Vizatimi teknik dhe inxhinierik dhe vizualizimi i projektit - historia

Si është zhvilluar vizatimi teknik dhe inxhinierik gjatë historisë? Prerje tërthore nga viti 2100 para Krishtit deri në ditët e sotme.

2100 rpn - Imazhi i parë i ruajtur i objektit në një projeksion drejtkëndor, duke marrë parasysh shkallën e duhur. Vizatimi është përshkruar në statujën e Gudeas (1dëgjo)) inxhinier dhe sundimtar

Qytet-shtet sumerian i Lagashit, i vendosur në territorin e Irakut modern.

Shekulli XNUMX para Krishtit – Marcus Vitruvius Pollio konsiderohet si babai i vizatimit të dizajnit, d.m.th. Vitruvius, arkitekt, konstruktor romak

automjete ushtarake gjatë sundimit të Jul Cezarit dhe Oktavian Augustit. Ai krijoi të ashtuquajturin Njeriu Vitruvian - një imazh i një njeriu të zhveshur të gdhendur në një rreth dhe një katror (2), duke simbolizuar lëvizjen (më vonë Leonardo da Vinci shpërndau versionin e tij të këtij vizatimi). Ai u bë i famshëm si autori i traktatit Mbi arkitekturën e dhjetë librave, i cili u shkrua midis viteve 20 dhe 10 para Krishtit dhe u gjet vetëm në vitin 1415 në bibliotekën e manastirit të St. Gallen në Zvicër. Vitruvius përshkruan në detaje si urdhrat klasikë grekë ashtu edhe variacionet e tyre romake. Përshkrimet u plotësuan me ilustrime të përshtatshme - vizatimet origjinale, megjithatë, nuk janë ruajtur. Në periudhën moderne, shumë autorë të famshëm bënë ilustrime për këtë vepër, duke u përpjekur të rikrijonin vizatimet e humbura.

3. Një nga vizatimet e Guido da Vigevano

Mesjeta – Gjatë projektimit të ndërtesave dhe kopshteve, përdoren parimet gjeometrike - ad quadratum dhe ad triangulum, d.m.th. vizatimi në terma të një katrori ose trekëndëshi. Ndërtuesit e katedrales në procesin e punës krijojnë skica dhe vizatime, por pa rregulla dhe standardizim të rreptë. Libri i vizatimeve të motorëve të rrethimit nga kirurgu i gjykatës dhe shpikësi Guido da Vigevano, 13353) tregon rëndësinë e këtyre vizatimeve të hershme si mjete për tërheqjen e sponsorëve dhe klientëve që dëshirojnë të financojnë investime në ndërtim.

1230-1235 – Krijoi një album nga Villard de Honnecourt (4). Ky është një dorëshkrim që përmban 33 fletë pergamenë të lidhura së bashku, 15–16 cm të gjera dhe 23–24 cm të larta, të mbuluara nga të dyja anët me vizatime dhe shenja të bëra me stilolaps dhe të vizatuar më parë me shkop plumbi. Vizatimet rreth ndërtesave, elementeve arkitekturore, skulpturave, njerëzve, kafshëve dhe pajisjeve shoqërohen me përshkrime.

1335 – Guido da Vigevano është duke punuar në Texaurus Regis Francie, një pjesë që mbron kryqëzatën e shpallur nga Filipi VI. Vepra përmban vizatime të shumta të makinerive dhe automjeteve të luftës, duke përfshirë karrocat e blinduara, karrocat e erës dhe pajisje të tjera të zgjuara rrethimi. Edhe pse kryqëzata e Filipit nuk u zhvillua kurrë për shkak të luftës me Anglinë, albumi ushtarak i da Vigevanos i paraprin dhe parashikon shumë nga ndërtesat ushtarake të Leonardo da Vinçit dhe shpikësve të tjerë të shekullit të gjashtëmbëdhjetë.

4. Faqe nga albumi i Villard de Honnecourt.

1400-1600 - Vizatimet e para teknike janë në një farë kuptimi më afër ideve moderne, Rilindja solli shumë përmirësime dhe ndryshime jo vetëm në teknikat e ndërtimit, por edhe në hartimin dhe prezantimin e projekteve.

Shekulli XV – Rizbulimi i perspektivës nga artisti Paolo Uccello u përdor në vizatimin teknik të Rilindjes. Filippo Brunelleschi filloi të përdorte perspektivën lineare në pikturat e tij, e cila për herë të parë i dha atij dhe ndjekësve të tij mundësinë për të përfaqësuar realisht strukturat arkitekturore dhe pajisjet mekanike. Për më tepër, vizatimet nga fillimi i shekullit XNUMX nga Mariano di Jacopo, i quajtur Taccola, tregojnë përdorimin e perspektivës për të përshkruar me saktësi shpikjet dhe makinat. Taccola përdori në mënyrë eksplicite rregullat e vizatimit jo si një mjet për të dokumentuar strukturat ekzistuese, por si një metodë projektimi duke përdorur vizualizimin në letër. Metodat e tij ndryshonin nga shembujt e mëparshëm të vizatimit teknik nga Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg dhe Guido da Vigevano në përdorimin e tyre të perspektivës, vëllimit dhe hijes. Metodat e iniciuara nga Taccola janë përdorur dhe zhvilluar nga autorë të mëvonshëm.

Fillimi i shekullit të XNUMX-të – Gjurmët e para të veçorive të vizatimeve teknike moderne, të tilla si pamjet e planeve, vizatimet e montimit dhe vizatimet e detajuara seksionale, vijnë nga skicat e Leonardo da Vinçit të bëra në fillim të shekullit XNUMX. Leonardo mori frymëzim nga puna e autorëve të mëparshëm, në veçanti Francesco di Giorgio Martini, një arkitekt dhe projektues makinerie. Llojet e objekteve në projeksione janë të pranishme edhe në veprat e mjeshtrit gjerman të pikturës nga koha e Leonhard Albrecht Dürer. Shumë nga teknikat e përdorura nga da Vinci ishin inovative për sa i përket parimeve moderne të dizajnit dhe vizatimit teknik. Për shembull, ai ishte një nga të parët që sugjeroi krijimin e modeleve prej druri të objekteve si pjesë e dizajnit.

1543 – Fillimi i trajnimit formal në teknikat e vizatimit. Themelohet Akademia Veneciane e Arteve del Disegno. piktorët, skulptorët dhe arkitektët u mësuan të aplikonin teknika standarde të projektimit dhe të riprodhonin modele në një imazh. Akademia ishte gjithashtu e një rëndësie të madhe në luftën kundër sistemeve të mbyllura të trajnimit në punishtet artizanale, të cilat zakonisht kundërshtonin përdorimin e normave dhe standardeve të përbashkëta në vizatimin e projektimit.

Shekulli i XNUMX – Vizatimet teknike të Rilindjes u ndikuan kryesisht nga parimet dhe konventat artistike, jo nga ato teknike. Kjo situatë filloi të ndryshojë në shekujt e mëvonshëm. Gerard Desargues u mbështet në punën e studiuesit të mëparshëm Samuel Maralois për të zhvilluar një sistem të gjeometrisë projektive që u përdor për të paraqitur matematikisht objektet në tre dimensione. Një nga teoremat e para të gjeometrisë projektive, teorema e Desargues, është emëruar pas tij. Për sa i përket gjeometrisë Euklidiane, ai tha se nëse dy trekëndësha shtrihen në një rrafsh në mënyrë të tillë që të tre vijat e përcaktuara nga çiftet përkatëse të kulmeve të tyre të përputhen, atëherë tre pikat e kryqëzimit të çifteve përkatëse të brinjëve (ose zgjatimet e tyre ) mbeten kolinear.

1799 - Libri "Gjeometria përshkruese" nga matematikani francez i shekullit XVIII Gaspard Monge (5), përgatitur në bazë të leksioneve të tij të mëparshme. I konsideruar si ekspozita e parë e gjeometrisë përshkruese dhe formalizimi i paraqitjes në vizatimin teknik, ky botim daton që nga lindja e vizatimit teknik modern. Monge zhvilloi një qasje gjeometrike për të përcaktuar formën e vërtetë të planeve të kryqëzimit të formave të krijuara. Ndërsa kjo qasje prodhon imazhe që janë sipërfaqësisht identike me pikëpamjet që Vitruvius ka promovuar që nga kohërat e lashta, teknika e tij i lejon dizajnerët të krijojnë pamje proporcionale nga çdo kënd ose drejtim, duke pasur parasysh një grup bazë pamjesh. Por Monge ishte më shumë se thjesht një matematikan praktik. Ai mori pjesë në krijimin e të gjithë sistemit të edukimit teknik dhe dizajnit, i cili bazohej kryesisht në parimet e tij. Zhvillimi i profesionit të vizatimit në atë kohë u lehtësua jo vetëm nga puna e Monge, por edhe nga revolucioni industrial në përgjithësi, nevoja për prodhimin e pjesëve të këmbimit dhe futja e proceseve të projektimit në prodhim. Ekonomia ishte gjithashtu e rëndësishme - një grup vizatimesh të projektimit në shumicën e rasteve e bënë të panevojshme ndërtimin e një plan urbanistik të një objekti pune.

1822 Një nga metodat popullore të paraqitjes teknike, vizatimi aksonometrik, u zyrtarizua nga Pastori William Farish i Kembrixhit në fillim të shekullit 1822 në punën e tij mbi shkencat e aplikuara. Ai përshkroi një teknikë për të treguar objektet në hapësirën tre-dimensionale, një lloj projeksioni paralel që harton hapësirën në një plan duke përdorur një sistem koordinativ drejtkëndor. Një tipar që e dallon aksonometrinë nga llojet e tjera të projeksionit paralel është dëshira për të ruajtur dimensionet reale të objekteve të projektuara në të paktën një drejtim të zgjedhur. Disa lloje të aksonometrisë ju lejojnë gjithashtu të mbani dimensionet e qosheve paralele me rrafshin e zgjedhur. Farish përdorte shpesh modele për të ilustruar disa parime në leksionet e tij. Për të shpjeguar montimin e modeleve, ai përdori teknikën e projeksionit izometrik - hartëzimi i hapësirës tre-dimensionale në një plan, i cili është një nga llojet e projeksionit paralel. Megjithëse koncepti i përgjithshëm i izometrikës ekzistonte më parë, ishte Farish ai që vlerësohet gjerësisht si personi i parë që vendosi rregullat e vizatimit izometrik. Në 120, në artikullin "Mbi perspektivën izometrike", ai shkroi për "nevojen për vizatime të sakta teknike, pa shtrembërime optike". Kjo e shtyu atë të formulonte parimet e izometrisë. Isometrike do të thotë "masa të barabarta" sepse e njëjta shkallë përdoret për lartësinë, gjerësinë dhe thellësinë. Thelbi i një projeksioni izometrik është të barazojë këndet (XNUMX°) midis çdo çifti boshtesh, në mënyrë që reduktimi i perspektivës së secilit aks të jetë i njëjtë. Që nga mesi i shekullit të nëntëmbëdhjetë, izometria është bërë një mjet i zakonshëm për inxhinierët (6), dhe menjëherë pas kësaj aksonometria dhe izometria u përfshinë në programet e kërkimit arkitektonik në Evropë dhe Shtetet e Bashkuara.

6. Vizatim teknik në pamje izometrike

80-ies – Risia më e fundit që solli vizatimet teknike në formën e tyre aktuale ishte shpikja e kopjimit të tyre në mënyra të ndryshme, nga fotokopjimi në fotokopje. Procesi i parë popullor riprodhues, i prezantuar në vitet '80, ishte cianotipi (7). Kjo lejoi shpërndarjen e vizatimeve teknike deri në nivelin e stacioneve individuale të punës. Punëtorët u trajnuan për të lexuar planin dhe duhej t'u përmbaheshin rreptësisht përmasave dhe tolerancave. Kjo, nga ana tjetër, pati një ndikim të madh në zhvillimin e prodhimit masiv, pasi zvogëloi kërkesat për nivelin e profesionalizmit dhe përvojën e prodhuesit të produktit.

7. Kopje e vizatimit teknik

1914 – Në fillim të shekullit 1914, ngjyrat u përdorën gjerësisht në vizatimet teknike. Megjithatë, deri në vitin 100, kjo praktikë ishte braktisur pothuajse XNUMX% në vendet e industrializuara. Ngjyrat në vizatimet teknike kishin funksione të ndryshme - ato përdoreshin për të paraqitur materialet e ndërtimit, ato përdoreshin për të dalluar rrjedhat dhe lëvizjet në një sistem dhe thjesht për të dekoruar imazhet e pajisjeve me to.

1963 – Ivan Sutherland, në tezën e tij të doktoraturës në MIT, po zhvillon Sketchpad për dizajn (8). Ishte programi i parë CAD (Compute Aided Design) i pajisur me një ndërfaqe grafike - nëse mund ta quani kështu, sepse gjithçka që bëri ishte krijimi i diagrameve xy. Inovacionet organizative të aplikuara në Sketchpad shënuan fillimin e përdorimit të programimit të orientuar nga objekti në sistemet moderne CAD dhe CAE (Inxhinieri me Ndihmë Kompjuterike).

8. Ivan Sutherland prezanton Sketchpad

Vitet 60 – Inxhinierë nga kompani të mëdha si Boeing, Ford, Citroën dhe GM po zhvillojnë programe të reja CAD. Metodat e projektimit me ndihmën e kompjuterit dhe vizualizimi i dizajnit po bëhen një mënyrë për të thjeshtuar projektet e automobilave dhe aviacionit, dhe zhvillimi i shpejtë i teknologjive të reja të prodhimit, kryesisht veglat e makinerive me kontroll numerik, nuk është pa rëndësi. Për shkak të mungesës së konsiderueshme të fuqisë llogaritëse në krahasim me makinat e sotme, dizajni i hershëm CAD kërkonte shumë fuqi financiare dhe inxhinierike.

9. Porter Pierre Bezier me formulat e tij matematikore

1968 – Shpikja e metodave XNUMXD CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing) i është kredituar inxhinierit francez Pierre Bézier.9). Për të lehtësuar dizajnimin e pjesëve dhe mjeteve për industrinë e automobilave, ai zhvilloi sistemin UNISURF, i cili më vonë u bë baza e punës për gjeneratat pasuese të softuerit CAD.

1971 – Shfaqet ADAM, Automated Drafting and Machining (ADAM). Ishte një mjet CAD i zhvilluar nga Dr. Patrick J. Hanratty, kompania e të cilit për Shërbimet e Prodhimit dhe Konsulencës (MCS) furnizon softuer për kompani të mëdha si McDonnell Douglas dhe Computervision.

Vitet 80 – Progres në zhvillimin e mjeteve kompjuterike për modelim solid. Në 1982, John Walker themeloi Autodesk, produkti kryesor i të cilit është programi 2D AutoCAD i famshëm dhe popullor në botë.

1987 – Pro/ENGINEER është lëshuar, duke njoftuar rritjen e përdorimit të teknikave të modelimit funksional dhe lidhjes së parametrave të funksionit. Prodhuesi i këtij momenti historik tjetër në dizajn ishte kompania amerikane PTC (Parametric Technology Corporation). Pro/ENGINEER u krijua për procesorët Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris dhe Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC, por me kalimin e kohës prodhuesi ka kufizuar gradualisht numrin e platformave të mbështetura. Që nga viti 2011, platformat e vetme të mbështetura janë sistemet nga familja MS Windows.

10. Projektimi i robotëve në një program modern CAD

1994 – Autodesk AutoCAD R13 shfaqet në treg, d.m.th. versioni i parë i programit të një kompanie të njohur që punon në modele tre-dimensionale (10). Nuk ishte programi i parë i krijuar për modelimin 3D. Funksionet e këtij lloji u zhvilluan në fillim të viteve '60 dhe në 1969 MAGI lëshoi SynthaVision, programin e parë të modelimit të ngurtë në treg. Në vitin 1989, NURBS, një paraqitje matematikore e modeleve 3D, u shfaq për herë të parë në stacionet e punës Silicon Graphics. Në vitin 1993, CAS Berlin zhvilloi një program interaktiv simulimi NURBS për PC të quajtur NöRBS.

2012 – Autodesk 360, një softuer dizajnimi dhe modelimi i bazuar në cloud, hyn në treg.