Tegniese en ingenieurstekeninge en visualisering van die projek - geskiedenis

Hoe het tegniese en ingenieurstekeninge deur die geskiedenis heen ontwikkel? Dwarssnit vanaf 2100 vC tot vandag toe.

2100 rpn - Die eerste bewaarde beeld van die voorwerp in 'n reghoekige projeksie, met inagneming van die toepaslike skaal. Die tekening is uitgebeeld op die standbeeld van Gudea (1luister)) ingenieur en liniaal

Sumeriese stadstaat Lagash, geleë op die grondgebied van moderne Irak.

XNUMXste eeu vC – Marcus Vitruvius Pollio word beskou as die vader van ontwerptekening, m.a.w. Vitruvius, Romeinse argitek, konstruktor

militêre voertuie tydens die bewind van Julius Caesar en Octavian Augustus. Hy het die sogenaamde Vitruvian Man geskep - 'n beeld van 'n naakte man wat in 'n sirkel en 'n vierkant (2), wat beweging simboliseer (later het Leonardo da Vinci sy eie weergawe van hierdie tekening versprei). Hy het bekend geword as die skrywer van die verhandeling Oor die argitektuur van tien boeke, wat tussen 20 en 10 vC geskryf is en eers in 1415 in die biblioteek van die klooster St. Gallen in Switserland. Vitruvius beskryf in detail beide die Griekse klassieke ordes en hul Romeinse variasies. Die beskrywings is aangevul met toepaslike illustrasies – die oorspronklike tekeninge het egter nie behoue ​​gebly nie. In die moderne tydperk het baie bekende skrywers illustrasies vir hierdie werk gemaak en probeer om die verlore tekeninge te herskep.

3. Een van die tekeninge deur Guido da Vigevano

Middeleeue – Wanneer geboue en tuine ontwerp word, word meetkundige beginsels gebruik - ad quadratum en ad triangulum, m.a.w. teken in terme van 'n vierkant of driehoek. Die bouers van die katedraal skep in die proses van werk sketse en tekeninge, maar sonder streng reëls en standaardisering. Boek met tekeninge van belegmotors deur die hofchirurg en uitvinder Guido da Vigevano, 13353) demonstreer die belangrikheid van hierdie vroeë tekeninge as hulpmiddels om borge en kliënte te lok wat konstruksiebeleggings wil finansier.

1230-1235 – Skep 'n album deur Villard de Honnecourt (4). Hierdie is 'n manuskrip wat 33 velle perkament bevat wat aanmekaar vasgemaak is, 15–16 cm breed en 23–24 cm hoog.Hulle is aan beide kante bedek met tekeninge en merke wat met 'n pen gemaak is en voorheen met 'n loodstok geteken is. Tekeninge oor geboue, argitektoniese elemente, beeldhouwerke, mense, diere en toestelle word vergesel van beskrywings.

1335 – Guido da Vigevano werk aan die Texaurus Regis Francie, ’n stuk wat die kruistog verdedig wat deur Philip VI verkondig is. Die werk bevat talle tekeninge van oorlogsmasjiene en voertuie, insluitend pantserwaens, windkarre en ander vernuftige belegtoestelle. Alhoewel Philip se kruistog nooit plaasgevind het nie as gevolg van die oorlog met Engeland, is da Vigevano se militêre album baie van die militêre geboue van Leonardo da Vinci en ander sestiende-eeuse uitvinders vooruit en vooruit.

4. Bladsy van die album Villara de Onnekura.

1400-1600 - Die eerste tegniese tekeninge is in 'n sekere sin nader aan moderne idees, die Renaissance het baie verbeterings en veranderinge gebring, nie net in konstruksietegnieke nie, maar ook in die ontwerp en aanbieding van projekte.

XV eeu – Die herontdekking van perspektief deur die kunstenaar Paolo Uccello is in die tegniese tekening van die Renaissance gebruik. Filippo Brunelleschi het lineêre perspektief in sy skilderye begin gebruik, wat hom en sy volgelinge vir die eerste keer die geleentheid gegee het om argitektoniese strukture en meganiese toestelle realisties voor te stel. Daarbenewens toon tekeninge uit die vroeë XNUMXde eeu deur Mariano di Jacopo, genaamd Taccola, die gebruik van perspektief om uitvindings en masjiene akkuraat uit te beeld. Taccola het tekenreëls uitdruklik gebruik, nie as 'n manier om bestaande strukture te dokumenteer nie, maar as 'n ontwerpmetode wat visualisering op papier gebruik. Sy metodes het verskil van vroeëre voorbeelde van tegniese tekeninge deur Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg en Guido da Vigevano in hul gebruik van perspektief, volume en skakering. Die metodes wat deur Taccola geïnisieer is, is deur latere skrywers gebruik en ontwikkel. 

Vroeg XNUMXde eeu – Die eerste spore van die kenmerke van moderne tegniese tekeninge, soos planaansigte, samestellingstekeninge en gedetailleerde deursneetekeninge, kom uit Leonardo da Vinci se sketsboeke wat heel aan die begin van die XNUMXste eeu gemaak is. Leonardo het inspirasie geput uit die werk van vroeëre skrywers, veral Francesco di Giorgio Martini, 'n argitek en masjienontwerper. Soorte voorwerpe in projeksies kom ook voor in die werke van die Duitse skildermeester uit die tyd van Leonhard Albrecht Dürer. Baie van die tegnieke wat deur da Vinci gebruik is, was innoverend in terme van moderne ontwerpbeginsels en tegniese tekeninge. Hy was byvoorbeeld een van die eerstes wat voorgestel het om houtmodelle van voorwerpe as deel van die ontwerp te maak. 

1543 – Begin van formele opleiding in tekentegnieke. Die Venesiese Akademie vir Kuns del Disegno word gestig. skilders, beeldhouers en argitekte is geleer om standaard ontwerptegnieke toe te pas en patrone in 'n beeld weer te gee. Die akademie was ook van groot belang in die stryd teen geslote stelsels van opleiding in kunsvlytwerkswinkels, wat gewoonlik die gebruik van algemene norme en standaarde in ontwerptekeninge gekant het.

XNUMXde eeu – Die tegniese tekeninge van die Renaissance is hoofsaaklik deur artistieke beginsels en konvensies beïnvloed, nie tegniese nie. Hierdie situasie het in die daaropvolgende eeue begin verander. Gerard Desargues het gebruik gemaak van die werk van die vroeëre navorser Samuel Maralois om 'n stelsel van projektiewe meetkunde te ontwikkel wat gebruik is om voorwerpe in drie dimensies wiskundig voor te stel. Een van die eerste stellings van projektiewe meetkunde, Desargues se stelling, is na hom vernoem. In terme van Euklidiese meetkunde het hy gesê dat as twee driehoeke op so 'n vlak op 'n vlak lê dat die drie lyne wat deur die ooreenstemmende pare van hul hoekpunte gedefinieer word saamval, dan die drie snypunte van die ooreenstemmende pare sye (of hul verlengings) ) bly kollineêr.

1799 - Die boek "Descriptive Geometry" deur die Franse wiskundige van die XVIII eeu Gaspard Monge (5), voorberei op grond van sy vorige lesings. Hierdie publikasie, wat beskou word as die eerste uiteensetting van beskrywende meetkunde en die formalisering van vertoon in tegniese tekeninge, dateer terug na die geboorte van moderne tegniese tekeninge. Monge het 'n meetkundige benadering ontwikkel om die ware vorm van die snyvlakke van die gegenereerde vorms te bepaal. Terwyl hierdie benadering beelde produseer wat oppervlakkig identies is aan die sienings wat Vitruvius sedert antieke tye bevorder het, laat sy tegniek ontwerpers toe om proporsionele aansigte vanuit enige hoek of rigting te skep, gegewe 'n basiese stel aansigte. Maar Monge was meer as net 'n praktiserende wiskundige. Hy het deelgeneem aan die skepping van die hele stelsel van tegniese en ontwerponderwys, wat grootliks op sy beginsels gebaseer was. Die ontwikkeling van die tekenprofessie op daardie tydstip is nie net deur die werk van Monge vergemaklik nie, maar ook deur die industriële rewolusie in die algemeen, die behoefte aan die vervaardiging van onderdele en die bekendstelling van ontwerpprosesse in produksie. Die ekonomie was ook belangrik - 'n stel ontwerptekeninge het dit in die meeste gevalle onnodig gemaak om 'n uitleg van 'n werkende voorwerp te bou. 

1822 Een van die gewilde metodes van tegniese voorstelling, die aksonometriese tekening, is in die vroeë 1822-eeu deur pastoor William Farish van Cambridge geformaliseer in sy werk oor die toegepaste wetenskappe. Hy het 'n tegniek beskryf om voorwerpe in driedimensionele ruimte te wys, 'n soort parallelle projeksie wat ruimte op 'n vlak karteer deur 'n reghoekige koördinaatstelsel te gebruik. ’n Eienskap wat aksonometrie van ander soorte parallelle projeksie onderskei, is die begeerte om die werklike afmetings van die geprojekteerde voorwerpe in ten minste een geselekteerde rigting te handhaaf. Sommige tipes aksonometrie laat jou ook toe om die afmetings van die hoeke parallel aan die geselekteerde vlak te hou. Farish het dikwels modelle gebruik om sekere beginsels in sy lesings te illustreer. Om die samestelling van modelle te verduidelik, het hy die tegniek van isometriese projeksie gebruik – die kartering van driedimensionele ruimte op 'n vlak, wat een van die tipes parallelle projeksie is. Alhoewel die algemene konsep van isometrie voorheen bestaan ​​het, was dit Farish wat wyd gekrediteer word as die eerste persoon wat die reëls van isometriese tekening vasgestel het. In 120, in die artikel "On Isometric Perspective," het hy geskryf oor "die behoefte aan akkurate tegniese tekeninge, vry van optiese vervormings." Dit het hom daartoe gelei om die beginsels van isometrie te formuleer. Isometries beteken "gelyke mate" omdat dieselfde skaal vir hoogte, breedte en diepte gebruik word. Die essensie van 'n isometriese projeksie is om die hoeke (XNUMX°) tussen elke paar asse gelyk te maak, sodat die perspektiefvermindering van elke as dieselfde is. Sedert die middel van die negentiende eeu het isometrie 'n algemene hulpmiddel vir ingenieurs geword (6), en kort daarna is aksonometrie en isometrie by argitektoniese navorsingsprogramme in Europa en die Verenigde State geïnkorporeer.

6. Tegniese tekening in isometriese aansig

80-er jare – Die jongste innovasie wat tegniese tekeninge tot hul huidige vorm gebring het, was die uitvinding om dit op verskeie maniere te kopieer, van fotokopiëring tot fotokopiëring. Die eerste gewilde voortplantingsproses, wat in die 80's bekendgestel is, was die sianotipe (7). Dit het die verspreiding van tegniese tekeninge moontlik gemaak tot op die vlak van individuele werkstasies. Die werkers is opgelei om die bloudruk te lees en moes streng by afmetings en toleransies hou. Dit het op sy beurt 'n groot impak op die ontwikkeling van massaproduksie gehad, aangesien dit die vereistes vir die vlak van professionaliteit en ervaring van die produkpresteerder verminder het.

7. Afskrif van tegniese tekening

1914 – Aan die begin van die 1914de eeu is kleure wyd in tegniese tekeninge gebruik. Teen die jaar 100 is hierdie praktyk egter met byna XNUMX% in geïndustrialiseerde lande laat vaar. Kleure in tegniese tekeninge het verskillende funksies gehad—dit is gebruik om boumateriaal voor te stel, dit is gebruik om tussen vloei en bewegings in 'n sisteem te onderskei, en bloot om beelde van toestelle daarmee te versier. 

1963 – Ivan Sutherland, in sy Ph.D.-tesis by MIT, ontwikkel Sketchpad vir ontwerp (8). Dit was die eerste CAD (Compute Aided Design)-program toegerus met 'n grafiese koppelvlak - as jy dit so kan noem, want al wat dit gedoen het, was om xy-diagramme te skep. Organisatoriese innovasies wat in Sketchpad toegepas is, was die begin van die gebruik van objekgeoriënteerde programmering in moderne CAD- en CAE-stelsels (Computer Aided Engineering). 

8. Ivan Sutherland stel Sketchpad bekend

60's. – Ingenieurs van groot maatskappye soos Boeing, Ford, Citroën en GM ontwikkel nuwe CAD-programme. Rekenaargesteunde ontwerpmetodes en ontwerpvisualisering word 'n manier om motor- en lugvaartprojekte te vereenvoudig, en die vinnige ontwikkeling van nuwe vervaardigingstegnologieë, hoofsaaklik masjiengereedskap met numeriese beheer, is nie sonder belang nie. As gevolg van die aansienlike gebrek aan rekenaarkrag in vergelyking met vandag se masjiene, het vroeë CAD-ontwerp baie finansiële en ingenieurskrag vereis.

9. Portier Pierre Bezier met sy wiskundige formules

1968 – Die uitvinding van XNUMXD CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing) metodes word aan die Franse ingenieur Pierre Bézier gekrediteer.9). Om die ontwerp van onderdele en gereedskap vir die motorbedryf te fasiliteer, het hy die UNISURF-stelsel ontwikkel, wat later die werksbasis vir opvolgende generasies CAD-sagteware geword het.

1971 – ADAM, outomatiese opstel en bewerking (ADAM) verskyn. Dit was 'n CAD-instrument wat ontwikkel is deur Dr. Patrick J. Hanratty, wie se Manufacturing and Consulting Services (MCS) maatskappy sagteware verskaf aan groot maatskappye soos McDonnell Douglas en Computervision.

80's. – Vordering in die ontwikkeling van rekenaarhulpmiddels vir soliede modellering. In 1982 het John Walker Autodesk gestig, waarvan die hoofproduk die wêreldbekende en gewilde 2D AutoCAD-program is.

1987 – Pro/ENGINEER word vrygestel, wat die verhoogde gebruik van funksionele modelleringstegnieke en funksieparameterbinding aankondig. Die vervaardiger van hierdie volgende mylpaal in ontwerp was die Amerikaanse maatskappy PTC (Parametric Technology Corporation). Pro/ENGINEER is geskep vir Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris en Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC verwerkers, maar met verloop van tyd het die vervaardiger die aantal ondersteunde platforms geleidelik beperk. Sedert 2011 is die enigste ondersteunde platforms stelsels van die MS Windows-familie.

10. Ontwerp van robotte in 'n moderne CAD-program

1994 – Autodesk AutoCAD R13 verskyn op die mark, d.w.s. die eerste weergawe van die program van 'n bekende maatskappy wat aan driedimensionele modelle werk (10). Dit was nie die eerste program wat vir 3D-modellering ontwerp is nie. Funksies van hierdie tipe is in die vroeë 60's ontwikkel, en in 1969 het MAGI SynthaVision vrygestel, die eerste kommersieel beskikbare soliede modelleringsprogram. In 1989 het NURBS, 'n wiskundige voorstelling van 3D-modelle, die eerste keer op Silicon Graphics-werkstasies verskyn. In 1993 het CAS Berlin 'n interaktiewe NURBS-simulasieprogram vir rekenaar ontwikkel genaamd NöRBS.

2012 – Autodesk 360, 'n wolk-gebaseerde ontwerp- en modelleringsagteware, betree die mark.