Gambar teknik dan teknik serta visualisasi proyek - sejarah

Bagaimana gambar teknik dan teknik berkembang sepanjang sejarah? Penampang melintang dari 2100 SM hingga hari ini.

2100 - Gambar objek yang diawetkan pertama kali dalam proyeksi persegi panjang, dengan mempertimbangkan skala yang sesuai. Gambar tersebut digambarkan pada patung Gudea (1dengarkan)) insinyur dan penguasa

Negara kota Sumeria Lagash, terletak di wilayah Irak modern.

XNUMX abad SM – Marcus Vitruvius Pollio dianggap sebagai bapak gambar desain, yaitu. Vitruvius, arsitek Romawi, konstruktor

kendaraan militer pada masa pemerintahan Julius Caesar dan Octavianus Augustus. Dia menciptakan apa yang disebut Vitruvian Man - gambar pria telanjang yang tertulis dalam lingkaran dan persegi (2), melambangkan gerakan (kemudian Leonardo da Vinci membagikan versinya sendiri dari gambar ini). Ia menjadi terkenal sebagai penulis risalah Tentang Arsitektur Sepuluh Buku, yang ditulis antara 20 dan 10 SM dan baru ditemukan pada 1415 di perpustakaan biara St. Petersburg. Gallen di Swiss. Vitruvius menjelaskan secara rinci baik ordo klasik Yunani dan variasi Romawi mereka. Deskripsi dilengkapi dengan ilustrasi yang sesuai - gambar aslinya, bagaimanapun, tidak dipertahankan. Pada periode modern, banyak penulis terkenal membuat ilustrasi untuk karya ini, mencoba membuat ulang gambar yang hilang.

3. Salah satu lukisan karya Guido da Vigevano

Abad Pertengahan – Saat mendesain bangunan dan taman, prinsip geometris digunakan - ad quadratum dan ad triangulum, mis. menggambar dalam bentuk persegi atau segitiga. Pembangun katedral dalam proses pengerjaan membuat sketsa dan gambar, tetapi tanpa aturan dan standarisasi yang ketat. Buku gambar mesin pengepungan oleh ahli bedah istana dan penemu Guido da Vigevano, 13353) menunjukkan pentingnya gambar awal ini sebagai alat untuk menarik sponsor dan klien yang ingin membiayai investasi konstruksi.

1230-1235 – Membuat album oleh Villard de Honnecourt (4). Ini adalah manuskrip yang berisi 33 lembar perkamen yang diikat menjadi satu, lebar 15–16 cm dan tinggi 23–24 cm, kedua sisinya dilapisi dengan gambar dan tanda yang dibuat dengan pena dan sebelumnya digambar dengan tongkat timah. Gambar tentang bangunan, elemen arsitektur, patung, manusia, hewan, dan perangkat dilengkapi dengan deskripsi.

1335 – Guido da Vigevano sedang mengerjakan Texaurus Regis Francie, karya yang membela perang salib yang diproklamirkan oleh Philip VI. Karya tersebut berisi banyak gambar mesin dan kendaraan perang, termasuk kereta lapis baja, gerobak angin, dan perangkat pengepungan cerdik lainnya. Meskipun perang salib Philip tidak pernah terjadi karena perang dengan Inggris, album militer da Vigevano mendahului dan mengantisipasi banyak bangunan militer Leonardo da Vinci dan penemu abad keenam belas lainnya.

4. Halaman dari album Villard de Honnecourt.

1400-1600 - Gambar teknis pertama dalam arti lebih dekat dengan ide-ide modern, Renaisans membawa banyak perbaikan dan perubahan tidak hanya dalam teknik konstruksi, tetapi juga dalam desain dan presentasi proyek.

abad XV – Penemuan kembali perspektif oleh seniman Paolo Uccello digunakan dalam gambar teknik Renaisans. Filippo Brunelleschi mulai menggunakan perspektif linier dalam lukisannya, yang untuk pertama kalinya memberi dia dan para pengikutnya kesempatan untuk merepresentasikan struktur arsitektur dan perangkat mekanis secara realistis. Selain itu, gambar dari awal abad ke-XNUMX oleh Mariano di Jacopo, bernama Taccola, menunjukkan penggunaan perspektif untuk menggambarkan penemuan dan mesin secara akurat. Taccola secara eksplisit menggunakan aturan menggambar bukan sebagai sarana untuk mendokumentasikan struktur yang ada, tetapi sebagai metode desain dengan menggunakan visualisasi di atas kertas. Metodenya berbeda dari contoh gambar teknik sebelumnya oleh Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg dan Guido da Vigevano dalam penggunaan perspektif, volume, dan bayangan. Metode yang diprakarsai oleh Taccola telah digunakan dan dikembangkan oleh penulis selanjutnya.

Awal abad XNUMX – Jejak pertama fitur gambar teknis modern, seperti tampilan denah, gambar perakitan, dan gambar penampang mendetail, berasal dari buku sketsa Leonardo da Vinci yang dibuat pada awal abad ke-XNUMX. Leonardo mendapat inspirasi dari karya penulis sebelumnya, khususnya Francesco di Giorgio Martini, seorang arsitek dan perancang mesin. Jenis objek dalam proyeksi juga hadir dalam karya master seni lukis Jerman dari zaman Leonhard Albrecht Dürer. Banyak teknik yang digunakan da Vinci bersifat inovatif dalam hal prinsip desain modern dan gambar teknis. Misalnya, dia adalah salah satu orang pertama yang menyarankan membuat model objek dari kayu sebagai bagian dari desain.

1543 – Awal pelatihan formal dalam teknik menggambar. Akademi Seni Venesia del Disegno didirikan. pelukis, pematung, dan arsitek diajari untuk menerapkan teknik desain standar dan mereproduksi pola dalam sebuah gambar. Akademi juga sangat penting dalam perang melawan sistem pelatihan tertutup di bengkel kerajinan, yang biasanya menentang penggunaan norma dan standar umum dalam gambar desain.

Abad ke-17 – Gambar teknis Renaisans terutama dipengaruhi oleh prinsip dan konvensi artistik, bukan yang teknis. Situasi ini mulai berubah pada abad-abad berikutnya. Gerard Desargues memanfaatkan karya peneliti sebelumnya Samuel Maralois untuk mengembangkan sistem geometri projektif yang digunakan untuk merepresentasikan objek secara matematis dalam tiga dimensi. Salah satu teorema pertama geometri projektif, teorema Desargues, dinamai menurut namanya. Dalam istilah geometri Euclidean, dia mengatakan bahwa jika dua segitiga terletak pada bidang sedemikian rupa sehingga tiga garis yang ditentukan oleh pasangan yang sesuai dari simpulnya bertepatan, maka tiga titik perpotongan dari pasangan sisi yang sesuai (atau perpanjangannya ) tetap kolinear.

1799 - Buku "Geometri Deskriptif" oleh ahli matematika Prancis abad XVIII Gaspard Monge (5), disusun berdasarkan kuliah sebelumnya. Dianggap sebagai eksposisi pertama dari geometri deskriptif dan formalisasi tampilan dalam gambar teknik, publikasi ini berawal dari kelahiran gambar teknik modern. Monge mengembangkan pendekatan geometris untuk menentukan bentuk sebenarnya dari bidang perpotongan dari bentuk yang dihasilkan. Sementara pendekatan ini menghasilkan gambar yang secara dangkal identik dengan pandangan yang telah dipromosikan Vitruvius sejak zaman kuno, tekniknya memungkinkan desainer untuk membuat tampilan proporsional dari sudut atau arah mana pun, berdasarkan kumpulan pandangan dasar. Tapi Monge lebih dari sekedar ahli matematika yang berlatih. Dia berpartisipasi dalam penciptaan seluruh sistem pendidikan teknis dan desain, yang sebagian besar didasarkan pada prinsip-prinsipnya. Perkembangan profesi menggambar pada saat itu tidak hanya difasilitasi oleh karya Monge, tetapi juga oleh revolusi industri secara umum, kebutuhan akan pembuatan suku cadang dan pengenalan proses desain ke dalam produksi. Ekonomi juga penting - satu set gambar desain dalam banyak kasus membuatnya tidak perlu membangun tata letak objek kerja.

1822 Salah satu metode populer representasi teknis, gambar aksonometrik, diformalkan oleh Pastor William Farish dari Cambridge pada awal abad 1822 dalam karyanya tentang ilmu terapan. Dia menjelaskan teknik untuk menampilkan objek dalam ruang tiga dimensi, semacam proyeksi paralel yang memetakan ruang ke pesawat menggunakan sistem koordinat persegi panjang. Fitur yang membedakan aksonometri dari jenis proyeksi paralel lainnya adalah keinginan untuk mempertahankan dimensi sebenarnya dari objek yang diproyeksikan setidaknya dalam satu arah yang dipilih. Beberapa jenis aksonometri juga memungkinkan Anda untuk menjaga dimensi sudut sejajar dengan bidang yang dipilih. Farish sering menggunakan model untuk menggambarkan prinsip-prinsip tertentu dalam kuliahnya. Untuk menjelaskan perakitan model, ia menggunakan teknik proyeksi isometrik - pemetaan ruang tiga dimensi ke bidang, yang merupakan salah satu jenis proyeksi paralel. Meskipun konsep umum isometrik sudah ada sebelumnya, Farish-lah yang secara luas dikreditkan sebagai orang pertama yang menetapkan aturan menggambar isometrik. Pada tahun 120, dalam artikel ”On Isometric Perspective”, ia menulis tentang ”perlunya gambar teknis yang akurat, bebas dari distorsi optik”. Ini membawanya untuk merumuskan prinsip-prinsip isometri. Isometrik berarti "ukuran yang sama" karena skala yang sama digunakan untuk tinggi, lebar, dan kedalaman. Inti dari proyeksi isometrik adalah untuk menyamakan sudut (XNUMX°) antara setiap pasangan sumbu, sehingga pengurangan perspektif setiap sumbu adalah sama. Sejak pertengahan abad kesembilan belas, isometri telah menjadi alat umum untuk insinyur (6), dan tak lama kemudian aksonometri dan isometri dimasukkan ke dalam program penelitian arsitektur di Eropa dan Amerika Serikat.

6. Gambar teknik dalam tampilan isometrik

80-s – Inovasi terbaru yang membawa gambar teknik ke bentuknya yang sekarang adalah penemuan penyalinan dengan berbagai cara, dari fotokopi hingga fotokopi. Proses reproduksi populer pertama, diperkenalkan pada tahun 80-an, adalah cyanotype (7). Hal ini memungkinkan distribusi gambar teknis ke tingkat workstation individu. Para pekerja dilatih untuk membaca cetak biru dan harus benar-benar mematuhi dimensi dan toleransi. Ini, pada gilirannya, berdampak besar pada pengembangan produksi massal, karena mengurangi persyaratan untuk tingkat profesionalisme dan pengalaman pembuat produk.

7. Fotokopi gambar teknik

1914 – Pada awal abad ke-1914, warna banyak digunakan dalam gambar teknik. Namun, menjelang tahun 100, praktik ini telah ditinggalkan hampir XNUMX% di negara-negara industri. Warna dalam gambar teknik memiliki fungsi yang berbeda—warna digunakan untuk merepresentasikan bahan bangunan, digunakan untuk membedakan antara aliran dan gerakan dalam suatu sistem, dan hanya untuk menghiasi gambar perangkat dengan warna tersebut.

1963 – Ivan Sutherland, dalam tesis Ph.D.nya di MIT, sedang mengembangkan Sketchpad untuk desain (8). Itu adalah program CAD (Compute Aided Design) pertama yang dilengkapi dengan antarmuka grafis - jika Anda bisa menyebutnya begitu, karena yang dilakukannya hanyalah membuat diagram xy. Inovasi organisasi yang diterapkan di Sketchpad menandai awal penggunaan pemrograman berorientasi objek dalam sistem CAD dan CAE (Computer Aided Engineering) modern.

8. Ivan Sutherland memperkenalkan Sketchpad

60-s. – Insinyur dari perusahaan besar seperti Boeing, Ford, Citroën dan GM sedang mengembangkan program CAD baru. Metode desain berbantuan komputer dan visualisasi desain menjadi cara untuk menyederhanakan proyek otomotif dan penerbangan, dan perkembangan pesat teknologi manufaktur baru, terutama peralatan mesin dengan kontrol numerik, bukannya tanpa kepentingan. Karena kekurangan daya komputasi yang signifikan dibandingkan dengan mesin saat ini, desain CAD awal memerlukan banyak tenaga finansial dan teknik.

9. Porter Pierre Bezier dengan rumus matematikanya

1968 – Penemuan metode XNUMXD CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing) dikreditkan ke insinyur Perancis Pierre Bézier.9). Untuk memfasilitasi desain suku cadang dan alat untuk industri otomotif, ia mengembangkan sistem UNISURF, yang kemudian menjadi dasar kerja perangkat lunak CAD generasi berikutnya.

1971 – ADAM, Automated Drafting and Machining (ADAM) muncul. Itu adalah alat CAD yang dikembangkan oleh Dr. Patrick J. Hanratty, yang perusahaan Manufacturing and Consulting Services (MCS)-nya memasok perangkat lunak ke perusahaan besar seperti McDonnell Douglas dan Computervision.

80-s. – Kemajuan dalam pengembangan alat komputer untuk pemodelan padat. Pada tahun 1982, John Walker mendirikan Autodesk, produk utamanya adalah program AutoCAD 2D yang terkenal dan populer di dunia.

1987 – Pro/ENGINEER dirilis, mengumumkan peningkatan penggunaan teknik pemodelan fungsional dan pengikatan parameter fungsi. Pabrikan tonggak desain berikutnya ini adalah perusahaan Amerika PTC (Parametric Technology Corporation). Pro/ENGINEER dibuat untuk prosesor Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris dan Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC, tetapi seiring waktu pabrikan secara bertahap membatasi jumlah platform yang didukung. Sejak 2011, satu-satunya platform yang didukung adalah sistem dari keluarga MS Windows.

10. Merancang robot dalam program CAD modern

1994 – Autodesk AutoCAD R13 muncul di pasaran, mis. versi pertama dari program perusahaan terkenal yang mengerjakan model tiga dimensi (10). Itu bukan program pertama yang dirancang untuk pemodelan 3D. Fungsi jenis ini dikembangkan pada awal tahun 60-an, dan pada tahun 1969 MAGI merilis SynthaVision, program pemodelan solid pertama yang tersedia secara komersial. Pada tahun 1989, NURBS, representasi matematis dari model 3D, pertama kali muncul di workstation Silicon Graphics. Pada tahun 1993, CAS Berlin mengembangkan program simulasi NURBS interaktif untuk PC yang disebut NöRBS.

2012 – Autodesk 360, perangkat lunak desain dan pemodelan berbasis cloud, memasuki pasar.