История развития инженерной графики реферат
Обновлено: 04.07.2024
Портнова, В. К. История возникновения и развития графических работ и инженерной графики / В. К. Портнова. // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. – 2018. – 3. – С. 171-179.
ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ И
В.К. Портнова, старший преподаватель
Московский государственный технический университет им . Н.Э. Баумана
( Россия, г . Москва )
Аннотация. В данной работе исследуется история возникновения и развития граф и ческих изображений и инженерной графики. Рассматриваются п ериод ы зарождения изображений : период средневековья , период эпохи Возрождения и период окончательн о го этапа построения графических изображений и инженерной графики, основанных на теоретических правилах построений чертежей методом ортогонального проецирования на плоскости проекций . Показано развитие графических изображений в России. Уделено особое внимание Гаспару Монжу, как учёному, сформулировавшему фундаментальные правила построений чертежей.
Ключевые слова: графическое изображение, построение изображений, способ проец и рования, чертеж.
Без истории – нет теории предмета.
Без теории – нет и мысли о самом предмете.
Любая наука имеет свою историю во з никновения и развития. Это относится и к графике как к одному из разделов начерт а тельной геометрии. Интересно знать , как эта наука стала предметом, который из у чается в вузах, учи л ищах и школах. Ист о ки зарождения графики относятся к дре в ности периода палеолита (20 тысяч лет до н. э.). Это удалось установить, когда при раскопках были обнаружены наскальные рисунки в каменных пещерах, на стенах каменных жилищ и на предметах утвари, а позднее – изображения на папирусах.
В наскальных рисунках проявлялась попытка человека своеобразными спос о бами отобразить на плоском изображении объемность .
Рис . 1 . Наскальные изображения
Шло время, сменялись века, происх о дил переход от родовых общин к госуда р ству. Совершенствовались бытовые ж и лища, строились города. Для укрепления обороны городов возник али крепости, со з давались храмы для молитв. История п о вествует о постройках Древнего Востока, при которых применялись изображения, допускающие изменения, то есть протот и пы первых элементарных чертежей с и с пользованием геометрических построений практического назначения. Сохранивши е ся планы египетских городов, известные постройки пирамид, фасады и планы (че р тежи) зданий, папирусы , содержащие п о вествование о зачатках геометрии – все это свидетельствует о применении элем ента р ных проекционных приемов. Самые ра н ние сведения о способах построения из о бражений, которые удалось определить человеку, принадлежат Древнему Египту. Именно там, были найдены высеченные на камне план сада, и фасад здания с план и ровкой помещений и расположением окон и дверей, изображенных с помощью л и нейного масштаба.
Рис . 2. План сада
Рис . 3. Готический стиль
В этот период появился в архитектуре готический стиль народности готов . Вм е сто массивного собора, имеющего хара к тер крепостного сооружения, возник тип храма, устремленного вв ысь, символиз и рующего прорыв к небу, к всевышним с и л ам. В этот период – науки пришли в уп а док. В течение более тысячи лет наука о
построении графических изображений так же не развивалась , так как в
эпоху средневековья преследовалась и угнеталась всякая мысль.
В X веке Россия стремительно разве р нула строительство д е ревянного зодчес т ва . Строились деревянные церкви , дворя н ские дворцы, крестьянские избы и мосты. Из дерева создавали предметы быта, сани и прялки. Окна зданий украшались резн ы ми наличниками, двери и ставни крыльца узорчатыми навесами. Появилась первая икона на деревянной доске. Затем, в XI в е ке, началось каменное строительство хр а мов необыкновенной красоты и в торжес т венном величии. Такое строительство тр е бовало наличие чертежей, которые н е дошли до нашего времени. Эти безво з вратно ушедшие потери связаны с нашес т вием пожаров и разгромами, это: монголо-татарское иго в XIII – XIV вв., польско-литовское нашествие XVII в., нападение Наполеона в XIX в. с господствующим разграблением ценностей и в XX в неме ц кий фашизм В торой мировой войны, уни ч тоживший неповторимые памятники Ро с сии и мировой культуры. Великая Русь каждый раз вставала из пепла и возрожд а ла культуру. В те времена иконы играли большую роль в жизни человека. Иконы были в каждой семье. [3]
В данной работе описывается история развития инженерной графики как науки и ее использования в жизни и развитии общества.
ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ
Камарали Анастасия Олеговна
Борисенко Ирина Геннадьевна
научный руководитель, доцент кафедры начертательной геометрии и черчения института педагогики, психологии и социологии Сибирского федерального университета, г. Красноярск
Любая область человеческой деятельности в той или иной мере связана с передачей графической информации, т. е. сведений о предметах или явлениях окружающего нас мира. Графика всегда была и остается верным помощником в жизни людей.
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.
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 планы помещений и на них возводили постройки. Делалось это с помощью примитивных приспособлений. Линейные размеры откладывали разметочным циркулем, окружности проводили с помощью веревки и двух колышков. Один колышек вбивали в землю, он играл роль центра, а другим, натягивали веревку, проводили окружность.
Рисунок 1. Схема гробницы Рамзеса
В античной Греции графика использовалась при проектировании монументальных сооружений, для иллюстрации математических трудов. Зарождение точных и естественных наук дало большой толчок развитию графики.
В V—IV тыс. до н. э. в Египте и Вавилоне 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 чертежи, эскизы. Самым древним свидетельством появления чертежей служит сохранившийся до сих пор 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 [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.
Рисунок 2. А) Леонардо да Винчи; Б) Гаспар Монж
Рисунок 3. А) Чертеж моста; В) Башня Смоленской крепости
В России сведения о чертежах относятся к ХVI веку. Эти чертежи выполнялись для нужд картографии, строительства, промышленности и военного дела.
Русские зодчие умели выполнять достаточно сложные чертежи. По проекту Федора Коня в 1586 году для отражения вражеских нашествий была построена в Москве огромная каменная стена с многочисленными башнями толщиной пять метров и длиной семь километров. Так же впечатляет и Смоленская крепость, созданная по его же проекту.
Древнейшие чертежи относятся к XYI веку, например, перспективное изображение города Пскова, выполненное в 1518 году.
Рисунок 5. Чертеж шлюпа
С развитием производства на смену мелким ремесленным мастерским приходят крупные мануфактуры, где широко применяется разделение труда. Теперь одно изделие выполняется несколькими мастерами. Появились промышленные чертежи. Сначала они выполнялись без размеров, затем на поле чертежа стали делать надписи, указывающие основные размеры.
Рисунок 6. Чертеж паровой машины
С развитием техники чертежи усложнялись, и их выполнение требовало более высокой точности исполнения. Стали применять масштабы, проекционную связь, выполняя разрезы, без которых невозможно было понять внутренние устройство изделия и принцип его работы. Эти чертежи были уже близки к современным чертежам, но на них не было размеров. Они определялись с помощью масштабной шкалы, изображенной на поле чертежа. Примером таких чертежей могут служить чертежи паровой машины И.И. Ползунова, выполненные в 1763 году. Чертеж выполнен в одной ортогональной проекции.
На чертежах изображены поперечный разрез машины, на котором показаны применяемые материалы (кирпич, древесина, грунт), отдельные детали, что является прообразом современного чертежа.
Продолжателями дела И.И. Ползунова в развитии отечественной техники и совершенствовании чертежа были русские механики отец и сын Черепановы. В 1824 году по их чертежам была построена первая паровая машина.
Рисунок 7. И.П. Кулибин
Талантливым механиком — изобретателем, внесшим большой вклад в совершенствование чертежа, был И.П Кулибин. В его проекте однопролетного арочного моста через реку Неву были чертежи поперечного разреза моста, отдельных конструкций, а также вид сверху и сбоку.
Рисунок 8 Чертежи частей моста
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 [5].
Рисунок 9. Рудоподъемная машина
В Советском Союзе новое студенчество подняло значение графических дисциплин. При втузахорганизовались самостоятельные кафедры, объединившие все виды графических дисциплин.
Рисунок 10. Д.И. Каргин
Вслед за организацией кафедр начался рост научной мысли. В стране резко выросло количество диссертационных работ по теоретической и прикладной графике. Первой такой работой явилась докторская диссертация Д.И. Каргина о точности графических расчетов, применяемых в различных отраслях инженерного дела. Профессор Каргин Д.И. проводил исследования по точности графических расчетов, был выдающимся специалистом в области шрифтовой графики [4].
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, В.И. Каменев, Н.Ф. Четверухин.
С началом Второй мировой войны темпы научно-исследовательских работ немного поубавились, но полностью не замерли. К средине 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 чертежи становится обязательным. Методам изображения предметов и общим правилам черчения обучает Инженерная графика [1].
Рисунок 11. Современные чертежи
С середины XX века интенсивно развивается машинная графика. Разработанные системы автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для выполнения проектных работ с применением математических методов и компьютерной техники. Современная компьютерная графика 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.
Развитие новых технологий постоянно предъявляют все более жесткие требования к современному инженеру-конструктору. Уже давно остались в прошлом те времена, когда все конструкторские расчеты, чертежи и документы выполнялись вручную, а главными инструментами проектировщика были карандаш и кульман. За последних два десятилетия информационные технологии коренным образом изменили принципы конструирования, ускорив при этом процесс разработки изделия, повысив его точность и надежность в десятки раз.
Список литературы:
1.В.С. Левицкий Машиностроительное черчение: учебник для студентов вузов / В.С. Левицкий. — М.:Высш.шк.,1988. — 352 с.
2.Виргинский В., Хотеенков В. Очерки истории науки и техники с древнейших времен до середины XV века — М.: Просвещение, 1993.
3.Г. Монж Начертательная геометрия./ Комментарии и редакция
4.Д.И. Каргина. — М.: Изд-во АН СССР, 1974. — с. 291.
ИСТОРИЯ ГРАФИКИ И ЧЕРТЕЖА
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.
Для построения таких чертежей были созданы первые чертежные инструменты — деревянный циркуль-измеритель и веревочный прямоугольный треугольник (рис. 1, б). В дальнейшем такие планы-чертежи стали выполнять на пергаменте, дереве и холсте в уменьшенном виде. На чертежах старались показать как форму, так и размеры предмета.
В Древней Руси было оч ень 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 р исунки, по ко тор ым 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).
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.
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему История инженерной графики. Презентация на заданную тему содержит 22 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
ИСТОРИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ "Совершенно невозможно определить место науки в нашей культуре, минуя ее историю". С.П.Капица
Инженерная графика — ветвь могучего дерева языка графики — уникального языка человеческой культуры. Инженерная графика — ветвь могучего дерева языка графики — уникального языка человеческой культуры. Язык графики — лаконичен. В его алфавите лишь два знака — точка и линия (прямая или дуга кривой). Язык графики точен и нагляден. Язык графики универсален. Этот язык — древнейший из языков мира.
Истоки Первые, дошедшие до нашего времени графические изображения, относят к 20 тысячелетию до нашей эры. В разных местах земного шара — в Испании, Сахаре, Швеции, на Урале, Кавказе, находятся наскальные изображения людей, животных, бытовых сцен. Уже в те далекие времена, графическое изображение служило средством представления, передачи и хранения информации
Письменность и графика Письменность развилась позднее графического языка на основе рисуночных образов и была визуализирована графическими элементами.
Первые изображения, которые можно отнести уже к непосредственно к инженерной графике, связаны с проблемами строительства. Первые изображения, которые можно отнести уже к непосредственно к инженерной графике, связаны с проблемами строительства. Один из примеров — план вавилонского дома с разрезом по дверным и оконным проемам и указанием клинописью размеров.
Египет В египетской графике отмечают много приемов, присущих современным способам отображения: изображения выполнялись по законам ортогонального проецирования с набором условных приемов.
Греция В античной Греции графика использовалась при проектировании монументальных сооружений, для иллюстрации математических трудов
Средние века В средние века необходимость наглядного и точного изображения производственных процессов вызвала к жизни новый способ отображения – аксонометрию
Числовые отметки Способ проекции с числовыми отметками был впервые применен в навигационных картах XVI в.
Эпоха Ренессанса В эпоху Ренессанса были теоретически обоснованы законы линейной и воздушной перспективы
Леонардо да Винчи Леонардо да Винчи — ученый в искусстве, изобретатель и художник-дизайнер в технике, "ежедневно делал модели и чертежи…, ибо его мозг никогда не прекращал своих выдумок« (Вазари).
В России графическое искусство развивалось на почве иконописных традиций, одним из приемов которой была обратная перспектива В России графическое искусство развивалось на почве иконописных традиций, одним из приемов которой была обратная перспектива
Первое упоминание о русских чертежах - в описи царского архива около 1578 года Первое упоминание о русских чертежах - в описи царского архива около 1578 года Чертежи выполнялись для нужд картографии, строительства, промышленности и военного дела
Петровские реформы начала XVIII в. придали ускорение развитию графической культуры России Петровские реформы начала XVIII в. придали ускорение развитию графической культуры России
В 1736 году в трактате В 1736 году в трактате А. Фрезье были приведены все известные к началу XVIII в. способы графического отображения
Теоретические Теоретические основания начертательной геометрии связаны с именем Гаспара Монжа (1746-1818)
С начала XIX в. Начертательную геометрию стали изучать в российских учебных заведениях С начала XIX в. Начертательную геометрию стали изучать в российских учебных заведениях
Сегодня новые информационные технологии стремительно расширяют палитру графических возможностей, изменяя не только технологию, но и идеологию проектирования. Сегодня новые информационные технологии стремительно расширяют палитру графических возможностей, изменяя не только технологию, но и идеологию проектирования.
— это CALS-технологии (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) — компьютерное сопровождение и поддержка жизненного цикла изделия на всех его этапах, что дает огромный выигрыш в качестве и времени — это CALS-технологии (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) — компьютерное сопровождение и поддержка жизненного цикла изделия на всех его этапах, что дает огромный выигрыш в качестве и времени
При современной идеологии проектирования еще более Графическая культура становится второй грамотностью, одной из составляющих профессиональной компетентности современного инженера. При современной идеологии проектирования еще более Графическая культура становится второй грамотностью, одной из составляющих профессиональной компетентности современного инженера.
Читайте также: