хүртэл Гэгээн Петрийн хийдийн номын сангаас олдоогүй "Арван номын архитектурын тухай" зохиолын зохиогч гэдгээрээ алдартай болсон. Швейцарь дахь Галлен. Витрувий Грекийн сонгодог дэг журам, тэдгээрийн Ромын хувилбаруудыг хоёуланг нь нарийвчлан дүрсэлсэн байдаг. Тайлбарыг зохих чимэглэлээр нэмж оруулсан - анхны зургууд нь хадгалагдаагүй байна. Орчин үеийн олон алдартай зохиолчид энэ ажилд зориулж зураг чимэглэл хийж, алдагдсан зургуудыг дахин бүтээхийг оролдсон.

3. Гуидо да Вигеваногийн зурсан зургуудын нэг

Дунд насны – Барилга, цэцэрлэгийг төлөвлөхдөө геометрийн зарчмуудыг ашигладаг - ad quadratum ба ad triangulum, i.e. дөрвөлжин эсвэл гурвалжин хэлбэрээр зурах. Сүмийн барилгачид ажлын явцад ноорог, зураг зурдаг боловч хатуу дүрэм журам, стандартчилалгүйгээр хийдэг. Шүүхийн мэс засалч, зохион бүтээгч Гуидо да Вигеваногийн бүслэлтийн хөдөлгүүрийн зургийн ном, 1335 он3) барилгын хөрөнгө оруулалтыг санхүүжүүлэх хүсэлтэй ивээн тэтгэгч, үйлчлүүлэгчдийг татах хэрэгсэл болохын тулд эдгээр анхны зургуудын ач холбогдлыг харуулж байна.

1230-1235 – Виллард де Хоннекурын цомгийг бүтээсэн (4). Энэ бол 33-15 см өргөн, 16-23 см өндөртэй 24 хуудас илгэн цаас агуулсан гар бичмэл бөгөөд тэдгээрийг хоёр талд нь үзэгээр хийсэн зураг, тэмдэглэгээтэй, өмнө нь тугалган модоор зурсан байдаг. Барилга, архитектурын элементүүд, барималууд, хүмүүс, амьтан, төхөөрөмжүүдийн талаархи зургийг тайлбарын хамт дагалддаг.

1335 – Гидо да Вигевано VI Филиппийн тунхагласан загалмайтны аяныг хамгаалж буй Тексаурус Регис Франси бүтээл дээр ажиллаж байна. Энэхүү бүтээлд хуягт тэрэг, салхины тэрэг болон бусад ухаалаг бүслэлтийн төхөөрөмжүүд зэрэг байлдааны машин, тээврийн хэрэгслийн олон тооны зургийг багтаасан болно. Филиппийн загалмайтны аян дайн Англитай хийсэн дайны улмаас хэзээ ч болоогүй ч Да Вигеваногийн цэргийн цомог нь Леонардо да Винчи болон XNUMX-р зууны бусад зохион бүтээгчдийн цэргийн олон барилгуудаас өмнөх бөгөөд урьдчилан таамаглаж байсан.

4. Виллард де Хоннекурын цомгийн хуудас.

1400-1600 - Анхны техникийн зургууд нь орчин үеийн үзэл баримтлалд тодорхой утгаараа ойртсон, Сэргэн мандалтын үе нь зөвхөн барилгын техник төдийгүй төслийн дизайн, танилцуулгад олон сайжруулалт, өөрчлөлтийг авчирсан.

XV зуун – Зураач Паоло Учеллогийн хэтийн төлөвийг дахин нээсэн нь Сэргэн мандалтын үеийн техникийн зураглалд ашигласан. Филиппо Брунеллесчи зургандаа шугаман хэтийн төлөвийг ашиглаж эхэлсэн бөгөөд энэ нь түүнд болон түүний дагалдагчдад анх удаа архитектурын бүтэц, механик төхөөрөмжийг бодитоор харуулах боломжийг олгосон юм. Нэмж дурдахад, XNUMX-р зууны эхэн үеийн Мариано ди Жакопогийн Таккола нэртэй зурсан зургууд нь шинэ бүтээл, машиныг үнэн зөв дүрслэхийн тулд хэтийн төлөвийг ашигладаг болохыг харуулж байна. Таккола зургийн дүрмийг одоо байгаа бүтцийг баримтжуулах хэрэгсэл биш, харин цаасан дээрх дүрслэлийг ашиглан дизайны арга болгон ашигласан. Түүний аргууд нь Виллар де Хоннекурт, Аббе фон Ландсберг, Гвидо да Вигевано нарын техникийн зургийн өмнөх жишээнүүдээс хэтийн төлөв, хэмжээ, сүүдэр ашиглахдаа ялгаатай байв. Такколагийн санаачилсан аргуудыг хожмын зохиогчид ашиглаж, хөгжүүлсэн.

XNUMX-р зууны эхэн үе – Төлөвлөгөөний зураг, угсралтын зураг, нарийвчилсан огтлолын зураг гэх мэт орчин үеийн техникийн зургийн онцлог шинж чанаруудын анхны ул мөр нь Леонардо да Винчигийн XNUMX-р зууны эхэн үед хийсэн ноорог дэвтэрүүдээс гардаг. Леонардо өмнөх зохиолчдын, ялангуяа архитектор, машин зохион бүтээгч Франческо ди Жоржио Мартинигийн бүтээлээс санаа авчээ. Леонхард Альбрехт Дюрерийн үеийн Германы уран зургийн мастерын бүтээлүүдэд төсөөлөл дэх объектын төрлүүд бас байдаг. Да Винчигийн ашигласан олон арга техник нь орчин үеийн дизайны зарчим, техникийн зургийн хувьд шинэлэг байсан. Жишээлбэл, тэрээр дизайны нэг хэсэг болгон объектын модон загвар хийхийг санал болгосон анхны хүмүүсийн нэг юм.

1543 – Зурах арга техникийн албан ёсны сургалт эхэлж байна. Венецийн урлагийн академи дель Дисеньо байгуулагдав. зураач, уран барималч, архитекторчуудад стандарт дизайны арга техникийг ашиглах, зураг дээр хэв маягийг хуулбарлахыг зааж өгсөн. Академи нь зураг төсөл боловсруулахад нийтлэг хэм хэмжээ, стандартыг ашиглахыг эсэргүүцдэг гар урлалын цехүүдийн сургалтын хаалттай системтэй тэмцэхэд чухал ач холбогдолтой байв.

XNUMX-р зуун – Сэргэн мандалтын үеийн техникийн зургуудад техникийн бус харин уран сайхны зарчим, конвенци голлон нөлөөлсөн. Энэ байдал дараагийн зуунд өөрчлөгдөж эхэлсэн. Жерард Дезаргэс өмнөх судлаач Самуэль Маралуагийн бүтээл дээр тулгуурлан объектыг гурван хэмжээстээр дүрслэн харуулахад ашигладаг проекцийн геометрийн системийг боловсруулсан. Проекктив геометрийн анхны теоремуудын нэг болох Дезаргусын теоремыг түүний нэрээр нэрлэсэн. Евклидийн геометрийн хувьд тэрээр хэрэв хоёр гурвалжин нь тэдгээрийн оройнуудын харгалзах хос хосоор тодорхойлогдсон гурван шулуун давхцаж байхаар хавтгай дээр хэвтэж байвал тэдгээрийн харгалзах хос талуудын огтлолцлын гурван цэг (эсвэл тэдгээрийн өргөтгөл) гэж хэлсэн. ) collinear хэвээр байна.

1799 - XVIII зууны Францын математикч Гаспард Монжийн "Дүрслэх геометр" ном (5), өмнөх лекцүүдийнхээ үндсэн дээр бэлтгэсэн. Дүрслэх геометрийн анхны үзэсгэлэн, техникийн зураглал дахь үзүүлэнг албан ёсны болгох гэж үзсэн энэхүү нийтлэл нь орчин үеийн техникийн зураг үүссэн үеэс эхэлсэн юм. Монге үүсгэсэн дүрсүүдийн огтлолцлын хавтгайн жинхэнэ хэлбэрийг тодорхойлох геометрийн аргыг боловсруулсан. Энэ арга нь Витрувиусын эрт дээр үеэс сурталчилж ирсэн үзэлтэй өнгөцхөн ижил төстэй зургуудыг гаргаж авдаг бол түүний техник нь дизайнеруудад үзэл бодлын үндсэн багцыг харгалзан ямар ч өнцгөөс эсвэл чиглэлд пропорциональ үзэл бодлыг бий болгох боломжийг олгодог. Гэхдээ Монж зүгээр нэг математикч биш байсан. Тэрээр өөрийн зарчимд тулгуурласан техник, дизайны боловсролын бүхэл бүтэн тогтолцоог бий болгоход оролцсон. Тухайн үед зургийн мэргэжлийг хөгжүүлэхэд зөвхөн Монгэгийн ажил нөлөөлсөн төдийгүй ерөнхийдөө аж үйлдвэрийн хувьсгал, сэлбэг хэрэгсэл үйлдвэрлэх хэрэгцээ, дизайны процессыг үйлдвэрлэлд нэвтрүүлсэн явдал байв. Эдийн засаг нь бас чухал байсан - ихэнх тохиолдолд дизайны багц зураг нь ажлын объектын зохион байгуулалтыг барих шаардлагагүй болгодог.

1822 Техникийн дүрслэлийн түгээмэл аргуудын нэг болох аксонометрийн зургийг Кембрижийн пастор Уильям Фариш 1822 оны эхээр хэрэглээний шинжлэх ухааны ажилдаа албан ёсоор гаргажээ. Тэрээр гурван хэмжээст орон зайд объектуудыг харуулах арга техникийг тодорхойлсон бөгөөд энэ нь тэгш өнцөгт координатын системийг ашиглан орон зайг хавтгайд буулгах нэгэн төрлийн зэрэгцээ проекц юм. Аксонометрийг бусад төрлийн зэрэгцээ проекцоос ялгах онцлог нь төлөвлөсөн объектуудын бодит хэмжээсийг дор хаяж нэг сонгосон чиглэлд хадгалах хүсэл юм. Зарим төрлийн аксонометр нь булангийн хэмжээсийг сонгосон хавтгайтай параллель байлгах боломжийг олгодог. Фариш лекцэндээ тодорхой зарчмуудыг харуулахын тулд загваруудыг ихэвчлэн ашигладаг байсан. Загвар угсралтыг тайлбарлахын тулд тэрээр изометрийн проекцын аргыг ашигласан - гурван хэмжээст орон зайг хавтгайд буулгах нь зэрэгцээ проекцын нэг хэлбэр юм. Изометрийн тухай ерөнхий ойлголт өмнө нь байсан ч изометрийн зургийн дүрмийг анхлан тогтоосон хүн бол Фариш юм. 120 онд "Изометрийн хэтийн төлөвийн тухай" нийтлэлдээ тэрээр "оптикийн гажуудалгүй, үнэн зөв техникийн зураг зурах хэрэгцээ" талаар бичжээ. Энэ нь түүнийг изометрийн зарчмуудыг боловсруулахад хүргэсэн. Изометр гэдэг нь "тэнцүү хэмжигдэхүүн" гэсэн утгатай, учир нь өндөр, өргөн, гүнд ижил масштабыг ашигладаг. Изометрийн төсөөллийн мөн чанар нь хос тэнхлэг бүрийн хоорондох өнцгийг (XNUMX °) тэнцүүлэх бөгөөд ингэснээр тэнхлэг бүрийн хэтийн бууралт ижил байна. XNUMX-р зууны дунд үеэс изометри нь инженерүүдийн нийтлэг хэрэгсэл болсон (6), удалгүй аксонометри ба изометрийг Европ, АНУ-ын архитектурын судалгааны хөтөлбөрт оруулсан.

6. Изометрийн дүрслэл дэх техникийн зураг

80-s – Техникийн зургийг одоогийн хэлбэрт нь авчирсан хамгийн сүүлийн үеийн шинэлэг зүйл бол хуулбарлахаас эхлээд хуулбарлах хүртэл янз бүрийн аргаар хуулбарлах шинэ бүтээл юм. 80-аад онд нэвтрүүлсэн анхны алдартай нөхөн үржихүйн үйл явц нь цианотип байв (7). Энэ нь техникийн зургийг бие даасан ажлын станцуудын түвшинд хүртэл хуваарилах боломжийг олгосон. Ажилчдыг зураг төслийг уншиж сургаж, хэмжээс, хүлцлийг чанд баримтлах шаардлагатай байв. Энэ нь эргээд масс үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэхэд асар их нөлөө үзүүлсэн бөгөөд энэ нь бүтээгдэхүүнийг гүйцэтгэгчийн мэргэжлийн ур чадвар, туршлагад тавигдах шаардлагыг бууруулсан юм.

7. Техникийн зургийн хуулбар

1914 – 1914-р зууны эхэн үед өнгө нь техникийн зураглалд өргөн хэрэглэгддэг байсан. Гэсэн хэдий ч 100 он гэхэд аж үйлдвэржсэн орнуудад энэ практикийг бараг XNUMX% орхисон байв. Техникийн зураг дээрх өнгө нь өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг - тэдгээр нь барилгын материалыг дүрслэх, систем дэх урсгал ба хөдөлгөөнийг ялгах, зүгээр л тэдгээрийн тусламжтайгаар төхөөрөмжийн дүрсийг чимэглэхэд ашиглагддаг.

1963 – Иван Сазерланд Массачусетсийн Технологийн Технологийн Технологийн Их Сургуульд докторын (Ph.D) диссертацийг хамгаалж, дизайн хийх зориулалттай Sketchpad боловсруулж байна (8). Энэ нь график интерфэйсээр тоноглогдсон анхны CAD (Тооцоололын тусламжтайгаар дизайн) программ байсан - хэрэв та үүнийг ингэж нэрлэж болох юм бол, учир нь энэ нь xy диаграмм үүсгэх явдал байв. Sketchpad-д хэрэглэгдэх зохион байгуулалтын шинэчлэлүүд нь орчин үеийн CAD болон CAE (Компьютерийн тусламжтай инженерчлэл) системүүдэд объект хандалтат програмчлалыг ашиглах эхлэлийг тавьсан.

8. Иван Сазерланд Sketchpad-ийг танилцуулж байна

60-аад он. – Boeing, Ford, Citroën, GM зэрэг томоохон компаниудын инженерүүд CAD программуудыг шинээр боловсруулж байна. Компьютерийн тусламжтай дизайны арга, дизайны дүрслэл нь автомашины болон нисэхийн төслүүдийг хялбарчлах арга зам болж байгаа бөгөөд үйлдвэрлэлийн шинэ технологи, голчлон тоон удирдлагатай машин хэрэгсэл хурдацтай хөгжиж байгаа нь ач холбогдолгүй юм. Өнөөгийн машинуудтай харьцуулахад тооцоолох хүчин чадал ихээхэн дутагдалтай байсан тул CAD-ийн эхэн үеийн загвар нь маш их санхүүгийн болон инженерийн хүч шаарддаг.

9. Портер Пьер Безье математикийн томьёотойгоо

1968 – XNUMXD CAD/CAM (Компьютерийн тусламжтай үйлдвэрлэл) аргын шинэ бүтээлийг Францын инженер Пьер Безье хийсэн.9). Автомашины үйлдвэрлэлийн эд анги, багаж хэрэгслийн дизайныг хөнгөвчлөхийн тулд тэрээр UNISURF системийг боловсруулсан бөгөөд энэ нь хожим CAD програм хангамжийн дараагийн үеийн ажлын үндэс болсон.

1971 – ADAM, Automated Drafting and Machining (ADAM) гарч ирнэ. Энэ нь докторын боловсруулсан CAD хэрэгсэл байв. Патрик Ж.Ханратти, түүний Үйлдвэрлэл ба зөвлөх үйлчилгээ (MCS) компани нь McDonnell Douglas, Computervision зэрэг томоохон компаниудад програм хангамж нийлүүлдэг.

80-аад он. – Хатуу загварчлалын компьютерийн хэрэгслийг хөгжүүлэх ахиц дэвшил. 1982 онд Жон Уолкер Autodesk-ийг үүсгэн байгуулсан бөгөөд түүний гол бүтээгдэхүүн нь дэлхийд алдартай, алдартай 2D AutoCAD програм юм.

1987 – Pro/ENGINEER гарсан бөгөөд функциональ загварчлалын техник, функцийн параметрүүдийг холбох хэрэглээ нэмэгдэж байгааг зарлав. Энэхүү дизайны дараагийн үе шатыг үйлдвэрлэгч нь Америкийн PTC (Parametric Technology Corporation) компани байв. Pro/ENGINEER нь Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris болон Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC процессоруудад зориулагдсан боловч цаг хугацаа өнгөрөхөд үйлдвэрлэгч дэмжигдсэн платформуудын тоог аажмаар хязгаарласан. 2011 оноос хойш дэмжигдсэн цорын ганц платформ нь MS Windows гэр бүлийн системүүд юм.

10. Орчин үеийн CAD программд робот зохион бүтээх

1994 – Autodesk AutoCAD R13 зах зээл дээр гарч ирсэн, i.e. гурван хэмжээст загвар дээр ажилладаг алдартай компанийн хөтөлбөрийн анхны хувилбар (10). Энэ нь 3D загварчлалд зориулагдсан анхны програм биш байв. Энэ төрлийн функцуудыг 60-аад оны эхээр боловсруулсан бөгөөд 1969 онд MAGI нь анхны худалдаанд гарсан хатуу загварчлалын програм болох SynthaVision-ийг гаргасан. 1989 онд 3D загваруудын математик дүрслэл болох NURBS анх Silicon Graphics ажлын станцууд дээр гарч ирэв. 1993 онд CAS Berlin нь NöRBS нэртэй компьютерт зориулсан интерактив NURBS симуляцийн программыг боловсруулсан.

2012 – Үүлэнд суурилсан дизайн, загварчлалын программ болох Autodesk 360 зах зээлд нэвтэрч байна.