Teknik ve mühendislik çizimi ve proje görselleştirme - tarihçe

Teknik ve mühendislik çizimi tarih boyunca nasıl gelişti? MÖ 2100'den kesit günümüze kadar.

2100 kuruş - Uygun ölçek dikkate alınarak dikdörtgen projeksiyonda nesnenin ilk korunmuş görüntüsü. Çizim, Gudea heykeli üzerinde tasvir edilmiştir (1dinle)) mühendis ve cetvel

Modern Irak topraklarında bulunan Sümer şehir devleti Lagash.

MÖ XNUMX. yüzyıl – Marcus Vitruvius Pollio, tasarım çiziminin babası olarak kabul edilir, yani; Vitruvius, Romalı mimar, müteahhit

Julius Caesar ve Octavian Augustus döneminde askeri araçlar. Sözde Vitruvius Adamı'nı yarattı - bir daire ve bir kare içine yazılmış çıplak bir adamın görüntüsü (2), hareketi simgeleyen (daha sonra Leonardo da Vinci bu çizimin kendi versiyonunu dağıttı). MÖ 20 ile 10 yılları arasında yazılmış olan ve 1415 yılına kadar St. Gallen, İsviçre. Vitruvius, hem klasik Yunan düzenlerini hem de bunların Roma varyasyonlarını ayrıntılı olarak açıklar. Açıklamalar uygun resimlerle desteklendi - ancak orijinal çizimler korunmadı. Modern dönemde birçok ünlü yazar bu eser için illüstrasyonlar yapmış, kaybolan çizimleri yeniden yaratmaya çalışmıştır.

3. Guido da Vigevano'nun çizimlerinden biri

Ortaçağ – Binaları ve bahçeleri tasarlarken geometrik prensipler kullanılır - ad quadratum ve ad triangulum, yani. kare veya üçgen cinsinden çizim. Çalışma sürecinde katedralin inşaatçıları eskizler ve çizimler oluşturur, ancak katı kurallar ve standardizasyon olmadan. Mahkeme cerrahı ve mucit Guido da Vigevano'nun kuşatma motorlarının çizimleri kitabı, 13353) inşaat yatırımlarını finanse etmek isteyen sponsorları ve müşterileri çekmek için araçlar olarak bu erken çizimlerin önemini göstermektedir.

1230-1235 – Villard de Honnecourt tarafından bir albüm yarattı (4). 33-15 cm genişliğinde ve 16-23 cm yüksekliğinde birbirine iliştirilmiş 24 yaprak parşömen içeren bir el yazması olup, her iki yüzü kurşun kalemle yapılmış ve daha önce kurşun çubukla çizilmiş çizim ve işaretlerle kaplıdır. Binalar, mimari elemanlar, heykeller, insanlar, hayvanlar ve cihazlar ile ilgili çizimlere açıklamalar eşlik eder.

1335 – Guido da Vigevano, Philip VI tarafından ilan edilen haçlı seferini savunan Texaurus Regis Francie üzerinde çalışıyor. Çalışma, zırhlı savaş arabaları, rüzgar arabaları ve diğer ustaca kuşatma cihazları dahil olmak üzere çok sayıda savaş makinesi ve araç çizimi içeriyor. Philip'in haçlı seferi İngiltere ile olan savaş nedeniyle hiçbir zaman gerçekleşmemiş olsa da, da Vigevano'nun askeri albümü Leonardo da Vinci'nin ve diğer on altıncı yüzyıl mucitlerinin birçok askeri binasından önce gelir ve tahmin eder.

4. Villard de Honnecourt'un albümünden bir sayfa.

1400-1600 - İlk teknik çizimler bir anlamda modern fikirlere daha yakındır, Rönesans sadece inşaat tekniklerinde değil, projelerin tasarımında ve sunumunda da birçok gelişme ve değişiklik getirmiştir.

XV yüzyıl – Sanatçı Paolo Uccello'nun perspektifi yeniden keşfetmesi, Rönesans'ın teknik çiziminde kullanılmıştır. Filippo Brunelleschi, resimlerinde ilk kez kendisine ve takipçilerine mimari yapıları ve mekanik cihazları gerçekçi bir şekilde temsil etme fırsatı veren çizgisel perspektif kullanmaya başladı. Ayrıca Mariano di Jacopo'nun XNUMX. yüzyılın başlarından Taccola adlı çizimleri, icatları ve makineleri doğru bir şekilde tasvir etmek için perspektif kullanımını gösteriyor. Taccola, çizim kurallarını açıkça mevcut yapıları belgelemenin bir yolu olarak değil, kağıt üzerinde görselleştirme kullanan bir tasarım yöntemi olarak kullandı. Yöntemleri, perspektif, hacim ve gölgeleme kullanımlarında Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg ve Guido da Vigevano'nun önceki teknik çizim örneklerinden farklıydı. Taccola tarafından başlatılan yöntemler daha sonraki yazarlar tarafından kullanılmış ve geliştirilmiştir.

XNUMX. yüzyılın başları – Modern teknik çizimlerin plan görünüşleri, montaj çizimleri ve detaylı kesit çizimleri gibi özelliklerinin ilk izleri, Leonardo da Vinci'nin XNUMX. yüzyılın başlarında yaptığı eskiz defterlerinden gelmektedir. Leonardo, önceki yazarların çalışmalarından, özellikle de bir mimar ve makine tasarımcısı olan Francesco di Giorgio Martini'den ilham aldı. Projeksiyondaki nesne türleri, Leonhard Albrecht Dürer döneminden kalma Alman resim ustasının eserlerinde de mevcuttur. Da Vinci'nin kullandığı tekniklerin çoğu, modern tasarım ilkeleri ve teknik çizim açısından yenilikçiydi. Örneğin, tasarımın bir parçası olarak nesnelerin ahşap modellerini yapmayı öneren ilk kişilerden biriydi.

1543 – Çizim tekniklerinde resmi eğitimin başlaması. Venedik Sanat Akademisi del Disegno kuruldu. ressamlara, heykeltraşlara ve mimarlara standart tasarım tekniklerini uygulamaları ve bir görüntüdeki desenleri yeniden üretmeleri öğretildi. Akademi, genellikle tasarım çiziminde ortak norm ve standartların kullanılmasına karşı çıkan zanaat atölyelerinde kapalı eğitim sistemlerine karşı mücadelede de büyük önem taşıyordu.

XVII yüzyıl - Rönesans'ın teknik çizimleri, teknik olanlardan değil, öncelikle sanatsal ilke ve geleneklerden etkilenmiştir. Bu durum sonraki yüzyıllarda değişmeye başlamıştır. Gerard Desargues, nesneleri üç boyutlu olarak matematiksel olarak temsil etmek için kullanılan bir yansıtmalı geometri sistemi geliştirmek için eski araştırmacı Samuel Maralois'in çalışmalarından yararlandı. Projektif geometrinin ilk teoremlerinden biri olan Desargues teoremi onun adını almıştır. Öklid geometrisi açısından, iki üçgen bir düzlem üzerinde, karşılık gelen köşe çiftleri tarafından tanımlanan üç çizgi çakışacak şekilde uzanırsa, o zaman karşılık gelen kenar çiftlerinin (veya uzantılarının) üç kesişme noktasının olduğunu söyledi. ) eşdoğrusal kalır.

1799 - XNUMX. yüzyıl Fransız matematikçisi Gaspard Monge'nin "Tanımlayıcı Geometri" kitabı (5), önceki derslerine dayanarak hazırlanmıştır. Tanımlayıcı geometrinin ilk gösterimi ve teknik çizimde gösterimin resmileştirilmesi olarak kabul edilen bu yayın, modern teknik çizimin doğuşuna kadar uzanmaktadır. Monge, oluşturulan şekillerin kesişim düzlemlerinin gerçek şeklini belirlemek için geometrik bir yaklaşım geliştirdi. Bu yaklaşım, eski zamanlardan beri Vitruvius'un desteklediği görüşlerle yüzeysel olarak aynı olan görüntüler üretirken, tekniği, tasarımcıların temel bir görünüm seti verilen herhangi bir açıdan veya yönden orantılı görünümler oluşturmasına olanak tanır. Ama Monge sadece pratik yapan bir matematikçiden daha fazlasıydı. Büyük ölçüde ilkelerine dayanan tüm teknik ve tasarım eğitimi sisteminin oluşturulmasına katıldı. O zamanlar çizim mesleğinin gelişimi sadece Monge'nin çalışmasıyla değil, aynı zamanda genel olarak sanayi devrimi, yedek parça üretimi ihtiyacı ve tasarım süreçlerinin üretime girmesiyle kolaylaştırıldı. Ekonomi de önemliydi - çoğu durumda bir dizi tasarım çizimi, çalışan bir nesnenin düzenini oluşturmayı gereksiz kıldı.

1822 Popüler teknik temsil yöntemlerinden biri olan aksonometrik çizim, Cambridge'den Papaz William Farish tarafından 1822 yüzyılın başlarında uygulamalı bilimler üzerine yaptığı çalışmada resmileştirildi. Üç boyutlu uzayda nesneleri göstermek için bir teknik, dikdörtgen bir koordinat sistemi kullanarak uzayı bir düzleme eşleyen bir tür paralel izdüşüm tanımladı. Aksonometriyi diğer paralel izdüşüm türlerinden ayıran bir özellik, yansıtılan nesnelerin gerçek boyutlarını seçilen en az bir yönde koruma arzusudur. Bazı aksonometri türleri, köşelerin boyutlarını seçilen düzleme paralel tutmanıza da izin verir. Farish, derslerinde belirli ilkeleri göstermek için sıklıkla modeller kullanırdı. Modellerin montajını açıklamak için, paralel izdüşüm türlerinden biri olan, üç boyutlu uzayı bir düzlem üzerine eşleyen izometrik izdüşüm tekniğini kullandı. Genel izometrik kavramı daha önce var olmasına rağmen, izometrik çizim kurallarını belirleyen ilk kişi olarak yaygın olarak tanınan Farish'ti. 120'de “İzometrik Perspektif Üzerine” makalesinde “optik bozulmalardan arınmış doğru teknik çizimlere duyulan ihtiyaç” hakkında yazdı. Bu onu izometri ilkelerini formüle etmeye yöneltti. İzometrik "eşit ölçüler" anlamına gelir çünkü yükseklik, genişlik ve derinlik için aynı ölçek kullanılır. İzometrik projeksiyonun özü, her eksen çifti arasındaki açıları (XNUMX°) eşitlemektir, böylece her eksenin perspektif küçültmesi aynı olur. On dokuzuncu yüzyılın ortalarından beri izometri, mühendisler için ortak bir araç haline geldi (6) ve kısa bir süre sonra aksonometri ve izometri, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki mimari araştırma programlarına dahil edildi.

6. İzometrik görünümde teknik çizim

80-ler – Teknik çizimleri bugünkü haline getiren en son yenilik, bunların fotokopiden fotokopiye çeşitli şekillerde kopyalanmasının icadıydı. 80'lerde tanıtılan ilk popüler üreme süreci siyanotipti (7). Bu, teknik çizimlerin bireysel iş istasyonları düzeyine kadar dağıtılmasına izin verdi. İşçiler planı okumak için eğitildi ve boyutlara ve toleranslara sıkı sıkıya bağlı kalmak zorunda kaldı. Bunun da seri üretimin gelişimi üzerinde büyük bir etkisi oldu, çünkü profesyonellik seviyesi ve ürün uygulayıcısının deneyimi için gereksinimleri azalttı.

7. Teknik resim kopyası

1914 – 1914. yüzyılın başlarında teknik çizimlerde renkler yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Ancak 100 yılına gelindiğinde sanayileşmiş ülkelerde bu uygulama neredeyse %XNUMX oranında terk edilmişti. Teknik çizimlerdeki renklerin farklı işlevleri vardı; yapı malzemelerini temsil etmek için kullanılıyorlardı, bir sistemdeki akışları ve hareketleri ayırt etmek için ve sadece cihazların görüntülerini onlarla süslemek için kullanılıyorlardı.

1963 – Ivan Sutherland, MIT'deki doktora tezinde tasarım için Sketchpad geliştiriyor (8). Grafiksel bir arayüzle donatılmış ilk CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) programıydı - buna böyle diyebilirseniz, çünkü tek yaptığı xy diyagramları oluşturmaktı. Sketchpad'de uygulanan organizasyonel yenilikler, modern CAD ve CAE (Bilgisayar Destekli Mühendislik) sistemlerinde nesne yönelimli programlama kullanımının başlangıcını işaret etti.

8. Ivan Sutherland Sketchpad'i tanıtıyor

60-ler. – Boeing, Ford, Citroën ve GM gibi büyük şirketlerden mühendisler yeni CAD programları geliştiriyor. Bilgisayar destekli tasarım yöntemleri ve tasarım görselleştirme, otomotiv ve havacılık projelerini basitleştirmenin bir yolu haline geliyor ve başta sayısal kontrollü takım tezgahları olmak üzere yeni üretim teknolojilerinin hızla gelişmesi önem taşıyor. Günümüz makineleriyle karşılaştırıldığında önemli bilgi işlem gücü eksikliği nedeniyle, erken CAD tasarımı çok fazla finansal ve mühendislik gücü gerektiriyordu.

9. Porter Pierre Bezier, matematiksel formülleriyle

1968 – XNUMXD CAD/CAM (Bilgisayar Destekli Üretim) yöntemlerinin icadı, Fransız mühendis Pierre Bézier'e borçludur.9). Otomotiv endüstrisi için parça ve aletlerin tasarımını kolaylaştırmak için, daha sonra CAD yazılımının sonraki nesilleri için çalışma temeli haline gelen UNISURF sistemini geliştirdi.

1971 – ADAM, Otomatik Çizim ve İşleme (ADAM) görüntülenir. Dr. tarafından geliştirilen bir CAD aracıydı. Üretim ve Danışmanlık Hizmetleri (MCS) şirketi, McDonnell Douglas ve Computervision gibi büyük şirketlere yazılım sağlayan Patrick J. Hanratty.

80-ler. – Katı modelleme için bilgisayar araçlarının geliştirilmesinde ilerleme. 1982 yılında John Walker, ana ürünü dünyaca ünlü ve popüler 2D AutoCAD programı olan Autodesk'i kurdu.

1987 – İşlevsel modelleme tekniklerinin ve işlev parametresi bağlamanın artan kullanımını duyuran Pro/ENGINEER yayınlandı. Tasarımdaki bu sonraki dönüm noktasının üreticisi Amerikan şirketi PTC (Parametric Technology Corporation) idi. Pro/ENGINEER, Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris ve Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC işlemciler için oluşturulmuştur, ancak zaman içinde üretici, desteklenen platform sayısını kademeli olarak sınırlamıştır. 2011'den beri desteklenen platformlar yalnızca MS Windows ailesinden sistemlerdir.

10. Modern bir CAD programında robot tasarlama

1994 – Autodesk AutoCAD R13 piyasada görünür, yani. üç boyutlu modeller üzerinde çalışan tanınmış bir şirketin programının ilk versiyonu (10). 3D modelleme için tasarlanmış ilk program değildi. Bu tip fonksiyonlar 60'ların başında geliştirildi ve 1969'da MAGI, ticari olarak satılan ilk katı modelleme programı olan SynthaVision'ı piyasaya sürdü. 1989'da, 3D modellerin matematiksel bir temsili olan NURBS, ilk olarak Silicon Graphics iş istasyonlarında ortaya çıktı. 1993'te CAS Berlin, PC için NöRBS adlı etkileşimli bir NURBS simülasyon programı geliştirdi.

2012 – Bulut tabanlı bir tasarım ve modelleme yazılımı olan Autodesk 360 pazara giriyor.