기술 및 엔지니어링 도면 및 프로젝트 시각화 - 역사

기술 및 엔지니어링 도면은 역사상 어떻게 발전해 왔습니까? 기원전 2100년의 단면 현재까지.

2100RPN - 적절한 배율을 고려하여 직사각형 투영에서 물체의 첫 번째 보존 이미지. 그림은 Gudea의 동상에 그려져 있습니다 (1듣기)) 엔지니어 및 통치자

현대 이라크 영토에 위치한 수메르 도시 국가 라가쉬.

XNUMX세기 BC – Marcus Vitruvius Pollio는 디자인 드로잉의 아버지로 간주됩니다. Vitruvius, 로마 건축가, 건설자

Julius Caesar와 Octavian Augustus 통치 기간 동안의 군용 차량. 그는 원과 사각형에 새겨진 벌거 벗은 남자의 이미지 인 소위 Vitruvian Man을 만들었습니다.2), 움직임을 상징합니다 (나중에 Leonardo da Vinci는이 그림의 자신의 버전을 배포했습니다). 그는 기원전 20년에서 10년 사이에 쓰여진 1415권의 건축에 관한 논문의 저자로 유명해졌으며 XNUMX년까지 성 베드로 수도원의 도서관에서 발견되지 않았습니다. 스위스 갈렌. Vitruvius는 그리스 고전 주문과 로마 변형을 모두 자세히 설명합니다. 설명은 적절한 그림으로 보완되었지만 원본 그림은 보존되지 않았습니다. 현대에는 많은 유명 작가들이 잃어버린 그림을 재현하기 위해 이 작품을 위한 삽화를 만들었습니다.

3. Guido da Vigevano의 그림 중 하나

중세 – 건물과 정원을 설계할 때 기하학적 원리가 사용됩니다. 정사각형이나 삼각형으로 그리기. 작업 과정에서 대성당 건축업자는 스케치와 그림을 만들지 만 엄격한 규칙과 표준화는 없습니다. 1335년 궁정 외과의이자 발명가인 귀도 다 비제바노의 공성 무기 도면집3)는 건설 투자 자금을 조달하려는 후원자와 고객을 유치하기 위한 도구로서 이러한 초기 도면의 중요성을 보여줍니다.

1230-1235 – Villard de Honnecourt의 앨범 제작(4). 너비 33~15cm, 높이 16~23cm의 양피지 24장을 묶은 원고로 양면에 펜으로 그린 후 납봉으로 그린 그림과 표시가 있습니다. 건물, 건축 요소, 조각품, 사람, 동물 및 장치에 대한 그림에는 설명이 함께 제공됩니다.

1335 – Guido da Vigevano는 Philip VI가 선포한 십자군을 옹호하는 작품인 Texaurus Regis Francie를 작업하고 있습니다. 이 작품에는 장갑 전차, 윈드 카트 및 기타 독창적인 공성 장치를 포함하여 전쟁 기계 및 차량에 대한 수많은 도면이 포함되어 있습니다. 필립의 십자군 전쟁은 영국과의 전쟁으로 인해 발생하지 않았지만 da Vigevano의 군사 앨범은 Leonardo da Vinci 및 기타 XNUMX세기 발명가의 많은 군사 건물보다 앞서고 이를 예상합니다.

4. Villard de Honnecourt 앨범의 페이지.

1400-1600 - 첫 번째 기술 도면은 어떤 의미에서 현대적인 아이디어에 더 가깝습니다. 르네상스는 건설 기술뿐만 아니라 프로젝트의 설계 및 프레젠테이션에서도 많은 개선과 변화를 가져왔습니다.

XNUMX세기 – 예술가 Paolo Uccello의 원근법 재발견은 르네상스의 기술 도면에 사용되었습니다. Filippo Brunelleschi는 그의 그림에서 선형 원근법을 사용하기 시작했으며, 처음으로 그와 그의 추종자들은 건축 구조와 기계 장치를 사실적으로 표현할 수 있는 기회를 얻었습니다. 또한 Taccola라는 Mariano di Jacopo의 XNUMX 세기 초 그림은 발명품과 기계를 정확하게 묘사하기 위해 원근법을 사용했음을 보여줍니다. Taccola는 기존 구조를 문서화하는 수단이 아니라 종이에 시각화를 사용하는 디자인 방법으로 드로잉 규칙을 명시적으로 사용했습니다. 그의 방법은 Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg 및 Guido da Vigevano가 원근감, 볼륨 및 음영을 사용하는 이전의 기술 드로잉 사례와 달랐습니다. Taccola에 의해 시작된 방법은 후기 저자에 의해 사용 및 개발되었습니다.

XNUMX 세기 초 – 평면도, 조립 도면 및 상세 단면도와 같은 현대 기술 도면의 특징에 대한 첫 번째 흔적은 XNUMX 세기 초에 작성된 Leonardo da Vinci의 스케치북에서 나옵니다. Leonardo는 초기 작가, 특히 건축가이자 기계 설계자인 Francesco di Giorgio Martini의 작업에서 영감을 얻었습니다. 프로젝션의 개체 유형은 Leonhard Albrecht Dürer 시대의 독일 회화 거장 작품에도 있습니다. da Vinci가 사용한 많은 기술은 현대적인 디자인 원칙과 기술 드로잉 측면에서 혁신적이었습니다. 예를 들어, 그는 디자인의 일부로 물체의 나무 모델을 만드는 것을 제안한 최초의 사람 중 한 명이었습니다.

1543 – 드로잉 기술에 대한 정식 교육 시작. Venetian Academy of Arts del Disegno가 설립되었습니다. 화가, 조각가 및 건축가는 표준 디자인 기술을 적용하고 이미지의 패턴을 재현하는 방법을 배웠습니다. 아카데미는 또한 일반적으로 설계 도면에서 공통 규범 및 표준 사용에 반대하는 공예 워크샵의 폐쇄된 교육 시스템과의 싸움에서 매우 중요했습니다.

XVII 세기 – 르네상스의 기술 도면은 주로 기술적 원칙과 관습이 아닌 예술적 원칙과 관습의 영향을 받았습니다. 이 상황은 다음 세기에 변화하기 시작했습니다. Gerard Desargues는 초기 연구원인 Samuel Maralois의 연구를 바탕으로 물체를 XNUMX차원으로 수학적으로 표현하는 데 사용되는 투영 기하학 시스템을 개발했습니다. 사영 기하학의 첫 번째 정리 중 하나인 Desargues의 정리는 그의 이름을 따서 명명되었습니다. 유클리드 기하학의 관점에서 그는 두 개의 삼각형이 해당 꼭지점 쌍에 의해 정의되는 세 개의 직선이 일치하는 방식으로 평면에 놓여 있으면 해당 쌍의 변(또는 확장 ) 공선상에 남아 있습니다.

1799 - XVIII 세기 Gaspard Monge의 프랑스 수학자에 의해 책 "Descriptive Geometry" (5), 그의 이전 강의를 기반으로 준비되었습니다. 기술적 기하학의 첫 번째 설명과 테크니컬 드로잉의 형식화로 간주되는 이 간행물은 현대 테크니컬 드로잉의 탄생으로 거슬러 올라갑니다. Monge는 생성된 모양의 교차 평면의 실제 모양을 결정하기 위해 기하학적 접근 방식을 개발했습니다. 이 접근 방식은 고대부터 Vitruvius가 장려한 보기와 표면적으로 동일한 이미지를 생성하지만 그의 기술을 통해 디자이너는 기본 보기 집합이 주어진 각도 또는 방향에서 비례 보기를 만들 수 있습니다. 그러나 몽주는 단순한 수학자 그 이상이었습니다. 그는 주로 그의 원칙에 기반한 기술 및 디자인 교육의 전체 시스템을 만드는 데 참여했습니다. 당시 드로잉 직업의 발전은 Monge의 작업뿐만 아니라 일반적으로 산업 혁명, 예비 부품 제조의 필요성 및 디자인 프로세스의 생산 도입에 의해 촉진되었습니다. 경제도 중요했습니다. 대부분의 경우 설계 도면 세트로 인해 작업 개체의 레이아웃을 구축할 필요가 없었습니다.

1822 기술적 표현의 대중적인 방법 중 하나인 액소노메트릭 드로잉은 1822세기 초 케임브리지의 윌리엄 패리쉬 목사가 응용 과학에 대한 연구에서 공식화했습니다. 그는 직각 좌표계를 사용하여 공간을 평면에 매핑하는 일종의 평행 투영인 120차원 공간에서 객체를 표시하는 기술을 설명했습니다. axonometry를 다른 유형의 병렬 투영과 구별하는 기능은 적어도 하나의 선택된 방향에서 투영된 객체의 실제 치수를 유지하려는 욕구입니다. 일부 유형의 axonometry를 사용하면 모서리의 치수를 선택한 평면과 평행하게 유지할 수도 있습니다. Farish는 강의에서 특정 원리를 설명하기 위해 종종 모델을 사용했습니다. 모델 조립을 설명하기 위해 그는 평행 투영 유형 중 하나인 XNUMX차원 공간을 평면에 매핑하는 등각 투영 기술을 사용했습니다. 아이소메트릭의 일반적인 개념은 이전에도 존재했지만, 아이소메트릭 드로잉의 규칙을 확립한 최초의 사람으로 널리 알려진 사람은 Farish였습니다. XNUMX년 "On Isometric Perspective" 기사에서 그는 "광학적 왜곡이 없는 정확한 기술 도면의 필요성"에 대해 썼습니다. 이로 인해 그는 아이소메트리의 원리를 공식화했습니다. 아이소메트릭은 높이, 너비 및 깊이에 동일한 척도가 사용되기 때문에 "동일 측정"을 의미합니다. 아이소메트릭 투영의 본질은 각 축 쌍 사이의 각도(XNUMX°)를 균등화하여 각 축의 원근 감소가 동일하도록 하는 것입니다. XNUMX세기 중반부터 isometry는 엔지니어에게 일반적인 도구가 되었습니다(6), 그리고 얼마 지나지 않아 액소노메트리와 아이소메트리는 유럽과 미국의 건축 연구 프로그램에 통합되었습니다.

6. 아이소메트릭 뷰의 테크니컬 드로잉

80 – 기술 도면을 현재의 형태로 가져온 최신 혁신은 복사에서 복사에 이르기까지 다양한 방법으로 기술 도면을 복사하는 발명이었습니다. 80년대에 도입된 최초의 인기 있는 생식 과정은 시아노타입(7). 이를 통해 기술 도면을 개별 워크스테이션 수준까지 배포할 수 있었습니다. 작업자들은 청사진을 읽도록 훈련을 받았고 치수와 공차를 엄격히 준수해야 했습니다. 이것은 결과적으로 제품 수행자의 전문성과 경험 수준에 대한 요구 사항을 줄임으로써 대량 생산 개발에 큰 영향을 미쳤습니다.

7. 기술 도면 사본

1914 – 1914세기 초에는 기술 도면에 색상이 널리 사용되었습니다. 그러나 100년이 되자 이러한 관행은 산업화된 국가에서 거의 XNUMX% 폐기되었습니다. 기술 도면의 색상은 건축 자재를 나타내는 데 사용되었고 시스템의 흐름과 움직임을 구별하는 데 사용되었으며 단순히 장치의 이미지를 장식하는 데 사용되었습니다.

1963 – Ivan Sutherland는 MIT의 박사 학위 논문에서 디자인을 위한 Sketchpad를 개발하고 있습니다.8). 이것은 그래픽 인터페이스가 장착된 최초의 CAD(Compute Aided Design) 프로그램이었습니다. 그렇게 부를 수 있다면 XY 다이어그램을 만드는 것뿐이었기 때문입니다. Sketchpad에 적용된 조직 혁신은 최신 CAD 및 CAE(Computer Aided Engineering) 시스템에서 객체 지향 프로그래밍 사용의 시작을 알렸습니다.

8. Ivan Sutherland, 스케치패드 소개

60-s. – Boeing, Ford, Citroën 및 GM과 같은 주요 회사의 엔지니어가 새로운 CAD 프로그램을 개발하고 있습니다. 컴퓨터 지원 설계 방법과 설계 시각화는 자동차 및 항공 프로젝트를 단순화하는 방법이 되고 있으며, 주로 수치 제어가 가능한 공작 기계와 같은 새로운 제조 기술의 급속한 발전이 중요합니다. 오늘날의 기계에 비해 컴퓨팅 능력이 크게 부족하기 때문에 초기 CAD 설계에는 많은 재정적 및 엔지니어링 능력이 필요했습니다.

9. Porter Pierre Bezier의 수학 공식

1968 – XNUMXD CAD/CAM(Computer Aided Manufacturing) 방법의 발명은 프랑스 엔지니어인 Pierre Bézier에게 있습니다.9). 자동차 산업을 위한 부품 및 도구 설계를 용이하게 하기 위해 그는 UNISURF 시스템을 개발했으며, 이는 나중에 후속 CAD 소프트웨어의 작업 기반이 되었습니다.

1971 – ADAM, ADAM(Automated Drafting and Machining)이 나타납니다. 박사가 개발한 CAD 도구였습니다. 제조 및 컨설팅 서비스(MCS) 회사의 Patrick J. Hanratty는 McDonnell Douglas 및 Computervision과 같은 대기업에 소프트웨어를 공급합니다.

80-s. – 솔리드 모델링을 위한 컴퓨터 도구 개발의 진전. 1982년 John Walker는 세계적으로 유명하고 인기 있는 2D AutoCAD 프로그램의 주요 제품인 Autodesk를 설립했습니다.

1987 – Pro/ENGINEER가 출시되어 기능 모델링 기술 및 기능 매개변수 바인딩의 사용이 증가했음을 알립니다. 이 다음 설계 이정표의 제조업체는 미국 회사인 PTC(Parametric Technology Corporation)였습니다. Pro/ENGINEER는 Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris 및 Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC 프로세서용으로 제작되었지만 시간이 지나면서 제조업체에서 지원하는 플랫폼의 수를 점차 제한했습니다. 2011년 이후 지원되는 유일한 플랫폼은 MS Windows 제품군의 시스템입니다.

10. 최신 CAD 프로그램에서 로봇 설계

1994 – Autodesk AutoCAD R13이 시장에 출시되었습니다. XNUMX차원 모델을 작업하는 잘 알려진 회사 프로그램의 첫 번째 버전(10). 3D 모델링을 위해 설계된 최초의 프로그램은 아닙니다. 이러한 유형의 기능은 60년대 초반에 개발되었으며, MAGI는 1969년에 최초의 상용 솔리드 모델링 프로그램인 SynthaVision을 출시했습니다. 1989년에 3D 모델의 수학적 표현인 NURBS가 Silicon Graphics 워크스테이션에 처음 등장했습니다. 1993년에 CAS Berlin은 NöRBS라는 PC용 대화형 NURBS 시뮬레이션 프로그램을 개발했습니다.

2012 – 클라우드 기반 설계 및 모델링 소프트웨어인 Autodesk 360이 시장에 출시됩니다.