Mchoro wa kiufundi na uhandisi na taswira ya mradi - historia

Mchoro wa kiufundi na uhandisi umekuaje katika historia? Sehemu ya msalaba kutoka 2100 BC hadi leo.

2100 rpn - Picha ya kwanza iliyohifadhiwa ya kitu katika makadirio ya mstatili, kwa kuzingatia kiwango kinachofaa. Mchoro unaonyeshwa kwenye sanamu ya Gudea (1sikiliza)) mhandisi na mtawala

Jiji la Sumerian la Lagash, lililoko kwenye eneo la Iraqi ya kisasa.

Karne ya XNUMX KK - Marcus Vitruvius Pollio inachukuliwa kuwa baba wa kuchora kubuni, i.e. Vitruvius, mbunifu wa Kirumi, mjenzi

magari ya kijeshi wakati wa utawala wa Julius Caesar na Octavian Augustus. Aliunda yule anayeitwa Vitruvian Man - picha ya mtu uchi iliyoandikwa kwenye duara na mraba (2), akiashiria harakati (baadaye Leonardo da Vinci alisambaza toleo lake mwenyewe la mchoro huu). Alipata umaarufu kama mwandishi wa risala Juu ya Usanifu wa Vitabu Kumi, ambayo iliandikwa kati ya 20 na 10 KK na haikupatikana hadi 1415 kwenye maktaba ya monasteri ya St. Gallen nchini Uswisi. Vitruvius anaelezea kwa undani maagizo yote ya Kigiriki ya classical na tofauti zao za Kirumi. Maelezo yaliongezewa na vielelezo vilivyofaa - michoro za awali, hata hivyo, hazijahifadhiwa. Katika kipindi cha kisasa, waandishi wengi maarufu walifanya vielelezo kwa kazi hii, wakijaribu kurejesha michoro zilizopotea.

3. Moja ya michoro na Guido da Vigevano

Umri wa kati - Wakati wa kubuni majengo na bustani, kanuni za kijiometri hutumiwa - ad quadratum na ad triangulum, i.e. kuchora kwa suala la mraba au pembetatu. Wajenzi wa kanisa kuu katika mchakato wa kazi huunda michoro na michoro, lakini bila sheria kali na viwango. Kitabu cha michoro ya injini za kuzingirwa na daktari wa upasuaji wa mahakama na mvumbuzi Guido da Vigevano, 13353) inaonyesha umuhimu wa michoro hii ya mapema kama zana za kuvutia wafadhili na wateja wanaotaka kufadhili uwekezaji wa ujenzi.

1230-1235 - Ametengeneza albamu na Villard de Honnecourt (4) Huu ni muswada wenye karatasi 33 za ngozi zilizounganishwa pamoja, upana wa 15-16 cm na urefu wa cm 23-24. Zimefunikwa pande zote mbili na michoro na alama zilizofanywa kwa kalamu na hapo awali huchorwa kwa fimbo ya risasi. Michoro kuhusu majengo, vipengele vya usanifu, sanamu, watu, wanyama na vifaa vinaambatana na maelezo.

1335 - Guido da Vigevano anafanyia kazi Texaurus Regis Francie, kipande kinachotetea vita vya msalaba vilivyotangazwa na Philip VI. Kazi hiyo ina michoro mingi ya mashine za vita na magari, kutia ndani magari ya kivita, mikokoteni ya upepo, na vifaa vingine vya ustadi vya kuzingira. Ingawa vita vya Filipo havikuwahi kutokea kwa sababu ya vita na Uingereza, albamu ya kijeshi ya da Vigevano inatangulia na kutarajia majengo mengi ya kijeshi ya Leonardo da Vinci na wavumbuzi wengine wa karne ya kumi na sita.

4. Ukurasa kutoka kwa albamu Villara de Onnekura.

1400-1600 - Michoro ya kwanza ya kiufundi ni kwa maana karibu na mawazo ya kisasa, Renaissance ilileta maboresho mengi na mabadiliko si tu katika mbinu za ujenzi, lakini pia katika kubuni na uwasilishaji wa miradi.

Karne ya XNUMX - Ugunduzi upya wa mtazamo wa msanii Paolo Uccello ulitumiwa katika mchoro wa kiufundi wa Renaissance. Filippo Brunelleschi alianza kutumia mtazamo wa mstari katika uchoraji wake, ambao kwa mara ya kwanza ulimpa yeye na wafuasi wake fursa ya kuwakilisha miundo ya usanifu na vifaa vya mitambo. Kwa kuongezea, michoro ya mapema karne ya XNUMX na Mariano di Jacopo, anayeitwa Taccola, inaonyesha matumizi ya mtazamo wa kuonyesha uvumbuzi na mashine kwa usahihi. Taccola ilitumia sheria za kuchora kwa uwazi sio kama njia ya kuweka kumbukumbu za miundo iliyopo, lakini kama njia ya kubuni kwa kutumia taswira kwenye karatasi. Mbinu zake zilitofautiana na mifano ya awali ya kuchora kiufundi na Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg na Guido da Vigevano katika matumizi yao ya mtazamo, kiasi na kivuli. Mbinu zilizoanzishwa na Taccola zimetumiwa na kutengenezwa na waandishi wa baadaye. 

Kuanzia karne ya XNUMX - Athari za kwanza za sifa za michoro ya kisasa ya kiufundi, kama vile maoni ya mpango, michoro ya kusanyiko na michoro ya kina ya sehemu, hutoka kwa vitabu vya michoro vya Leonardo da Vinci vilivyotengenezwa mwanzoni mwa karne ya XNUMX. Leonardo alipata msukumo kutokana na kazi ya waandishi wa awali, hasa Francesco di Giorgio Martini, mbunifu na mbuni wa mashine. Aina za vitu katika makadirio pia zipo katika kazi za bwana wa Ujerumani wa uchoraji kutoka wakati wa Leonhard Albrecht Dürer. Mbinu nyingi zilizotumiwa na da Vinci zilikuwa za ubunifu katika suala la kanuni za kisasa za kubuni na kuchora kiufundi. Kwa mfano, alikuwa mmoja wa wa kwanza kupendekeza kutengeneza mifano ya mbao ya vitu kama sehemu ya muundo. 

1543 - Mwanzo wa mafunzo rasmi katika mbinu za kuchora. Chuo cha Sanaa cha Venetian del Disegno kilianzishwa. wachoraji, wachongaji na wasanifu majengo walifundishwa kutumia mbinu za kawaida za kubuni na kuzaliana ruwaza katika picha. Chuo hicho pia kilikuwa na umuhimu mkubwa katika vita dhidi ya mifumo iliyofungwa ya mafunzo katika warsha za ufundi, ambazo kwa kawaida zilipinga matumizi ya kanuni na viwango vya kawaida katika kuchora kubuni.

Karne ya XVII - Michoro ya kiufundi ya Renaissance iliathiriwa kimsingi na kanuni na makusanyiko ya kisanii, sio ya kiufundi. Hali hii ilianza kubadilika katika karne zilizofuata. Gerard Desargues alichota kwenye kazi ya mtafiti wa awali Samuel Maralois kutengeneza mfumo wa jiometri ya makadirio ambayo ilitumiwa kuwakilisha vitu katika vipimo vitatu kimahesabu. Mojawapo ya nadharia za kwanza za jiometri ya mradi, nadharia ya Desargues, imepewa jina lake. Kwa upande wa jiometri ya Euclidean, alisema kwamba ikiwa pembetatu mbili ziko kwenye ndege kwa njia ambayo mistari mitatu iliyofafanuliwa na jozi zinazolingana za wima zao zinapatana, basi nukta tatu za makutano ya jozi zinazolingana za pande (au upanuzi wao). ) kubaki colinear.

1799 - Kitabu "Jiometri inayoelezea" na mwanahisabati wa Ufaransa wa karne ya XVIII Gaspard Monge (5), iliyoandaliwa kwa misingi ya mihadhara yake ya awali. Ikizingatiwa kuwa ufafanuzi wa kwanza wa jiometri ya maelezo na urasimishaji wa onyesho katika mchoro wa kiufundi, uchapishaji huu ulianza tangu kuzaliwa kwa mchoro wa kisasa wa kiufundi. Monge alitengeneza mbinu ya kijiometri ili kuamua umbo la kweli la ndege za makutano ya maumbo yaliyozalishwa. Ingawa mbinu hii inatokeza picha zinazofanana kijuujuu na maoni ambayo Vitruvius amekuza tangu nyakati za kale, mbinu yake inaruhusu wabunifu kuunda maoni sawia kutoka kwa pembe au mwelekeo wowote, kwa kuzingatia seti ya msingi ya maoni. Lakini Monge alikuwa zaidi ya mtaalamu wa hisabati. Alishiriki katika kuundwa kwa mfumo mzima wa elimu ya kiufundi na kubuni, ambayo kwa kiasi kikubwa ilizingatia kanuni zake. Uendelezaji wa taaluma ya kuchora wakati huo uliwezeshwa sio tu na kazi ya Monge, bali pia na mapinduzi ya viwanda kwa ujumla, haja ya utengenezaji wa vipuri na kuanzishwa kwa michakato ya kubuni katika uzalishaji. Uchumi pia ulikuwa muhimu - seti ya michoro ya kubuni katika hali nyingi ilifanya kuwa sio lazima kujenga mpangilio wa kitu cha kufanya kazi. 

1822 Mojawapo ya mbinu maarufu za uwakilishi wa kiufundi, mchoro wa axonometric, ulirasimishwa na Mchungaji William Farish wa Cambridge mwanzoni mwa karne ya 1822 katika kazi yake juu ya sayansi iliyotumika. Alielezea mbinu ya kuonyesha vitu katika nafasi ya pande tatu, aina ya makadirio sambamba ambayo hupanga nafasi kwenye ndege kwa kutumia mfumo wa kuratibu wa mstatili. Kipengele kinachofautisha axonometry kutoka kwa aina nyingine za makadirio ya sambamba ni tamaa ya kudumisha vipimo halisi vya vitu vilivyopangwa katika angalau mwelekeo mmoja uliochaguliwa. Aina fulani za axonometry pia zinakuwezesha kuweka vipimo vya pembe sambamba na ndege iliyochaguliwa. Farish mara nyingi alitumia mifano ili kuonyesha kanuni fulani katika mihadhara yake. Ili kuelezea mkusanyiko wa mifano, alitumia mbinu ya makadirio ya isometriki - kuchora ramani ya nafasi ya tatu-dimensional kwenye ndege, ambayo ni moja ya aina za makadirio ya sambamba. Ingawa dhana ya jumla ya isometriki ilikuwepo hapo awali, alikuwa Farish ambaye anajulikana sana kama mtu wa kwanza kuanzisha sheria za kuchora isometriki. Mnamo mwaka wa 120, katika makala "Katika Mtazamo wa Kiisometriki," aliandika juu ya "haja ya michoro sahihi ya kiufundi, isiyo na upotovu wa macho." Hii ilimfanya atengeneze kanuni za isometria. Kiisometriki inamaanisha "vipimo sawa" kwa sababu kipimo sawa kinatumika kwa urefu, upana na kina. Kiini cha makadirio ya isometriki ni kusawazisha pembe (XNUMX°) kati ya kila jozi ya shoka, ili upunguzaji wa mtazamo wa kila mhimili uwe sawa. Tangu katikati ya karne ya kumi na tisa, isometry imekuwa chombo cha kawaida kwa wahandisi (6), na muda mfupi baadaye axonometry na isometry ziliingizwa katika programu za utafiti wa usanifu huko Uropa na Marekani.

6. Mchoro wa kiufundi katika mtazamo wa isometriki

80 - Ubunifu wa hivi punde zaidi ulioleta michoro ya kiufundi katika hali yake ya sasa ilikuwa uvumbuzi wa kunakili kwa njia mbalimbali, kutoka kwa kunakili hadi kunakili. Mchakato wa kwanza maarufu wa uzazi, ulioanzishwa katika miaka ya 80, ulikuwa cyanotype (7) Hii iliruhusu usambazaji wa michoro za kiufundi hadi kiwango cha vituo vya kazi vya mtu binafsi. Wafanyikazi walifundishwa kusoma mwongozo na walilazimika kuzingatia kwa uangalifu vipimo na uvumilivu. Hii, kwa upande wake, ilikuwa na athari kubwa katika maendeleo ya uzalishaji wa wingi, kwani ilipunguza mahitaji ya kiwango cha taaluma na uzoefu wa mtendaji wa bidhaa.

7. Nakala ya kuchora kiufundi

1914 - Mwanzoni mwa karne ya 1914, rangi zilitumiwa sana katika michoro za kiufundi. Walakini, kufikia mwaka wa 100, tabia hii ilikuwa imeachwa na karibu XNUMX% katika nchi zilizoendelea. Rangi katika michoro za kiufundi zilikuwa na kazi tofauti-zilitumiwa kuwakilisha vifaa vya ujenzi, zilitumiwa kutofautisha kati ya mtiririko na harakati katika mfumo, na tu kupamba picha za vifaa pamoja nao. 

1963 - Ivan Sutherland, katika nadharia yake ya Ph.D. huko MIT, anatengeneza Sketchpad kwa muundo (8) Ilikuwa ni programu ya kwanza ya CAD (Compute Aided Design) iliyo na kiolesura cha picha - ikiwa unaweza kuiita hivyo, kwa sababu ilichokifanya ni kuunda michoro ya xy. Ubunifu wa shirika uliotumika katika Sketchpad uliashiria mwanzo wa matumizi ya programu inayolenga kitu katika mifumo ya kisasa ya CAD na CAE (Uhandisi wa Kusaidiwa na Kompyuta). 

8. Ivan Sutherland anaanzisha Sketchpad

60s – Wahandisi kutoka makampuni makubwa kama vile Boeing, Ford, Citroen na GM wanatengeneza programu mpya za CAD. Mbinu za kubuni zinazosaidiwa na kompyuta na taswira ya muundo zinakuwa njia ya kurahisisha miradi ya magari na anga, na maendeleo ya haraka ya teknolojia mpya za utengenezaji, hasa zana za mashine zilizo na udhibiti wa nambari, sio muhimu. Kwa sababu ya ukosefu mkubwa wa nguvu za kompyuta ikilinganishwa na mashine za leo, muundo wa mapema wa CAD ulihitaji nguvu nyingi za kifedha na uhandisi.

9. Porter Pierre Bezier na fomula zake za hisabati

1968 – Uvumbuzi wa mbinu za XNUMXD CAD/CAM (Utengenezaji Usaidizi wa Kompyuta) umetolewa kwa mhandisi Mfaransa Pierre Bézier.9) Ili kuwezesha muundo wa sehemu na zana za tasnia ya magari, alitengeneza mfumo wa UNISURF, ambao baadaye ukawa msingi wa kufanya kazi kwa vizazi vilivyofuata vya programu ya CAD.

1971 - ADAMU, Uandishi wa Kiotomatiki na Uchimbaji (ADAM) inaonekana. Ilikuwa zana ya CAD iliyotengenezwa na Dk. Patrick J. Hanratty, ambaye kampuni yake ya Huduma za Utengenezaji na Ushauri (MCS) hutoa programu kwa makampuni makubwa kama vile McDonnell Douglas na Computervision.

80s - Maendeleo katika ukuzaji wa zana za kompyuta kwa uundaji thabiti. Mnamo 1982, John Walker alianzisha Autodesk, bidhaa kuu ambayo ni programu maarufu na maarufu ya 2D AutoCAD.

1987 - Mtaalamu/MHANDISI ametolewa, akitangaza ongezeko la matumizi ya mbinu za utendakazi za uundaji na ufungaji wa vigezo vya utendakazi. Mtengenezaji wa hatua hii inayofuata katika kubuni alikuwa kampuni ya Marekani ya PTC (Parametric Technology Corporation). Pro/ENGINEER iliundwa kwa ajili ya vichakataji vya Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris na Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC, lakini baada ya muda mtengenezaji amepunguza idadi ya mifumo inayotumika hatua kwa hatua. Tangu 2011, majukwaa pekee yanayotumika ni mifumo kutoka kwa familia ya MS Windows.

10. Kubuni roboti katika programu ya kisasa ya CAD

1994 - Autodesk AutoCAD R13 inaonekana kwenye soko, i.е. toleo la kwanza la programu ya kampuni inayojulikana inayofanya kazi kwa mifano ya pande tatu (10) Haikuwa programu ya kwanza iliyoundwa kwa uundaji wa 3D. Kazi za aina hii zilianzishwa mapema miaka ya 60, na mwaka wa 1969 MAGI ilitoa SynthaVision, programu ya kwanza ya mfano imara inayopatikana kibiashara. Mnamo 1989, NURBS, uwakilishi wa hisabati wa mifano ya 3D, ilionekana kwanza kwenye vituo vya kazi vya Silicon Graphics. Mnamo 1993, CAS Berlin ilitengeneza programu ya simulizi ya NURBS ya Kompyuta inayoitwa NöRBS.

2012 - Autodesk 360, muundo wa msingi wa wingu na programu ya modeli, inaingia sokoni.