Tpinġija teknika u ta 'inġinerija u viżwalizzazzjoni tal-proġett - storja

Kif żviluppa t-tpinġija teknika u tal-inġinerija matul l-istorja? Cross section mill-2100 QK sal-lum.

2100 rpn - L-ewwel immaġini ippreservata tal-oġġett fi projezzjoni rettangolari, b'kont meħud tal-iskala xierqa. It-tpinġija tidher fuq l-istatwa ta’ Gudea (1isma)) inġinier u ħakkiem

Belt-stat Sumerjan ta 'Lagash, li tinsab fit-territorju tal-Iraq modern.

Seklu XNUMX QK – Marcus Vitruvius Pollio huwa meqjus bħala missier it-tpinġija tad-disinn, i.e. Vitruvju, perit Ruman, kostruttur

vetturi militari matul ir-renji ta’ Ġulju Ċesari u Ottavjan Awgustu. Ħoloq l-hekk imsejjaħ Raġel Vitruvjan - xbieha ta’ raġel għarwien iskritt f’ċirku u kwadru (2), li jissimbolizza l-moviment (aktar tard Leonardo da Vinci qassam il-verżjoni tiegħu stess ta’ dan it-tpinġija). Sar famuż bħala l-awtur tat-trattat Dwar l-Arkitettura ta’ Għaxar Kotba, li nkiteb bejn l-20 u l-10 QK u ma nstabx qabel l-1415 fil-librerija tal-monasteru ta’ San. Gallen fl-Isvizzera. Vitruvju jiddeskrivi fid-dettall kemm l-ordnijiet klassiċi Griegi kif ukoll il-varjazzjonijiet Rumani tagħhom. Id-deskrizzjonijiet ġew issupplimentati b'illustrazzjonijiet xierqa - id-disinji oriġinali, madankollu, ma ġewx ippreservati. Fil-perjodu modern, ħafna awturi famużi għamlu illustrazzjonijiet għal dan ix-xogħol, jippruvaw jirrikreaw it-tpinġijiet mitlufa.

3. Wieħed mit-tpinġijiet ta’ Guido da Vigevano

Żmien medjevali – Meta jiġu ddisinjati bini u ġonna, jintużaw prinċipji ġeometriċi - ad quadratum u ad triangulum, i.e. tpinġija f'termini ta 'kwadru jew trijangolu. Il-bennejja tal-katidral fil-proċess tax-xogħol joħolqu abbozzi u tpinġijiet, iżda mingħajr regoli stretti u standardizzazzjoni. Ktieb ta' tpinġijiet ta' magni ta' assedju mill-kirurgu tal-qorti u inventur Guido da Vigevano, 13353) juri l-importanza ta' dawn it-tpinġijiet bikrija bħala għodda biex jiġu attirati sponsors u klijenti li jixtiequ jiffinanzjaw investimenti fil-kostruzzjoni.

1230-1235 – Ħoloq album minn Villard de Honnecourt (4). Dan huwa manuskritt li fih 33 folja ta’ parċmina mwaħħlin flimkien, 15–16 ċm wisa’ u 23–24 ċm għoli.Huma mgħottija fuq iż-żewġ naħat bi tpinġijiet u marki magħmula bil-pinna u mpinġija qabel b’bastun taċ-ċomb. Tpinġijiet dwar bini, elementi arkitettoniċi, skulturi, nies, annimali u apparati huma akkumpanjati minn deskrizzjonijiet.

1335 – Guido da Vigevano qed jaħdem fuq it-Texaurus Regis Francie, biċċa li tiddefendi l-kruċjata pproklamata minn Filippu VI. Ix-xogħol fih bosta tpinġijiet ta’ magni u vetturi tal-gwerra, inklużi karrijiet armati, karretti tar-riħ, u apparat ieħor ta’ assedju inġenjuż. Għalkemm il-kruċjata ta’ Filippu qatt ma seħħet minħabba l-gwerra mal-Ingilterra, l-album militari ta’ da Vigevano huwa ta’ qabel u jantiċipa ħafna mill-bini militari ta’ Leonardo da Vinci u inventuri oħra tas-sittax-il seklu.

4. Paġna mill-album ta’ Villard de Honnecourt.

1400-1600 - L-ewwel tpinġijiet tekniċi huma f'ċertu sens eqreb lejn ideat moderni, ir-Rinaxximent ġab ħafna titjib u bidliet mhux biss fit-tekniki tal-kostruzzjoni, iżda wkoll fid-disinn u l-preżentazzjoni ta 'proġetti.

Seklu XV – L-iskoperta mill-ġdid tal-perspettiva mill-artist Paolo Uccello intużat fit-tpinġija teknika tar-Rinaxximent. Filippo Brunelleschi beda juża perspettiva lineari fil-pitturi tiegħu, li għall-ewwel darba tat lilu u lis-segwaċi tiegħu l-opportunità li jirrappreżentaw b'mod realistiku strutturi arkitettoniċi u apparat mekkaniku. Barra minn hekk, tpinġijiet mill-bidu tas-seklu XNUMX minn Mariano di Jacopo, jismu Taccola, juru l-użu tal-perspettiva biex juru invenzjonijiet u magni b'mod preċiż. Taccola uża espliċitament ir-regoli tat-tpinġija mhux bħala mezz biex jiġu dokumentati strutturi eżistenti, iżda bħala metodu ta 'disinn bl-użu ta' viżwalizzazzjoni fuq il-karta. Il-metodi tiegħu kienu differenti minn eżempji preċedenti ta’ tpinġija teknika minn Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg u Guido da Vigevano fl-użu tagħhom tal-perspettiva, il-volum u l-isfumaturi. Il-metodi mibdija minn Taccola ġew użati u żviluppati minn awturi aktar tard. 

Bidu tas-seklu XNUMX – L-ewwel traċċi tal-karatteristiċi ta 'tpinġijiet tekniċi moderni, bħal veduti tal-pjanta, tpinġijiet ta' assemblaġġ u tpinġijiet sezzjonali dettaljati, ġejjin minn sketchbooks ta 'Leonardo da Vinci magħmula fil-bidu nett tas-seklu XNUMX. Leonardo ġibed ispirazzjoni mix-xogħol ta 'awturi preċedenti, b'mod partikolari Francesco di Giorgio Martini, perit u disinjatur tal-magni. Tipi ta’ oġġetti fi projezzjonijiet huma wkoll preżenti fix-xogħlijiet tal-kaptan Ġermaniż tal-pittura minn żmien Leonhard Albrecht Dürer. Ħafna mit-tekniki użati minn da Vinci kienu innovattivi f'termini ta 'prinċipji ta' disinn modern u tpinġija teknika. Pereżempju, kien wieħed minn tal-ewwel li ssuġġerixxa li jsiru mudelli tal-injam ta 'oġġetti bħala parti mid-disinn. 

1543 – Bidu ta' taħriġ formali fit-tekniki tat-tpinġija. L-Akkademja Venezjana tal-Arti del Disegno titwaqqaf. pitturi, skulturi u periti ġew mgħallma biex japplikaw tekniki standard tad-disinn u biex jirriproduċu mudelli f'immaġni. L-akkademja kienet ukoll ta 'importanza kbira fil-ġlieda kontra sistemi magħluqa ta' taħriġ fil-workshops tas-snajja, li normalment opponew l-użu ta 'normi u standards komuni fit-tpinġija tad-disinn.

Seklu XNUMX – It-tpinġijiet tekniċi tar-Rinaxximent kienu influwenzati primarjament minn prinċipji u konvenzjonijiet artistiċi, mhux dawk tekniċi. Din is-sitwazzjoni bdiet tinbidel fis-sekli ta’ wara. Gerard Desargues ġibed fuq ix-xogħol tar-riċerkatur preċedenti Samuel Maralois biex jiżviluppa sistema ta 'ġeometrija projettiva li kienet użata biex tirrappreżenta matematikament oġġetti fi tliet dimensjonijiet. Wieħed mill-ewwel teoremi tal-ġeometrija projettiva, it-teorema ta' Desargues, huwa msemmi għalih. F'termini ta 'ġeometrija Ewklidjana, huwa qal li jekk żewġ trijangoli jinsabu fuq pjan b'tali mod li t-tliet linji definiti mill-pari korrispondenti tal-vertiċi tagħhom jikkoinċidu, allura t-tliet punti ta' intersezzjoni tal-pari korrispondenti ta 'ġnub (jew l-estensjonijiet tagħhom). ) jibqgħu kollineari.

1799 - Il-ktieb "Ġeometrija Deskrittiva" mill-matematiku Franċiż tas-seklu XVIII Gaspard Monge (5), ippreparat fuq il-bażi tal-lekċers preċedenti tiegħu. Meqjusa l-ewwel espożizzjoni tal-ġeometrija deskrittiva u l-formalizzazzjoni tal-wiri fit-tpinġija teknika, din il-pubblikazzjoni tmur lura għat-twelid tat-tpinġija teknika moderna. Monge żviluppa approċċ ġeometriku biex jiddetermina l-forma vera tal-pjani ta 'intersezzjoni tal-forom iġġenerati. Filwaqt li dan l-approċċ jipproduċi stampi li huma superfiċjalment identiċi għall-fehmiet li Vitruvius ippromwova minn żminijiet antiki, it-teknika tiegħu tippermetti lid-disinjaturi joħolqu veduti proporzjonali minn kwalunkwe angolu jew direzzjoni, minħabba sett bażiku ta 'veduti. Iżda Monge kien aktar minn sempliċi matematiku prattikanti. Huwa pparteċipa fil-ħolqien tas-sistema kollha ta 'edukazzjoni teknika u tad-disinn, li kienet ibbażata fil-biċċa l-kbira fuq il-prinċipji tiegħu. L-iżvilupp tal-professjoni tat-tpinġija f'dak iż-żmien kien iffaċilitat mhux biss mix-xogħol ta 'Monge, iżda wkoll mir-rivoluzzjoni industrijali b'mod ġenerali, il-ħtieġa għall-manifattura ta' spare parts u l-introduzzjoni ta 'proċessi ta' disinn fil-produzzjoni. L-ekonomija kienet importanti wkoll - sett ta 'tpinġijiet tad-disinn fil-biċċa l-kbira tal-każijiet ma kienx meħtieġ li jinbena tqassim ta' oġġett tax-xogħol. 

1822 Wieħed mill-metodi popolari ta 'rappreżentazzjoni teknika, it-tpinġija assonometrika, ġie formalizzat minn Pastor William Farish ta' Cambridge fil-bidu tas-seklu 1822 fix-xogħol tiegħu fuq ix-xjenzi applikati. Huwa ddeskriva teknika biex jintwerew oġġetti fi spazju tridimensjonali, tip ta 'projezzjoni parallela li timmappa l-ispazju fuq pjan bl-użu ta' sistema ta 'koordinati rettangolari. Karatteristika li tiddistingwi l-assonometrija minn tipi oħra ta 'projezzjoni parallela hija x-xewqa li jinżammu d-dimensjonijiet reali tal-oġġetti proġettati f'mill-inqas direzzjoni waħda magħżula. Xi tipi ta 'axonometry jippermettu wkoll li inti żżomm id-dimensjonijiet tal-kantunieri paralleli mal-pjan magħżul. Farish spiss uża mudelli biex juri ċerti prinċipji fil-lekċers tiegħu. Biex jispjega l-assemblaġġ ta 'mudelli, huwa uża t-teknika ta' projezzjoni isometrika - immappjar ta 'spazju tridimensjonali fuq pjan, li huwa wieħed mit-tipi ta' projezzjoni parallela. Għalkemm il-kunċett ġenerali tal-isometrika kien jeżisti qabel, kien Farish li huwa kkreditat b'mod wiesa 'bħala l-ewwel persuna li stabbilixxiet ir-regoli tat-tpinġija isometrika. Fl- 120, fl- artiklu “Fuq il- Perspettiva Isometrika,” kiteb dwar “il- ħtieġa għal tpinġijiet tekniċi preċiżi, ħielsa minn distorsjonijiet ottiċi.” Dan wassal biex jifformula l-prinċipji tal-isometrija. Isometrika tfisser "miżuri ugwali" għaliex l-istess skala tintuża għall-għoli, il-wisa 'u l-fond. L-essenza ta 'projezzjoni isometrika hija li jiġu ugwalizzati l-angoli (XNUMX °) bejn kull par ta' assi, sabiex it-tnaqqis tal-perspettiva ta 'kull assi jkun l-istess. Minn nofs is-seklu dsatax, l-isometrija saret għodda komuni għall-inġiniera (6), u ftit wara l-assonometrija u l-isometrija ġew inkorporati fi programmi ta’ riċerka arkitettonika fl-Ewropa u fl-Istati Uniti.

6. Tpinġija teknika fil-vista isometrika

80 snin – L-aħħar innovazzjoni li ġabet it-tpinġijiet tekniċi fil-forma preżenti tagħhom kienet l-invenzjoni tal-ikkuppjar tagħhom f'diversi modi, mill-fotokopji sal-fotokopji. L-ewwel proċess riproduttiv popolari, introdott fis-snin 80, kien iċ-ċjanotip (7). Dan ippermetta d-distribuzzjoni ta 'disinji tekniċi sal-livell ta' stazzjonijiet tax-xogħol individwali. Il-ħaddiema ġew imħarrġa biex jaqraw il-blueprint u kellhom jaderixxu b'mod strett mad-dimensjonijiet u t-tolleranzi. Dan, min-naħa tiegħu, kellu impatt kbir fuq l-iżvilupp tal-produzzjoni tal-massa, peress li naqqas ir-rekwiżiti għal-livell ta 'professjonaliżmu u esperjenza ta' min jagħmel il-prodott.

7. Kopja tat-tpinġija teknika

1914 – Fil-bidu tas-seklu 1914, il-kuluri kienu jintużaw ħafna fit-tpinġijiet tekniċi. Madankollu, sas-sena 100, din il-prattika kienet ġiet abbandunata bi kważi XNUMX% fil-pajjiżi industrijalizzati. Il-kuluri fit-tpinġijiet tekniċi kellhom funzjonijiet differenti—kienu użati biex jirrappreżentaw materjali tal-bini, kienu użati biex jiddistingwu bejn flussi u movimenti f'sistema, u sempliċement biex iżejnu immaġini ta 'apparati magħhom. 

1963 – Ivan Sutherland, fit-teżi tal-Ph.D. tiegħu fil-MIT, qed jiżviluppa Sketchpad għad-disinn (8). Kien l-ewwel programm CAD (Compute Aided Design) mgħammar b'interface grafika - jekk tista' ssejjaħlu hekk, għax kulma għamel kien li joħloq dijagrammi xy. L-innovazzjonijiet organizzattivi applikati fi Sketchpad immarkaw il-bidu tal-użu ta 'programmazzjoni orjentata lejn l-oġġetti f'sistemi moderni CAD u CAE (Computer Aided Engineering). 

8. Ivan Sutherland jintroduċi Sketchpad

60s. – Inġiniera minn kumpaniji ewlenin bħal Boeing, Ford, Citroën u GM qed jiżviluppaw programmi CAD ġodda. Metodi ta 'disinn megħjun mill-kompjuter u viżwalizzazzjoni tad-disinn qed isiru mod biex jissimplifikaw proġetti tal-karozzi u tal-avjazzjoni, u l-iżvilupp mgħaġġel ta' teknoloġiji ta 'manifattura ġodda, prinċipalment għodod tal-magni b'kontroll numeriku, mhuwiex mingħajr importanza. Minħabba n-nuqqas sinifikanti ta 'qawwa tal-kompjuter meta mqabbel mal-magni tal-lum, id-disinn CAD bikri kien jeħtieġ ħafna qawwa finanzjarja u ta' inġinerija.

9. Porter Pierre Bezier bil-formuli matematiċi tiegħu

1968 – L-invenzjoni tal-metodi XNUMXD CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing) hija kkreditata lill-inġinier Franċiż Pierre Bézier.9). Biex jiffaċilita d-disinn ta 'partijiet u għodod għall-industrija tal-karozzi, huwa żviluppa s-sistema UNISURF, li aktar tard saret il-bażi tax-xogħol għall-ġenerazzjonijiet sussegwenti ta' softwer CAD.

1971 – Jidher ADAM, Abbozzar u Makkinar Awtomatizzati (ADAM). Kienet għodda CAD żviluppata minn Dr. Patrick J. Hanratty, li l-kumpanija tas-Servizzi tal-Manifattura u l-Konsulenza (MCS) tagħha tipprovdi softwer lil kumpaniji kbar bħal McDonnell Douglas u Computervision.

80s. – Progress fl-iżvilupp ta' għodod tal-kompjuter għall-immudellar solidu. Fl-1982, John Walker waqqaf Autodesk, li l-prodott ewlieni tiegħu huwa l-programm AutoCAD 2D famuż u popolari fid-dinja.

1987 – Pro/ENGINEER jiġi rilaxxat, li jħabbar l-użu akbar ta 'tekniki ta' mmudellar funzjonali u rabta tal-parametri tal-funzjoni. Il-manifattur ta 'dan it-tragward li jmiss fid-disinn kien il-kumpanija Amerikana PTC (Parametric Technology Corporation). Pro/ENGINEER inħoloq għall-proċessuri Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris u Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC, iżda maż-żmien il-manifattur illimita gradwalment in-numru ta 'pjattaformi appoġġjati. Mill-2011, l-uniċi pjattaformi appoġġjati huma sistemi mill-familja MS Windows.

10. Disinn ta 'robots fi programm CAD modern

1994 – Autodesk AutoCAD R13 jidher fis-suq, i.е. l-ewwel verżjoni tal-programm ta 'kumpanija magħrufa li taħdem fuq mudelli tridimensjonali (10). Ma kienx l-ewwel programm iddisinjat għall-immudellar 3D. Funzjonijiet ta 'dan it-tip ġew żviluppati fil-bidu tas-snin 60, u fl-1969 MAGI ħarġet SynthaVision, l-ewwel programm ta' mmudellar solidu disponibbli kummerċjalment. Fl-1989, NURBS, rappreżentazzjoni matematika ta 'mudelli 3D, dehru għall-ewwel darba fuq il-workstations ta' Silicon Graphics. Fl-1993, CAS Berlin żviluppat programm interattiv ta 'simulazzjoni NURBS għal PC imsejjaħ NöRBS.

2012 – Jidħol fis-suq Autodesk 360, softwer ta’ disinn u mmudellar ibbażat fuq il-cloud.