Анализ истории возникновения технических чертежей и проектирования говорит о том, что эти понятия выступают как инструмент индивидуального творчества. История этого вида рисования отличается богатством и многослойностью. При этом далеко не каждому известно, кто конкретно придумал черчение. Эта наука зародилась еще в древние времена, но с того момента претерпела большое количество изменений и усовершенствований.
Как раньше обходились без черчения
До возникновения чертежей люди пользовались следующими способами:
- Накапливали данные в виде текстов. Это могли быть буквы, руны, иероглифы и другие символы.
- Накапливали информацию в графическом виде. В этом случае речь идет о рисунках, изображениях, схемах.
Схематичные чертежи оружия и жилья человека представлены в археологических музеях. Древнейшие чертежи получались не слишком информативными. Но сам факт существования таких изображений говорит о том, что они были созданы задолго до возникновения письменности.
Чертежи стали появляться еще в древности. Тогда люди не имели бумаги, а потому пользовались разными плоскими поверхностями. В качестве средств для письма они применяли уголь и мел. Вначале люди рисовали оружие и жилища. Однако постепенно чертежи становились все сложнее и реальнее. Сегодня такие изображения кажутся весьма примитивными, однако на тот момент они были очень важны с позиции выживания.
Появление этой технологии
Создание чертежей представляет собой уникальное графическое выражение культуры человека. Оно считается одним из наиболее древних языков мира и характеризуется точностью, лаконичностью и наглядностью. Если оценить эволюцию развития чертежей с давних времен до сегодняшних дней, стоит выделить два ключевых вектора:
- первый – строительные изображения и схемы, которые использовались для создания жилищ, мостов, зданий;
- второй – промышленные изображения и эскизы, по которым изготавливали разные приспособления, машины, инструменты.
Задолго до создания письменности люди стали рисовать предметы, которые их окружали. Вначале в качестве материала для чертежей использовали землю, камни, стены пещер, на которые наносили рисунки. После этого для создания изображений начали применять кожу, бумагу, бересту, папирус и прочие материалы. Чертежи на них наносили чернилами либо тушью, используя гусиные перья. Лишь в конце восемнадцатого века для создания графических изображений начали использовать карандаши.
Вероятно, при создании таких изображений и чертежей человек старался достичь успехов в охоте или пытался запомнить и поведать окружающим о происходящих событиях. Если рассматривать ситуацию с позиций настоящего момента, это можно рассматривать как обмен данными с другими членами социума.
Появление строительных чертежей датируется периодом, когда люди для возведения жилых зданий или сооружений для содержания животных или хранения инструментов наносили на землю первые рисунки в натуральную величину. Такие чертежи называли планами и использовали для возведения построек. Для создания таких изображений применялись простейшие приспособления.
Для откладывания линейных размеров использовался деревянный циркуль-измеритель и веревочный прямоугольный треугольник. Для выполнения окружностей на чертежах применяли веревку и 2 колышка. При этом один клин забивали в землю. Он выполнял функции цента. При этом вторым натягивали веревку и выполняли окружность. Чертежи применялись для того, чтобы продемонстрировать форму и размеры предметов.
В Египте
В Древнем Египте чертежи преимущественно имели отношение к сооружениям, которые были связаны с религиозными обрядами. Пирамиды, которые сохранились по сей день, на первый взгляд кажутся простыми геометрическими фигурами. Однако на самом деле они представляют собой сложные творения человеческого ума, которые характеризуются высокой точностью. Потому многие ученые предполагают, что такие сооружения строили по чертежам. Однако до настоящего момента их изображения не сохранились.
В Греции
В Древней Греции происхождение графических изображений связано с проектированием монументальных сооружений и иллюстрацией математических работ. Древнегреческая культура оставила после себя имена не только знаменитых философов или скульпторов, но и известных математиков.
По мере развития античной культуры требовалось создавать детальные изображения окружающего мира. Чтобы отыскать суть правильного чертежа, стали пользоваться геометрическими законами и математическими достижениями. Также ученым удалось установить закономерности перспективы.
В других странах
Важным направлением в истории возникновения чертежей стоит считать картографию – земную и небесную. Издавна люди составляли проекты земной поверхности и звездные атласы. Наскальные изображения, которые сохранились по сей день, говорят о появлении картографического способа распространения данных. Он улучшался на протяжении множества веков.
Одними из наиболее древних карт, которые изображали звездное небо, стали труды древних южноамериканских астрономов. Они фиксировали изображения на камнях. При этом древнейшей работой стал вавилонский чертеж, который выполнялся на глиняной табличке. Центральной частью мира стало само Вавилонское царство. Его окружала так называемая горькая река. Семь точек, которые располагались за ней, представляли собой опасные острова. Бытовало мнение, что люди там выжить не могут.
Чертеж на глиняной табличке, который был обнаружен в поселении шумеров, считается уникальным по различным причинам. По сути, это единственное изображение, которое показывает представление вавилонян о мире. К тому же это одна из наиболее древних карт, которая дошла до настоящего времени.
При этом первым техническим чертежом можно считать статую в диорете, которая называется «Архитектор власти» и посвящается богине Гатумду. Проект изображен на коленях Гудея. Эта работа датируется 2130 годом до нашей эры. Чертеж выполнен на каменной табличке и представляет собой план этажа. На юбке присутствует длинная клинописная надпись, в которой сделан акцент на благочестии строительной деятельности государя и вытекающей из этого социальной несправедливости.
Гудея управлял шумерским городом Лагаш. Он жил в двадцать втором веке до нашей эры и занимался сооружением храмов и литературным искусством. Достижения этого человека были столь великими, что в свое время даже шла речь о так называемом шумерском ренессансе. Примечательно, что это изображение создали за тысячи лет до того, как была изобретена бумага.
К тому же в давние времена каменщики вели записные книги. Однако сложно представить, каким образом они применялись в настоящем строительстве. В качестве примера стоит привести изображения Вилларда де Хоннекура, которые датируются приблизительно 1040 годом. Они выглядят частичными и не имеют четких размеров. При этом на изображениях присутствует ряд эфемер, касающихся строительства соборов. Это были чертежи частичных фасадов, окок, последовательных виньеток.
Хотя Виллар де Хоннекур говорил на французском языке, его изображения имеют подписи на латыни. Стоит учитывать, что многие каменщики не имели достаточного образования и не знали иностранных языков. Потому подписи, скорее всего, использовались для других целей или аудитории. Вместо размерных изображений архитекторы Средневековья опирались на иные параметры. Тернбулл называл их традициями, шаблонами и разговорами.
Последующее развитие науки о черчении
Важную роль в создании современных методов отражения геометрических форм различных объектов сыграл французский исследователь Франсуа Фрезье. Его работу можно считать первым фундаментальным трудом в области начертательной геометрии. Ученый использовал разные методы создания проекций. В его трудах можно увидеть пример проецирования на 2 плоскости, которые отличаются взаимной перпендикулярностью. Также ученый использовал для определения настоящего вида объекта методы трансформации чертежа.
При этом появление начертательной геометрии как учения об отображении пространственных геометрических объектов на плоскости связано с именем еще одного исследователя из Франции Гаспара Монжа.
В 1795 году в Париже создали Нормальную школу для обучения педагогов. Большую часть программы в ней отводили предметам, связанным с теорией и практической реализацией начертательной геометрии.
Монж действительно обобщил способ создания прямоугольных проекций предметов на 2 плоскости. Однако уже до него в некоторых чертежах российских ученых использовались отдельные правила, обобщенные французским исследователем.
По мере прогрессирования производства небольшие мастерские ремесленников начали сменяться крупнейшими мануфактурами. Там активно использовалось разделение труда. На этом этапе в изготовлении одного изделия стало участвовать сразу несколько мастеров. Вначале они наносили изображения без габаритов. Однако впоследствии на поле начали выполнять надписи с основными размерами.
По мере развития научно-технического прогресса такие эскизы становились все сложнее. При этом их выполнение нуждалось в высокой точности воплощения. В результате начали пользоваться масштабами и проекционными взаимосвязями. Также ученые выполняли разрезы. Без этого не удавалось понять, как устроено или работает то или иное изделие.
Такие изображения были приближены к сегодняшним чертежам, но не имели размеров. Их определяли при помощи масштабной шкалы, изображение которой наносилось на поле чертежа. Одним из наиболее талантливых механиков, который внес большой вклад в улучшение чертежа, был Кулибин. Он создал проект арочного моста через Неву с одним пролетом. В конструкции присутствовали элементы поперечного разреза моста и некоторых конструкций. Также ученый представил изображения сбоку и сверху.
По мере прогрессирования машинного производства чертеж получил значение важнейшего технического документа, в котором присутствовали сведения о форме и размерах детали. Также там имелась информация о чистоте обработки поверхностей и их термообработке. Помимо этого, документы включали информацию, которая требовалась для изготовления такой детали.
Первым русским исследователем, который всерьез занимался начертательной геометрией, был Яков Севастьянов. Он занимал пост профессора Корпуса инженеров путей сообщения. Этот ученый стал автором множества оригинальных работ и переводов. Также значительный вклад в развитие науки девятнадцатого века внесли такие исследователи, как Рынин, Дуров, Редер.
В двадцатом веке на совершенствование черчения во многом повлиял технический прогресс. Быстрое развитие потребности в чертежах было связано с улучшением способов изображения. Также на этом процессе отразились используемые технологические процессы и оборудование. Если в первой половине века для размножения и хранения информации пользовались калькой, которая выполнялась тушью на тончайшем батисте, то к середине столетия удавалось быстро создавать нужное количество копий с оригинала, созданного карандашом на листе бумаги.
В СССР графические науки приобрели совершенно новое значение. В технических вузах стали создавать отдельные кафедры, которые объединяли разные графические дисциплины. После этого начала развиваться научная мысль. В Советском Союзе резко увеличилось количество диссертаций, посвященных прикладной и теоретической графике. При этом значительное влияние на процесс совершенствования чертежей оказали такие известные ученые, как Гордон, Попов, Куликов и многие другие.
После начала Второй мировой войны скорость совершенствования науки несколько снизилась, однако нельзя сказать, что она абсолютно остановила свое развитие. В середине сороковых годов прошлого века научная мысль несколько оживилась. В этот момент появилась проблема плановой подготовки кадров. В результате в лучших вузах крупных городов стали создавать специализированные секции графики.
В середине двадцатого века началось активное развитие машинной графики для создания чертежей. Тогда же появились системы автоматизированного проектирования, которые предназначались для реализации проектных работ с использованием компьютеров и методов математики.
Представление изображений в графической форме на экране компьютера удалось впервые воплотить в середине пятидесятых годов двадцатого века. Это сделали на крупных ЭВМ, которые использовались в науке и в военных целях. С того момента графический метод отражения изображений стал важной частью большинства компьютерных систем.
Впоследствии компьютерная графика начала охватывать разные формы представления изображений, доступные к восприятию людьми. Чертежи выводились на экран компьютера или на внешние объекты – ткань, пленку, бумагу.
Как выглядит современное черчение
Сегодня создание чертежей стало полностью компьютеризированным процессом. Использование этого вида графики помогло внести качественные изменения в методы распространения геометрических данных. Это позволяет анализировать процесс создания моделей чертежей при помощи их генерирования на основе конкретных алгоритмов в ходе взаимодействия людей и компьютеров.
Такой процесс позволил создать геометрическую модель чертежа в электронном виде. Она применяется на различных стадиях жизненного цикла. В результате стало возможным проводить копирование информации, вводить сведения в память ПК, выполнять сохранение сведений на магнитном носителе и осуществлять передачу данных на технологическое оборудование, которое предназначалось для производства моделей или готовых изделий.
С учетом метода создания изображений компьютерную графику делят на разные виды – векторную, фрактальную, растровую. Отдельно стоит трехмерная графика, которая занимается изучением приемов и методов создания объемных объектов виртуальным способом. С помощью ПК удается создать любое изображение объекта и обеспечить возможность рассматривать его чертеж с разных сторон.
Такие понятия, как цветная и черно-белая графика, отличаются свойствами цветового охвата. Также появился такой термин, как механизм графического представления информации. Новый этап развития графики и анимации связан с развитием рынка игровых приложений.
Появление черчения датируется древними временами. Первые изображения строений и оружия были весьма примитивными, однако выполняли очень важные функции. По мере развития науки и техники чертежи становились все сложнее и информативнее.
Похожие записи:
Кто придумал комплексные числа и когда их создали – история возникновения
Кто и когда придумал науку математика – история ее возникновения
Когда появилась химия и кто придумал науку, история ее возникновения
Кто и зачем создал геометрию, когда открыли науку – история возникновения
Зачем изобрели число Пи и кто его придумал, когда создали – история открытия
Когда появилась физика, и кто придумал науку – история ее открытия
Кто и когда придумал игру Ворлд оф Танкс, в какой стране создали и история
Кто придумал первый воздушный шар, когда его создали, история изобретения