История развития чертежа кратко

Обновлено: 05.07.2024

Публикации для людей, интересующихся наукой и техникой

Появление чертежей было связано с практической деятельностью человека — строительством укреплений, городских построек.

Сначала их выполняли на земле в том месте, где необходимо было вести строительство. Затем их стали выполнять на камне и глиняных плитах.

Первые упоминания о русских чертежах относятся к середине XVI в. Древнейшие дошедшие до нас эскизы датируются XVII в.

В начале разницы между чертежом и рисунком практически не было. Изображения выполнялись от руки, на глаз. Этот чертеж нуждался в словесных пояснениях, поэтому на нём сделаны различные надписи. Постепенно они становились более совершенными.

Чертежами пользовались многие выдающиеся русские изобретатели и инженеры. В 1586 г. знаменитый пушечный мастер Чохов отлил колоссальную царь-пушку, а его ученики уже с начала 30-х гг. XVII в. руководствовались чертежами при изготовлении орудий.

Значительного расцвета достигла русская графика во времена Петра I. До нас дошли многие кораблестроительные изображения того времени, некоторые из них выполнены Петром I. Известны наброски первой в мире универсальной паровой машины выдающегося русского изобретателя XVIII в. И. И. Ползунова. Талантливый русский механик, конструктор и изобретатель XVII в. И. П. Кулибин только для выполнения одного из своих шедевров — часов в форме куриного яйца — изготовил несколько сотен чертежей. Интересны схемы установки для непрерывной перегонки нефти, выполненные в XIX в. гениальным русским ученым Д. И. Менделеевым. Он иллюстрирует не только высокий уровень развития инженерной графики в России того времени, но и не менее высокий уровень технической мысли. На чертежах XVIII — первой половины XIX в. Появляется масштаб. С этого времени и до 30-х гг. X в. большинство чертежей раскрашивалось. Они стали нести больше информации, но на их выполнение уходило много времени. Сейчас большинство чертежей выполняется при помощи компьютерных программ.

Черчение является уникальным графическим языком человеческой культуры. Будучи одним из древнейших языков мира, он отличается своей лаконичностью, точностью и наглядностью. Если проследить путь развития чертежа от древних времен до наших дней, можно выделить два основных направления: первое - строительные схемы, предназначенные для строительства жилища, промышленные здания, мосты и другие сооружения; второе - промышленные эскизы, по которым создавали различные инструменты, приспособления, машины.

Задолго до того, как люди создали письменность, они научились рисовать окружающие их предметы. Сначала материалом служила земля, стены пещер, камни, на которых выцарапывались рисунки. Затем использовали бересту, кожу, папирус, пергамент, бумагу и другие материалы, на которые изображения наносились чернилами или тушью с помощью гусиного пера. Только в конце 18 века для построения графических изображений стали применять карандаши.

Возможно, человек, создавая эти изображения, надеялся добиться успеха на предстоящей охоте или старался запомнить и сообщить окружающим обстоятельства состоявшегося события. С позиций сегодняшнего дня мы охарактеризовали бы его действия как обмен информацией с другими членами общества. Возникновение строительных чертежей относится к тому времени, когда люди для постройки жилища или помещения для хранения утвари или зимовки скота на земле в натуральную величину разбивали первые изображения, которые назывались "планами" помещений, и на них возводили постройки (рис. 1а). Делалось это с помощью примитивных приспособлений. Линейные размеры откладывали деревянным циркулем - измерителем и веревочным прямоугольным треугольником (рис. 1б), окружности проводили с помощью веревки и двух колышков. Один клин вбивали в землю, он играл роль центра, а другим, натягивали веревку, проводили окружность. На чертежах старались показать, как форму, так и размеры предметов.

С течением времени количество описываемых объектов увеличивалось, соответственно возрастал и объем используемой информации. Появилась необходимость передавать и воспринимать достаточно подробные сведения о природных особенностях местности, возводимых строительных сооружениях, предметах труда. Оказалось, что наиболее удобным приемом передачи информации об объемном, реально существующем или придуманном объекте является графическое изображение его на плоскости. По мере усложнения создаваемых инженерных сооружений, механизмов и машин возникла необходимость разработки таких правил их изображения, которые позволили бы с использованием ограниченного числа средств передавать достаточно полную информацию в виде, доступном любому специалисту. Развитие цивилизации обусловило возникновение и совершенствование графики. Зародившись из потребности измерения земельных наделов, она становится наукой, изучающей формы плоских и пространственных фигур, а также отношения между ними. По мере усложнения используемых человеком сооружений и предметов, а, следовательно, увеличения объема передаваемой информации возрастает ее практическое значение. В IV тыс. до н. э. в Египте, в связи со строительством оросительных систем, начинают использовать некоторые землемерные инструменты и такие приспособления, как измерительный шест, отвес, нивелирование с помощью воды. В этот период развивается и измерение затопленных площадей, заложившее начала геометрии. Для строительства крупных объектов, какими являлись пирамиды, храмы, дамбы, каналы, нужны были рабочие эскизы. Самым древним свидетельством появления чертежей служит чертеж плана дома XXIV-XXIII вв. до н.э. из района Месопотамии. Древние египтяне имели хорошо развитое представление о планиметрических и пространственных отношениях и навыки составления технических эскизов. Об этом свидетельствуют сохранившиеся строительные и различные вспомогательные планы сооружений того времени, например, план гробницы египетского фараона Рамзеса IV (около XII в. до н. э.) или нубийских золотых рудников - XIII в. до н. э. (рис. 2).

Графический показ архитектуры на плоскости характерен для древнеегипетского искусства, которое, основываясь на своих канонах, следовало принципу ортогональных проекций. Известно, что на этой основе выработанные приемы использовались, например, в форме нанесения прямоугольных сеток, позволявших упорядочивать и размечать планировку, переносить конфигурации, модули и применять правила геометрии. В изображениях на плоскости изначально сложились два подхода представления: пластический, с выявлением объемности, и схематический, с выявлением объективных качеств образа.

В античной Греции графика использовалась при проектировании монументальных сооружений, для иллюстрации математических трудов. Пришедшая на смену египетской культура Древней Греции оставила нам имена не только великих скульпторов, поэтов и философов, но и великих математиков. Возрождение античной культуры вызвало потребность достоверного изображения окружающего мира. Поиски сущности правильного изображения привели к использованию математики, законов геометрии и открытию закономерностей перспективы. Крупный вклад в теорию технического изображения внес Леонардо да Винчи, гениальный итальянский художник, учёный эпохи Возрождения.

Особое место в формировании современных способов отображения геометрических форм объектов окружающего мира занимает французский ученый и инженер Франсуа Фрезье. Его труды можно считать первыми фундаментальными пособиями по основам начертательной геометрии. Фрезье пользовался различными приемами проецирования, приводил примеры проецирования на две взаимно перпендикулярные плоскости, применял для определения истинного вида фигуры способы преобразования чертежа. Возникновение начертательной геометрии как науки об изображении пространственных геометрических форм на плоскости связывают с именем французского математика и инженера Гаспара Монжа.

В 1795 г. в Париже для подготовки преподавателей была открыта Нормальная школа, значительный объем в программе, которой занимали предметы, связанные с теорией и практическим приложением начертательной геометрии.

Отдавая должное Монжу, обобщившему метод прямоугольного проецирования предметов на две взаимно перпендикулярные плоскости проекций, мы не должны забывать, что задолго до появления начертательной геометрии в отдельных русских чертежах уже применялись некоторые правила, которые обобщил Монж.

На рис. 3 приводится изображение оружейного двора в Тобольске. С позиции сегодняшнего дня подобные чертежи выглядят несколько примитивными, но для того времени они были весьма значимыми для градостроения, а главное, их полностью воспринимали сами строители.

С развитием производства на смену мелким ремесленным мастерским приходят крупные мануфактуры, где широко применяется разделение труда. Теперь одно изделие выполняется несколькими мастерами. Сначала они выполнялись без размеров, затем на поле чертежа стали делать надписи, указывающие основные размеры. С развитием техники они усложнялись, и их выполнение требовало более высокой точности исполнения. Стали применять масштабы, проекционную связь, выполняя разрезы, без которых невозможно было понять внутреннее устройство изделия и принцип его работы. Эти рисунки были уже близки к современным чертежам, но на них не было размеров. Они определялись с помощью масштабной шкалы, изображенной на поле чертежа. Талантливым механиком - изобретателем, внесшим большой вклад в совершенствование чертежа, был И. П Кулибин. В его проекте однопролетного арочного моста через реку Неву были фрагменты поперечного разреза моста, отдельных конструкций, а также вид сверху и сбоку. С развитием машинного производства чертеж приобретает значение важного технического документа, содержащего данные не только о форме и размерах детали, но и о чистоте обработки поверхностей, термической обработке и сведения, необходимые для изготовления этой детали.

В XX в. черчение следовало за техническим прогрессом, т.е. существенный и быстрый рост потребности в чертежах обусловил совершенствование приемов изображения, а также используемых технологий и оборудования. Например, если в начале века для хранения и размножения использовали кальку, выполненные тушью на тонком батисте, то в середине века стало возможным оперативно изготавливать необходимое число копий с оригинала, вычерченного карандашом на листе бумаги.

В Советском Союзе новое студенчество подняло значение графических дисциплин. При втузах организовались самостоятельные кафедры, объединившие все виды графических дисциплин. Вслед за организацией кафедр начался рост научной мысли. В стране резко выросло количество диссертационных работ по теоретической и прикладной графике. Большую роль в развитии и совершенствовании теории инженерной графики, методики ее преподавания и в создании учебных пособий сыграли такие отечественные ученые, как И. Г. Попов, С. М. Куликов, A.M. Иерусалимский, Н. А. Попов, В. О. Гордон.

С началом Второй мировой войны темпы научно-исследовательских работ немного поубавилось, но полностью не замерли. К середине 40-х годов ХХ столетия оживление научной мысли поставило вопрос о плановой подготовке научных кадров, в ведущих вузах Москвы, Ленинграда, Киева и др. были организованы специальные секции графики. В 1925 г. был создан Комитет по стандартизации при Совете Труда и Обороны, а в 1929 г. вышел первый выпуск стандартов по черчению. 1 мая 1935 г. Комитет по стандартизации издает постановление, согласно которому соблюдение стандартов на графических объектах становится обязательным. Методам изображения предметов и общим правилам черчения обучает Инженерная графика.

С середины XX в. интенсивно развивается машинная графика. Разработанные системы автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для выполнения проектных работ с применением математических методов и компьютерной техники.

Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем. Компьютерная графика охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань). Без компьютерной графики невозможно представить себе не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности.

Компьютерная графика внесла качественные изменения в способы передачи информации геометрического характера. Она дает возможность изучить построение моделей изображений посредством их генерации в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ. Результатом такого моделирования является электронная геометрическая модель, которая используется на всех стадиях ее жизненного цикла. Стало возможным выполнять и копировать их, вводить в память компьютера, выполненные вручную, сохранять информацию на магнитном носителе и передавать эту информацию непосредственно на технологическое оборудование, предназначенное для изготовления моделей или готовых деталей.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.

Особенности цветового охвата характеризуют такие понятия, как черно-белая и цветная графика. Появилось даже такое понятие, как механизм графического представления данных. Рынок игровых программ часто инициализирует очередной этап совершенствования графики и анимации.

Хотя компьютерная графика служит всего лишь инструментом, ее структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, статистики, программирования и множества других. Это замечание справедливо как для программных, так и для аппаратных средств создания и обработки изображений на компьютере. Поэтому компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики и во многих случаях выступает “локомотивом”, тянущим за собой всю компьютерную индустрию.

Ну что понравилась вам статья? Теперь вы знаете историю появления чертежей. Если у вас есть вопросы или нужна консультация пишите сюда.

Изображение различных предметов — рисунки появились как средство общения между людьми еще до создания письменности.

С тех пор как научились возводить сначала простейшие, а потом более сложные сооружения, мастера стали использовать при строительстве рисунки, а затем и чертежи.

О первых графических изображениях можно судить по сохранившимся в архивах, музеях и библиотеках графическим изображениям.

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.

В Древней Руси было очень много искусных мастеров по литью металлов, изготовлению оружия, строительству зданий. Эти мастера, как видно по дошедшим до нас предметам и сооружениям, хорошо владели геометрией и умели выбрать наилучшее решение технических задач.

Так, например, в летописях XIII—XIV вв. найдены рисунки, по которым можно узнать способ изготовления предметов. Рассматривая рис. 2, видим, что ствол пушки изготовлен горновой или кузнечной сваркой и укреплен насадными кольцами-бандажами.

Часто на одном изображении совмещались план (вид сверху) и фасад (вид спереди) какого-либо сооружения, например, моста (рис. 3). Неудобство такого совмещения заставило разъединить оба вида и применять при изображении предметов два, три и более видов.

Позднее русские зодчие, под руководством которых строились крепости и другие сооружения в Киеве, Пскове, Новгороде, Суздале, умели уже выполнять и использовать достаточно сложные чертежи. По проекту и под руководством архитектора Федора Коня в 1586—1592 гг. для отражения вражеских нашествий была построена в Москве огромная каменная стена с многочисленными башнями толщиной пять метров и длиной семь километров. Все эти сооружения строились по предварительно разработанным проектным чертежам.

С развитием кораблестроения потребовались более точные, вычерченные в строгом масштабе чертежи. В корабельных чертежах 1686—1751 гг. уже применялись три изображения, с помощью которых на плоскости чертежа показывали основные размеры судна: длину, ширину и высоту (рис. 4).

В архиве сохранился чертеж весельного шлюпа, выполненный в 1719 г. Петром I. Чертеж составлен с соблюдением проекционной связи.

Задолго до появления начертательной геометрии в отдельных чертежах русских умельцев использовался метод прямоугольного проецирования.

В XVIII в. чертежи выполнялись чрезвычайно тщательно, с обводкой цветной тушью. На этих чертежах делались условные разрезы изделий с раскраской места разреза разными цветами в зависимости от вида материалов изделий.

Чертежи И. И. Ползунова и И. П. Кулибина наглядно показывают отличные познания русских изобретателей в области построения точного проекционного чертежа изделия (рис. 5).

Чертежи стали выполнять с большой точностью, так как они не содержали числовых размеров, и размеры изображенных на них объектов определяли путем обмера чертежа с помощью циркуля-измерителя и помещаемых на чертеже масштабов. Особенно тщательно выполнялись чертежи объектов, представляющих особую важность: военных кораблей, крепостных сооружений, предметов вооружения и снаряжения, которые утверждали в высших инстанциях. Такие чертежи часто окаймлял замысловатой рамкой, украшенной всевозможными завитушками и виньетками.

Для этой работы были созданы первые чертежные инструменты, которые дошли до нас из глубокой древности: угол-измеритель и прямоугольный треугольник.

Со временем планы стали выполняться в уменьшенном виде на дереве, холсте, пергаменте. Техники древности стремились показать в чертеже геометрическую форму и размер сооружения, а чтобы выполнить эту задачу, создавали своеобразные приемы графических построений. В древних египетских папирусах встречаются два изображения одного и того же здания: вид сверху — план и вид спереди — фасад.

В древней Руси людей, искусных в строительстве, литье металла, изготовлении оружия, называли розмыслами. До наших дней сохранились инженерные сооружения — храмы, крепости, плотины, мосты, в которых мы видим проявление технического гения розмыслов наших предков. Эти памятники ясно говорят о том, что их создатели хорошо владели геометрической формой и умели выбирать наилучшее решение технической задачи (вот такие они, веб-дизайнеры средневековья).

В летописях XIII— XIV веков историки находят рисунки, выполненные настолько четко и наглядно, что, например, можно восстановить по такому рисунку технологию изготовления пушки.

На этом рисунке видно, что ствол пушки сварен кузнечной сваркой и укреплен кольцами. В таких наглядных технических рисунках использовались приемы живописи, но они не могли удовлетворить техников, особенно строителей, так как на рисунке нельзя было задать размеры сооружения.

Графические приемы чертежей XVI—XVII веков ясно показывают, как настойчиво стремились средневековые техники решить задачу изображения объемного предмета, имеющего три измерения: длину, ширину, высоту, — на плоскости, у которой только два измерения — длина и ширина. Нужен был такой чертеж, на котором не искажались бы линейные размеры, углы и геометрическая форма. На многих чертежах этого времени применялись самобытные геометрические построения, основой которых является план сооружения.

Если это был план местности, города или двора, то показывалось точное расположение зданий, а вид их давался не сверху, а сбоку или спереди. Если же составлялся чертеж самого сооружения, то совмещались на одном виде его план и фасад. Для нас эти приемы очень интересны тем что в них заложено начало точного проекционного чертежа. Графикам того времени оставалось сделать только еще один шаг: разъединить совмещенные проекции и начертить их каждую отдельно, чтобы получить чертеж в проекциях на две взаимно перпендикулярные плоскости.

Чертеж моста и сторожевой башни XVII века. План и фасад совмещены.

Начало XVIII столетия ознаменовалось массовым строительством флота. И тут потребовался точный, построенный в строгом масштабе чертеж, на котором можно было бы изобразить двояковыпуклый корпус корабля и проверить плавность его контуров. Эта задача была блестяще решена. В Морском архиве мы находим большое количество корабельных чертежей 1686—1751 годов, выполненных корабельными мастерами и их подручными. Эти чертежи — образцы совершенства в технической графике. Мы видим уже проекции не на две, а на три взаимно перпендикулярные плоскости: вид спереди, вид сверху, вид сбоку; такой прием давал полную возможность показать на плоскости в геометрической связи все три измерения предмета: длину, ширину и высоту.

Так кораблестроители создали в конце XVII века совершенный метод построения чертежа. Долгое время, считали создателем проекционного чертежа французского инженера Гаспара Монжа, опубликовавшего в 1795 году во Франции свои труды по начертательной геометрии. В книге Монжа, действительно, основой системы графических построений был принят метод трех проекций. Но Монж не был его создателем, этот метод уже широко применялся в технике, и Монж лишь научно обобщил его. В XVIII веке проекционные чертежи в точном масштабе, но без числовых размеров распространились во всех отраслях техники.

К началу XIX века в промышленности и строительном деле применялись чертежи, которые уже немногим отличаются от современных. Необычным для нас кажется только расположение проекций: план часто остается главным видом. Богатство и разнообразие приемов инженерной графики обобщила и теоретически обосновала начертательная геометрия. Эта наука в первой половине XIX столетия получила свое развитие в мире. Несмотря на то что чертеж на производстве стал незаменимым документом, изготовление его было дорогим и кропотливым делом. Чертеж изготовлялся в одном экземпляре, который вывешивался в цехе на стене и поэтому пользоваться им рабочим было неудобно. В сороковых годах XIX века появляются первые попытки размножения чертежей через светокопию. Для светокопировального аппарата не нужно было выполнять чертеж в красках и цветной туши; вместо раскрашивания стали применять различную штриховку, контур чертежа обводить более толстыми линиями, однако, несмотря на явные свои преимущества, светокопия медленно проникала в производство и только к концу XIX века стала занимать прочное место на машиностроительных заводах.

Автор: Н. Левитская.

P. S. Первый светокопировальный аппарат для копирования чертежей, появившийся в далеком XIX веке фактически стал прадедушкой многих современных устройств, таких как кэноновский плоттер (вот такой) – аппарат для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей.

Тема: Предмет черчения. Краткие сведения об истории, развитие чертежа.

Обучающая: ввести понятие учащихся, ознакомить с краткой историей черчения.

Развивающая: развитие пространственного воображения и пространственного мышления, памяти, интереса к предмету.

Воспитательная:воспитание усидчивости, внимательности, самостоятельности.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Материалы и оборудование:

компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация,

1.Организационный момент.

2.Изложение нового материала (презентация).

Чертежами пользовались многие выдающиеся русские изобретатели и инженеры. В 1586 г. знаменитый пушечный мастер Андрей Чохов отлил колоссальную царь-пушку, а его ученики уже с начала 30-х гг. XVII в. руководствовались чертежами при изготовлении орудий.
Значительного расцвета достигла русская графика во времена Петра I. До нас дошли многие кораблестроительные чертежи того времени, некоторые из них выполнены Петром I.
Известны чертежи первой в мире универсальной паровой машины выдающегося русского изобретателя XVIII в. И. И. Ползунова.
Талантливый русский механик, конструктор и изобретатель XVII в. И. П. Кулибин только для выполнения одного из своих шедевров—часов в форме куриного яйца—изготовил несколько десятков чертежей. Другим примером его деятельности служат чертежи моделей моста через реку Неву.
Интересны чертежи установки для непрерывной перегонки нефти, выполненные в XIX в. гениальным русским ученым Д. И. Менделеевым, чертеж паровоза отца и сына Черепановых (XIX в.). Они иллюстрируют не только высокий уровень развития инженерной графики в России того времени, но и не менее высокий уровень технической мысли.

На чертежах XVIII—первой половины XIX в. появляется масштаб. С этого времени и до 30-х гг. XX в. большинство чертежей раскрашивалось. Чертежи стали нести больше информации, но на их выполнение уходило много времени. Поэтому их стали постепенно упрощать, используя различные условности, надписи и др. Сейчас большинство чертежей вы полняется при по мощи компьютерных программ, наиболее популярные Автокад и Компас.

Чертежи И. И. Ползунова и И. П. Кулибина наглядно показывают отличные познания русских изобретателей в области построения точного проекционного чертежа изделия

3. Закрепление.

4. Подведение итога урока.

Давайте ещё раз повторим. Назовите основоположников первых чертеже?

Я считаю, что мы с вами с поставленной задачей урока успешно справились. На следующем уроке мы сможем закрепить полученные знания, выполнив графическую работу.

5.Домашнее задание.

______________________________________________________________________________

Читайте также: