Texnik va muhandislik chizmalari va loyiha vizualizatsiyasi - tarix

Tarix davomida texnik va muhandislik chizmasi qanday rivojlangan? Miloddan avvalgi 2100 yildagi kesma hozirgi kungacha.

2100 rpn - ob'ektning tegishli masshtabni hisobga olgan holda to'rtburchaklar proyeksiyadagi birinchi saqlanib qolgan tasviri. Chizma Gudea haykalida tasvirlangan (1tinglang)) muhandis va hukmdor

Shumer shahar-davlati Lagash, zamonaviy Iroq hududida joylashgan.

Miloddan avvalgi XNUMX asr - Markus Vitruvius Pollio dizayn chizmalarining otasi hisoblanadi, ya'ni. Vitruvius, Rim me'mori, konstruktor

Yuliy Tsezar va Oktavian Avgust hukmronligi davridagi harbiy mashinalar. U Vitruvian odamini yaratdi - aylana va kvadratga yozilgan yalang'och odam tasvirini (2), harakatni ramziy ma'noda (keyinchalik Leonardo da Vinchi ushbu rasmning o'z versiyasini tarqatdi). U miloddan avvalgi 20-10 yillarda yozilgan va 1415 yilgacha Sankt-Peterburg monastirining kutubxonasida topilmagan "O'n kitobning me'morchiligi to'g'risida" risolasining muallifi sifatida mashhur bo'ldi. Shveytsariyadagi Gallen. Vitruvius yunon klassik ordenlarini ham, ularning Rim oʻzgarishlarini ham batafsil tasvirlab beradi. Ta'riflar tegishli rasmlar bilan to'ldirildi - asl chizmalar, ammo saqlanib qolmagan. Zamonaviy davrda ko'plab taniqli mualliflar yo'qolgan rasmlarni qayta tiklashga harakat qilib, ushbu asar uchun rasmlar yaratdilar.

3. Gvido da Vigevano chizgan rasmlardan biri

O'rta asrlar - Binolar va bog'larni loyihalashda geometrik tamoyillar qo'llaniladi - ad quadratum va ad triangulum, ya'ni. kvadrat yoki uchburchak nuqtai nazaridan chizish. Sobor quruvchilari ish jarayonida eskizlar va chizmalar yaratadilar, ammo qat'iy qoidalar va standartlashtirishsiz. Sud jarrohi va ixtirochi Guido da Vigevano tomonidan qamal dvigatellari chizmalari kitobi, 1335 yil3) ushbu dastlabki chizmalarning qurilish investitsiyalarini moliyalashtirishni xohlovchi homiylar va mijozlarni jalb qilish vositasi sifatida muhimligini ko'rsatadi.

1230-1235 - Villard de Honnkurt tomonidan albom yaratildi (4). Bu bir-biriga mahkamlangan, kengligi 33-15 sm va balandligi 16-23 sm bo'lgan 24 ta pergament varaqlarini o'z ichiga olgan qo'lyozma bo'lib, ular ikkala tomondan chizmalar va qalam bilan qilingan va ilgari qo'rg'oshin tayoq bilan chizilgan. Binolar, me'moriy elementlar, haykallar, odamlar, hayvonlar va asboblar haqidagi rasmlar tavsiflar bilan birga keladi.

1335 - Guido da Vigevano Filipp VI tomonidan e'lon qilingan salib yurishini himoya qiluvchi "Texaurus Regis Francie" asari ustida ishlamoqda. Asarda urush mashinalari va transport vositalarining ko'plab rasmlari, jumladan zirhli aravalar, shamol aravalari va boshqa mohir qamal qurilmalari mavjud. Filippning salib yurishi Angliya bilan urush tufayli hech qachon sodir bo'lmagan bo'lsa-da, da Vigevanoning harbiy albomi Leonardo da Vinchi va XVI asrning boshqa ixtirochilarining ko'plab harbiy binolarini oldindan va kutmoqda.

4. Villard de Honnkur albomidan sahifa.

1400-1600 - Birinchi texnik chizmalar qaysidir ma'noda zamonaviy g'oyalarga yaqinroq, Uyg'onish davri nafaqat qurilish texnikasida, balki loyihalarni loyihalash va taqdim etishda ham ko'plab yaxshilanish va o'zgarishlarni olib keldi.

XV asr - Rassom Paolo Uccelloning istiqbolni qayta kashf etishi Uyg'onish davrining texnik rasmida ishlatilgan. Filippo Brunelleschi o'z rasmlarida chiziqli nuqtai nazardan foydalana boshladi, bu unga va uning izdoshlariga birinchi marta me'moriy tuzilmalar va mexanik qurilmalarni real tasvirlash imkoniyatini berdi. Bundan tashqari, XNUMX asrning boshlarida Mariano di Jacopo tomonidan Taccola deb nomlangan chizmalar ixtirolar va mashinalarni to'g'ri tasvirlash uchun istiqboldan foydalanishni ko'rsatadi. Taccola chizmachilik qoidalarini mavjud tuzilmalarni hujjatlashtirish vositasi sifatida emas, balki qog'ozda vizualizatsiya yordamida loyihalash usuli sifatida aniq ishlatgan. Uning usullari Villar de Xonkurt, Abbe fon Landsberg va Gvido da Vigevanoning oldingi texnik chizmalaridan istiqbol, hajm va soyadan foydalanishda farq qilgan. Taccola tomonidan boshlangan usullar keyingi mualliflar tomonidan qo'llanilgan va ishlab chiqilgan.

XNUMX asr boshlari - Reja ko'rinishlari, yig'ish chizmalari va batafsil kesma chizmalar kabi zamonaviy texnik chizmalarning xususiyatlarining birinchi izlari Leonardo da Vinchining XNUMX asrning boshida yaratilgan eskiz kitoblaridan olingan. Leonardo avvalgi mualliflarning, xususan, arxitektor va mashina dizayneri Franchesko di Giorgio Martinining ishlaridan ilhom olgan. Proyeksiyalardagi ob'ektlarning turlari Leonhard Albrecht Dyurer davridagi nemis rangtasvir ustasi asarlarida ham mavjud. Da Vinchi qo'llagan ko'plab texnikalar zamonaviy dizayn tamoyillari va texnik chizmalar nuqtai nazaridan innovatsion edi. Misol uchun, u birinchilardan bo'lib dizaynning bir qismi sifatida ob'ektlarning yog'och modellarini yasashni taklif qildi.

1543 – Rasm chizish texnikasi bo‘yicha rasmiy mashg‘ulotlarning boshlanishi. Venetsiya del Disegno san'at akademiyasi tashkil etilgan. rassomlar, haykaltaroshlar va me'morlarga standart dizayn usullarini qo'llash va tasvirdagi naqshlarni takrorlash o'rgatilgan. Akademiya hunarmandchilik ustaxonalarida o'qitishning yopiq tizimlariga qarshi kurashda ham katta ahamiyatga ega edi, ular odatda dizayn chizmalarida umumiy me'yorlar va standartlardan foydalanishga qarshi edi.

XVII asr - Uyg'onish davrining texnik chizmalariga birinchi navbatda texnik emas, balki badiiy tamoyillar va konventsiyalar ta'sir ko'rsatdi. Bu holat keyingi asrlarda o'zgara boshladi. Jerar Dezarg oldingi tadqiqotchi Samuel Maraloisning ishiga asoslanib, ob'ektlarni uch o'lchovda matematik tarzda tasvirlash uchun foydalanilgan proyektiv geometriya tizimini ishlab chiqdi. Proyektiv geometriyaning birinchi teoremalaridan biri Dezarg teoremasi uning nomi bilan atalgan. Evklid geometriyasi nuqtai nazaridan u, agar ikkita uchburchak bir tekislikda shunday yotsa, ularning uchlari mos keladigan juftliklari bilan aniqlangan uchta chiziq mos keladigan bo'lsa, u holda tegishli juft tomonlarning (yoki ularning kengaytmalarining) kesishgan uchta nuqtasini aytdi. ) kollinear bo'lib qoladi.

1799 - XVIII asr frantsuz matematigi Gaspard Monjning "Chizma geometriya" kitobi (5), oldingi ma'ruzalari asosida tayyorlangan. Chizma geometriyaning birinchi ekspozitsiyasi va texnik rasmda ko'rsatishning rasmiylashtirilishi hisoblangan ushbu nashr zamonaviy texnik chizmaning paydo bo'lishidan boshlanadi. Monge hosil qilingan shakllarning kesishuv tekisliklarining haqiqiy shaklini aniqlash uchun geometrik yondashuvni ishlab chiqdi. Ushbu yondashuv Vitruvius qadim zamonlardan beri ilgari surgan qarashlarga yuzaki o'xshash tasvirlarni ishlab chiqarsa-da, uning texnikasi dizaynerlarga asosiy qarashlar to'plamini hisobga olgan holda istalgan burchak yoki yo'nalishdan mutanosib ko'rinishlarni yaratishga imkon beradi. Ammo Monj shunchaki amaliyotchi matematik emas edi. U asosan uning tamoyillariga asoslangan texnik va dizayn ta'limining butun tizimini yaratishda ishtirok etdi. O'sha davrda chizmachilik kasbining rivojlanishiga nafaqat Monge mehnati, balki umuman sanoat inqilobi, ehtiyot qismlarni ishlab chiqarish zarurati va loyihalash jarayonlarini ishlab chiqarishga joriy etish ham yordam berdi. Iqtisodiyot ham muhim edi - dizayn chizmalari to'plami ko'p hollarda ishlaydigan ob'ektning sxemasini qurishni keraksiz qildi.

1822 Texnik tasvirlashning mashhur usullaridan biri aksonometrik chizma Kembrijlik pastor Uilyam Farish tomonidan 1822-asr boshida amaliy fanlar boʻyicha ishida rasmiylashtirilgan. U uch oʻlchamli fazoda obʼyektlarni koʻrsatish texnikasini, yaʼni toʻrtburchaklar koordinatalar tizimi yordamida fazoni tekislikka tushiruvchi parallel proyeksiyani tasvirlab berdi. Aksonometriyani parallel proyeksiyaning boshqa turlaridan ajratib turadigan xususiyat - bu kamida bitta tanlangan yo'nalishda proektsiyalangan ob'ektlarning haqiqiy o'lchamlarini saqlab qolish istagi. Ba'zi aksonometriya turlari, shuningdek, burchaklarning o'lchamlarini tanlangan tekislikka parallel ravishda saqlashga imkon beradi. Farish o'z ma'ruzalarida ma'lum tamoyillarni ko'rsatish uchun ko'pincha modellardan foydalangan. Modellarning yig'ilishini tushuntirish uchun u izometrik proyeksiya texnikasidan foydalangan - uch o'lchovli fazoni tekislikka solishtirish, bu parallel proyeksiya turlaridan biridir. Garchi izometriyaning umumiy tushunchasi ilgari mavjud bo'lsa-da, izometrik chizish qoidalarini birinchi bo'lib o'rnatgan shaxs sifatida Farish keng e'tirof etilgan. 120-yilda "Izometrik istiqbol to'g'risida" maqolasida u "optik buzilishlarsiz aniq texnik chizmalar zarurligi" haqida yozgan. Bu uni izometriya tamoyillarini shakllantirishga olib keldi. Izometrik "teng o'lchovlar" degan ma'noni anglatadi, chunki balandlik, kenglik va chuqurlik uchun bir xil o'lchov ishlatiladi. Izometrik proektsiyaning mohiyati har bir o'qning istiqbolli qisqarishi bir xil bo'lishi uchun har bir juft o'q orasidagi burchaklarni (XNUMX °) tenglashtirishdir. O'n to'qqizinchi asrning o'rtalaridan boshlab izometriya muhandislar uchun umumiy vositaga aylandi (6) va ko'p o'tmay aksonometriya va izometriya Evropa va Qo'shma Shtatlardagi arxitektura tadqiqot dasturlariga kiritildi.

6. Izometrik ko'rinishdagi texnik chizma

80-lar – Texnik chizmalarni hozirgi ko‘rinishga keltirgan eng so‘nggi yangilik ularni turli usullarda nusxa ko‘chirish ixtirosi bo‘ldi, ya’ni fotokopiyadan tortib fotokopigacha. 80-yillarda joriy etilgan birinchi mashhur reproduktiv jarayon siyanotip edi (7). Bu texnik chizmalarni individual ish stantsiyalari darajasiga qadar taqsimlash imkonini berdi. Ishchilar loyihani o'qishga o'rgatilgan va o'lchamlar va tolerantliklarga qat'iy rioya qilishlari kerak edi. Bu, o'z navbatida, ommaviy ishlab chiqarishning rivojlanishiga katta ta'sir ko'rsatdi, chunki u mahsulot ijrochisining professionalligi va tajribasi darajasiga qo'yiladigan talablarni pasaytirdi.

7. Texnik chizma nusxasi

1914 – 1914-asr boshlarida texnik chizmalarda ranglar keng qoʻllanila boshlandi. Biroq, 100 yilga kelib, sanoat rivojlangan mamlakatlarda bu amaliyotdan deyarli XNUMX% voz kechildi. Texnik chizmalardagi ranglar turli funktsiyalarga ega edi - ular qurilish materiallarini ifodalash uchun ishlatilgan, ular tizimdagi oqim va harakatlarni farqlash uchun va shunchaki ular bilan qurilmalar tasvirlarini bezash uchun ishlatilgan.

1963 - Ivan Satherland, MITda doktorlik dissertatsiyasida dizayn uchun Sketchpad ishlab chiqmoqda (8). Bu grafik interfeys bilan jihozlangan birinchi SAPR (Compute Aided Design) dasturi edi - agar shunday deb atash mumkin bo'lsa, chunki u faqat xy diagrammalarini yaratish edi. Sketchpad-da qo'llaniladigan tashkiliy innovatsiyalar zamonaviy CAD va CAE (Computer Aided Engineering) tizimlarida ob'ektga yo'naltirilgan dasturlashdan foydalanishning boshlanishini belgilab berdi.

8. Ivan Satherland Sketchpad-ni taqdim etadi

60 yil. – Boeing, Ford, Citroën va GM kabi yirik kompaniyalarning muhandislari yangi SAPR dasturlarini ishlab chiqishmoqda. Kompyuter yordamida loyihalash usullari va dizayn vizualizatsiyasi avtomobil va aviatsiya loyihalarini soddalashtirish usuliga aylanmoqda va yangi ishlab chiqarish texnologiyalarini, asosan, raqamli boshqaruvga ega dastgohlarni jadal rivojlantirish muhim ahamiyatga ega emas. Hozirgi mashinalar bilan solishtirganda hisoblash quvvatining sezilarli darajada etishmasligi tufayli, SAPRning dastlabki dizayni juda ko'p moliyaviy va muhandislik kuchini talab qildi.

9. Porter Per Bezier o'zining matematik formulalari bilan

1968 – XNUMXD CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing) usullarining ixtirosi fransuz muhandisi Per Bezierga tegishli.9). Avtomobil sanoati uchun ehtiyot qismlar va asboblarni loyihalashni osonlashtirish uchun u UNISURF tizimini ishlab chiqdi, keyinchalik u SAPR dasturiy ta'minotining keyingi avlodlari uchun ishchi asos bo'ldi.

1971 – ADAM, Automated Drafting and Machining (ADAM) paydo bo‘ladi. Bu doktor tomonidan ishlab chiqilgan SAPR vositasi edi. Patrik J. Xanratti, uning ishlab chiqarish va konsalting xizmatlari (MCS) kompaniyasi McDonnell Duglas va Computervision kabi yirik kompaniyalarni dasturiy ta'minot bilan ta'minlaydi.

80 yil. – Qattiq modellashtirish uchun kompyuter vositalarini ishlab chiqishdagi yutuqlar. 1982 yilda Jon Uoker Autodesk kompaniyasiga asos soldi, uning asosiy mahsuloti dunyoga mashhur va mashhur 2D AutoCAD dasturidir.

1987 – Funktsional modellashtirish texnikasi va funksiya parametrlarini bog‘lashdan ko‘proq foydalanishni e’lon qilib, Pro/ENGINEER chiqarildi. Dizayndagi ushbu keyingi bosqichni ishlab chiqaruvchi Amerika kompaniyasi PTC (Parametric Technology Corporation) edi. Pro/ENGINEER Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris va Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC protsessorlari uchun yaratilgan, ammo vaqt o'tishi bilan ishlab chiqaruvchi qo'llab-quvvatlanadigan platformalar sonini asta-sekin cheklab qo'ygan. 2011-yildan boshlab yagona qo‘llab-quvvatlanadigan platformalar MS Windows oilasi tizimlaridir.

10. Zamonaviy SAPR dasturida robotlarni loyihalash

1994 – Autodesk AutoCAD R13 bozorda paydo bo'ladi, ya'ni. uch o'lchovli modellar ustida ishlaydigan taniqli kompaniya dasturining birinchi versiyasi (10). Bu 3D modellashtirish uchun mo'ljallangan birinchi dastur emas edi. Ushbu turdagi funktsiyalar 60-yillarning boshlarida ishlab chiqilgan va 1969 yilda MAGI SynthaVision-ni chiqardi, bu tijoratda mavjud bo'lgan birinchi qattiq modellashtirish dasturi. 1989 yilda 3D modellarning matematik ko'rinishi bo'lgan NURBS birinchi marta Silicon Graphics ish stantsiyalarida paydo bo'ldi. 1993 yilda CAS Berlin NöRBS nomli kompyuter uchun NURBS interaktiv simulyatsiya dasturini ishlab chiqdi.

2012 – Autodesk 360 bulutga asoslangan dizayn va modellashtirish dasturi bozorga kiradi.