Об истории возникновения графических способов изображений и чертежа

Курс лекций

По дисциплине

«Инженерная компьютерная графика»

Курс лекций

по дисциплине «Инженерная компьютерная графика»

Пояснительная записка

Инженерная компьютерная графика относится к циклу общепрофессиональных учебных дисциплин, составляющих основу подготовки специалистов по специальности «Компьютерные сети».

Цель изучения теоретической части дисциплины состоит в том, чтобы приобрести знания в области средств инженерной и компьютерной графики; методов и приемов выполнения схем электрического оборудования и объектов сетевой инфраструктуры; основных функциональных возможностей современных графических систем; моделирования в рамках графических систем.

Знания, приобретенные при изучении теоретической части дисциплины, необходимы как при изучении общепрофессиональных дисциплин, так и в последующей профессиональной деятельности.

Учебное пособие «Курс лекций по дисциплине «Инженерная компьютерная графика», часть 1 составлено в соответствии с программой учебной дисциплины «Инженерная компьютерная графика» для студентов второго курса специальности 230111 «Компьютерные сети».

Введение

1. Что такое чертеж?

2. Об истории возникновения графических способов изображений и чертежа.

3. Материалы, принадлежности, чертежные инструменты.

4. Организация рабочего места при выполнении графических работ.

5. Вопросы и задания.

Что такое чертеж?

Чертеж — это документ, содержащий изображение изделия (электрической схемы или архитектурного сооружения), а также другие данные (размеры, масштаб, технические требования), необходимые для его изготовления (строительства) и контроля.

Например, для того чтобы изготовить деталь «Рамка», надо знать ее форму, размеры, материал, из которого она будет изготовлена. Все перечисленные данные должен содержать чертеж (рис. 1).

На чертежах изображаются различные изделия: детали (например: линейка, спица), сборочные единицы (например: валик для малярных работ, авторучка), комплекты (например: набор столярных инструментов, набор фломастеров), комплексы (например: токарно-фрезерный цех, луноход).

Изделие — любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению.

Деталь (от фр. detail) — изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Например, вязальная спица является деталью, поскольку она изготовлена из однородного материала — алюминиевого сплава, без применения каких-либо сборочных операций (свинчивание, клепка).

Сборочная единица — изделие, составные части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями (свинчиванием, клепкой, сваркой, сшиванием). Например: автомобиль, станок.

Комплект (от лат. completus — полный) — набор каких-либо предметов, отвечающих определенному назначению. Например: маникюрный набор, готовальня, персональный компьютер.

Комплекс (от лат. complexus — связь, сочетание) — совокупность чего-либо (изделий, зданий), образующих одно целое. Например, градостроительный комплекс или системный блок.

Все перечисленные виды изделий вы сможете изобразить, если овладеете методами и правилами выполнения и оформления технической документации. А если это не потребуется для будущей специальности, то что же даст каждому из вас изучение предмета? Ответ прост: изучение ИКГ будет способствовать развитию образного и логического мышления, сообразительности, внимания, усидчивости и аккуратности, так необходимых людям различных профессий. Кроме того, знание чертежа позволит вам осуществлять мелкий ремонт бытовых приборов в домашних условиях.

Об истории возникновения графических способов изображений и чертежа

В технике используется множество способов, с помощью которых получают различные графические изображения. Наиболее употребимые из них создавались и совершенствовались в течение многих веков.

К сожалению, история сохранила не много исторических документов, по которым возможно проследить эволюцию графических способов отображения информации. Однако совершенно очевидно, что их основы закладывались в глубокой древности.

Рассматривая историю развития изображений, принятых в технике, следует обратиться к истокам — первобытным рисункам и древним пиктограммам. Именно в них берет свое начало, зарождается и формируется графический язык, основой которого являются способы изображений. Из истории вы знаете, что рисунок появился как средство общения между людьми задолго до создания письменности. В дальнейшем на его основе развивалось рисунчатое письмо. В древности многие народы любую информацию (донесения о боевых походах, сообщения делового и политического характера, охотничьи сообщения, магические заклинания, любовные послания) передавали с помощью рисунков. На рис. 2а изображено иероглифическое письмо, выполненное с помощью символов — иероглифов. Расшифровка некоторых иероглифов приведена на рис. 2б. Древние иероглифы, как правило, представляют собой контурные рисунки. Именно эта особенность изображения «роднит» его с контурными изображениями чертежа.

Сохранившиеся наскальные рисунки свидетельствуют о зарождении картографического способа передачи информации, который совершенствовался в течение многих веков.

Одной из древнейших карт (за 2500 лет до н.э.) считается так называемый вавилонский чертеж, выполненный на глиняной табличке.

Рисунки, планы, чертежи эпохи средневековья не указывают на какое-либо заметное развитие существовавших способов изображений. Однако есть основания утверждать, что в этот период зарождался архитектурный чертеж.

В эпоху Возрождения открывались законы перспективы, закладывались практические основы отображения технической информации новыми графическими способами. Великим Леонардо да Винчи (1452-1519) в наследство потомкам были оставлены графические изображения летательного аппарата, метательных машин. Они были выполнены особым способом, который его современники называли «конической перспективой». Этот способ не потерял своей актуальности по сей день. В настоящее время он называется «линейной перспективой» и используется в архитектуре, рисунке, живописи, дизайне.

Несмотря на то, что рисунок не дает полного представления о внутреннем устройстве и действительных размерах изображаемого объекта, долгое время им пользовались как основным техническим документом, с помощью которого строили различные сооружения. Так, например, знаменитый своей архитектурой Софийский собор в Киеве (XI в.) был воздвигнут по рисункам. В Древней Руси по рисункам были построены новгородские и московские храмы и многие другие замечательные памятники старины.

Со временем перспективные рисунки трансформировались в особый вид графического изображения — технические рисунки.

Развитие способов изображений на Руси шло самобытным путем. На миниатюрах XIV-XV вв. мы можем увидеть изображения, которые напоминают современные аксонометрические изображения и технические рисунки, используемые в настоящее время в технической графике (рис. 3).

Чертежи на Руси изготавливались «чертежщиками» (чертежниками), упоминание о которых можно найти в «Пушкарском приказе» Ивана IV. Другие изображения — чертежи-рисунки, представляли собой вид на сооружение «с высоты птичьего полета» и широко использовались русскими мастерами и строителями. Примером может служить чертеж-план части Кремля, выполненный П. Годуновым в начале XVII в. (рис. 4).

В России существовали графические способы, которые позволяли изобразить машину, архитектурное сооружение с нескольких сторон, чтобы получить более полное представление об их форме и размерах. Но так как эти изображения проекционно не связывались между собой, ими было трудно пользоваться. В конце XVII в. в России вводятся масштабные изображения (рис. 5). На чертежах начинают указывать масштабы и размеры.

Развитие техники вызвало необходимость совершенствовать методы и способы графических изображений. В XVIII в. условный (иногда примитивный) рисунок уступает место другому виду графического изображения — чертежу. Русские чертежники и сам царь Петр I выполняли чертежи методом, который позже будет назван методом прямоугольных проекций (основателем метода является французский математик и инженер Гаспар Монж). По приказу Петра I преподавание черчения было введено во всех технических учебных заведениях. Появились новые виды изображений, названные профилями (профиль спереди, сверху) (рис. 6), которые стали прообразами современных изображений в системе трех проекций, используемых на чертежах.

С большим мастерством выполняли чертежи крупнейшие русские механики и изобретатели. Сохранились чертежи мостов через Неву, семафорного телеграфа, водохода и другие проекты выполненные И.П. Кулибиным. Интерес представляют способы отображения формы изделия на чертежах, используемые: Федором Борзовым при создании подъемного ворота, Р. Глинковым при проектировании деталей прядильно-чесальной машины (рис. 7), И.И. Ползуновым при изобретении парового двигателя, отцом и сыном Черепановыми при строительстве первого в России паровоза.

Дошедшие до нас рисунки и чертежи XVII-XVIII вв. свидетельствуют не только о высоком искусстве их выполнения, но и об использовании метода прямоугольного проецирования задолго до его теоретического обоснования.

Большой вклад в развитие технической графики внес Я.А. Севастьянов, издав в 1818 г. труд, который позволил придать чертежам большую информативность.

Развитию технической графики посвятили свои труды профессора А.И. Добряков, Н.А. Рынин, Д.И. Каргин, Н.Ф. Четвертухин и другие.

С течением времени изображения совершенствовались, видоизменялись, становились удобными для работы и постепенно преобразовывались в изображения современного чертежа.

Вся история развития чертежа непрерывно связана с техническим прогрессом. В настоящее время чертеж стал основным документом делового общения в науке, технике, производстве, дизайне, строительстве.

Долгие годы чертежи выполнялись ручным способом с использованием "кружала" - циркуля, "наугольника" - угольника и разных кругломерных снастей, что занимало много времени. В начале XX столетия была начата работа по механизации рабочего места конструктора. В результате ее появились чертежные машины, чертежные и пишущие приборы различных систем, что позволило ускорить процесс выполнения чертежей. В настоящее время созданы автоматизированные способы выполнения чертежей, которые значительно упростили этот процесс и ускорили разработку проектно-конструкторской документации. Однако создать и проверить компьютерный чертеж невозможно, не зная основ графического языка, с которыми вы познакомитесь, изучая предмет "Инженерная компьютерная графика".

Графический язык часто называют международным техническим языком общения, потому что технически грамотные люди могут читать чертежи, выполненные в разных странах мира.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: