Dibujo técnico y de ingeniería y visualización de proyectos - historia

¿Cómo se ha desarrollado el dibujo técnico y de ingeniería a lo largo de la historia? Sección transversal del 2100 a. C. hasta el día de hoy.

2100 rupias - La primera imagen conservada del objeto en una proyección rectangular, teniendo en cuenta la escala adecuada. El dibujo está representado en la estatua de Gudea (1escucha)) ingeniero y gobernante

Ciudad-estado sumeria de Lagash, ubicada en el territorio del actual Irak.

Siglo XIX a.C. – Marcus Vitruvius Pollio es considerado el padre del dibujo de diseño, es decir. Vitruvio, arquitecto y constructor romano

vehículos militares durante los reinados de Julio César y Octavio Augusto. Creó el llamado Hombre de Vitruvio, una imagen de un hombre desnudo inscrito en un círculo y un cuadrado (2), que simboliza el movimiento (luego Leonardo da Vinci distribuyó su propia versión de este dibujo). Se hizo famoso como autor del tratado Sobre la arquitectura de diez libros, que fue escrito entre el 20 y el 10 a. C. y no fue encontrado hasta 1415 en la biblioteca del monasterio de St. Gallen en Suiza. Vitruvio describe en detalle tanto las órdenes clásicas griegas como sus variaciones romanas. Las descripciones se complementaron con ilustraciones apropiadas; sin embargo, los dibujos originales no se han conservado. En la época moderna, muchos autores famosos realizaron ilustraciones para esta obra, intentando recrear los dibujos perdidos.

3. Uno de los dibujos de Guido da Vigevano

Edad media – Al diseñar edificios y jardines, se utilizan principios geométricos: ad quadratum y ad triangulum, es decir, dibujo en términos de un cuadrado o un triángulo. Los constructores de la catedral en el proceso de trabajo crean bocetos y dibujos, pero sin reglas estrictas ni estandarización. Libro de dibujos de máquinas de asedio del cirujano de la corte e inventor Guido da Vigevano, 13353) demuestra la importancia de estos primeros dibujos como herramientas para atraer patrocinadores y clientes que deseen financiar inversiones en construcción.

1230 - 1235 – Creó un álbum de Villard de Honnecourt (4). Se trata de un manuscrito que contiene 33 hojas de pergamino unidas entre sí, de 15 a 16 cm de ancho y 23 a 24 cm de alto, cubiertas por ambos lados con dibujos y marcas hechas con pluma y dibujadas previamente con una vara de plomo. Los dibujos sobre edificios, elementos arquitectónicos, esculturas, personas, animales y dispositivos van acompañados de descripciones.

1335 – Guido da Vigevano está trabajando en el Texaurus Regis Francie, una pieza que defiende la cruzada proclamada por Felipe VI. La obra contiene numerosos dibujos de máquinas y vehículos de guerra, incluidos carros blindados, carros de viento y otros ingeniosos dispositivos de asedio. Aunque la cruzada de Philip nunca tuvo lugar debido a la guerra con Inglaterra, el álbum militar de da Vigevano es anterior y anticipa muchos de los edificios militares de Leonardo da Vinci y otros inventores del siglo XVI.

4. Página del álbum Villara de Onnekura.

1400 - 1600 - Los primeros dibujos técnicos están en cierto sentido más cerca de las ideas modernas, el Renacimiento trajo muchas mejoras y cambios no solo en las técnicas de construcción, sino también en el diseño y presentación de los proyectos.

Siglo XV – El redescubrimiento de la perspectiva por parte del artista Paolo Uccello se utilizó en el dibujo técnico del Renacimiento. Filippo Brunelleschi comenzó a utilizar la perspectiva lineal en sus pinturas, lo que por primera vez le dio a él y a sus seguidores la oportunidad de representar de forma realista estructuras arquitectónicas y dispositivos mecánicos. Además, los dibujos de principios del siglo XIX de Mariano di Jacopo, llamado Taccola, muestran el uso de la perspectiva para representar con precisión inventos y máquinas. Taccola usó explícitamente las reglas de dibujo no como un medio para documentar las estructuras existentes, sino como un método de diseño que utiliza la visualización en papel. Sus métodos diferían de los ejemplos anteriores de dibujo técnico de Villard de Honnecourt, Abbé von Landsberg y Guido da Vigevano en el uso de la perspectiva, el volumen y el sombreado. Los métodos iniciados por Taccola han sido utilizados y desarrollados por autores posteriores.

Principios del siglo XVI – Los primeros rastros de las características de los dibujos técnicos modernos, como las vistas en planta, los dibujos de ensamblaje y los dibujos seccionales detallados, provienen de los cuadernos de bocetos de Leonardo da Vinci realizados a principios del siglo XIX. Leonardo se inspiró en el trabajo de autores anteriores, en particular Francesco di Giorgio Martini, arquitecto y diseñador de máquinas. Los tipos de objetos en proyección también están presentes en las obras del maestro alemán de la pintura de la época de Leonhard Albrecht Dürer. Muchas de las técnicas utilizadas por da Vinci fueron innovadoras en términos de principios de diseño moderno y dibujo técnico. Por ejemplo, fue uno de los primeros en sugerir hacer modelos de objetos de madera como parte del diseño.

1543 – Inicio de la formación reglada en técnicas de dibujo. Se funda la Academia Veneciana de las Artes del Diseño. Se enseñó a pintores, escultores y arquitectos a aplicar técnicas de diseño estándar ya reproducir patrones en una imagen. La academia también tuvo gran importancia en la lucha contra los sistemas cerrados de formación en los talleres artesanales, que por lo general se oponían al uso de normas y estándares comunes en el dibujo de diseño.

Siglo XVII – Los dibujos técnicos del Renacimiento fueron influenciados principalmente por principios y convenciones artísticas, no técnicas. Esta situación comenzó a cambiar en los siglos posteriores. Gerard Desargues se basó en el trabajo del investigador anterior Samuel Maralois para desarrollar un sistema de geometría proyectiva que se utilizó para representar matemáticamente objetos en tres dimensiones. Uno de los primeros teoremas de la geometría proyectiva, el teorema de Desargues, lleva su nombre. En términos de geometría euclidiana, dijo que si dos triángulos están en un plano de tal manera que las tres líneas definidas por los correspondientes pares de sus vértices coincidan, entonces los tres puntos de intersección de los correspondientes pares de lados (o sus extensiones ) siguen siendo colineales.

1799 - El libro "Geometría Descriptiva" del matemático francés del siglo XVIII Gaspard Monge (5), preparado sobre la base de sus conferencias anteriores. Considerada la primera exposición de la geometría descriptiva y la formalización de la exhibición en el dibujo técnico, esta publicación se remonta al nacimiento del dibujo técnico moderno. Monge desarrolló un enfoque geométrico para determinar la verdadera forma de los planos de intersección de las formas generadas. Si bien este enfoque produce imágenes que son superficialmente idénticas a las vistas que Vitruvio ha promovido desde la antigüedad, su técnica permite a los diseñadores crear vistas proporcionales desde cualquier ángulo o dirección, dado un conjunto básico de vistas. Pero Monge era más que un simple matemático en ejercicio. Participó en la creación de todo el sistema de educación técnica y de diseño, que se basó en gran medida en sus principios. El desarrollo de la profesión del dibujo en ese momento se vio facilitado no solo por el trabajo de Monge, sino también por la revolución industrial en general, la necesidad de fabricar repuestos y la introducción de procesos de diseño en la producción. La economía también era importante: un conjunto de dibujos de diseño en la mayoría de los casos hacía innecesario construir un diseño de un objeto de trabajo.

1822 Uno de los métodos populares de representación técnica, el dibujo axonométrico, fue formalizado por el pastor William Farish de Cambridge a principios del siglo 1822 en su trabajo sobre las ciencias aplicadas. Describió una técnica para mostrar objetos en un espacio tridimensional, una especie de proyección paralela que mapea el espacio en un plano utilizando un sistema de coordenadas rectangulares. Una característica que distingue a la axonometría de otros tipos de proyección paralela es el deseo de mantener las dimensiones reales de los objetos proyectados en al menos una dirección elegida. Algunos tipos de axonometría también le permiten mantener las dimensiones de las esquinas paralelas al plano seleccionado. Farish a menudo usaba modelos para ilustrar ciertos principios en sus conferencias. Para explicar el ensamblaje de los modelos, utilizó la técnica de proyección isométrica: mapear el espacio tridimensional en un plano, que es uno de los tipos de proyección paralela. Aunque el concepto general de isometría existía antes, Farish es ampliamente reconocido como la primera persona en establecer las reglas del dibujo isométrico. En 120, en el artículo “Sobre la perspectiva isométrica”, escribió sobre “la necesidad de dibujos técnicos precisos, libres de distorsiones ópticas”. Esto lo llevó a formular los principios de la isometría. Isométrico significa "medidas iguales" porque se usa la misma escala para la altura, el ancho y la profundidad. La esencia de una proyección isométrica es igualar los ángulos (XNUMX°) entre cada par de ejes, de modo que la reducción de perspectiva de cada eje sea la misma. Desde mediados del siglo XIX, la isometría se ha convertido en una herramienta común para los ingenieros (6), y poco después se incorporaron la axonometría y la isometría a los programas de investigación arquitectónica en Europa y Estados Unidos.

6. Dibujo técnico en vista isométrica

80-s – La última innovación que llevó los dibujos técnicos a su forma actual fue la invención de copiarlos de varias maneras, desde fotocopias hasta fotocopias. El primer proceso reproductivo popular, introducido en los años 80, fue el cianotipo (7). Esto permitió la distribución de dibujos técnicos hasta el nivel de las estaciones de trabajo individuales. Los trabajadores estaban capacitados para leer el plano y tenían que adherirse estrictamente a las dimensiones y tolerancias. Esto, a su vez, tuvo un gran impacto en el desarrollo de la producción en masa, ya que redujo los requisitos para el nivel de profesionalismo y experiencia del ejecutante del producto.

7. Copia del dibujo técnico

1914 – A principios del siglo XIX, los colores eran muy utilizados en los dibujos técnicos. Sin embargo, para el año 1914, esta práctica había sido abandonada en casi un 100% en los países industrializados. Los colores en los dibujos técnicos tenían diferentes funciones: se usaban para representar materiales de construcción, se usaban para distinguir entre flujos y movimientos en un sistema y simplemente para decorar imágenes de dispositivos con ellos.

1963 – Ivan Sutherland, en su tesis doctoral en el MIT, está desarrollando Sketchpad para diseño (8). Fue el primer programa CAD (Diseño asistido por computadora) equipado con una interfaz gráfica, si se le puede llamar así, porque todo lo que hizo fue crear diagramas xy. Las innovaciones organizativas aplicadas en Sketchpad marcaron el comienzo del uso de la programación orientada a objetos en los modernos sistemas CAD y CAE (Computer Aided Engineering).

8. Ivan Sutherland presenta Sketchpad

60 años. – Ingenieros de grandes empresas como Boeing, Ford, Citroën y GM están desarrollando nuevos programas CAD. Los métodos de diseño asistidos por computadora y la visualización del diseño se están convirtiendo en una forma de simplificar los proyectos de automoción y aviación, y el rápido desarrollo de nuevas tecnologías de fabricación, principalmente máquinas herramienta con control numérico, no deja de tener importancia. Debido a la importante falta de poder de cómputo en comparación con las máquinas actuales, los primeros diseños CAD requerían mucho poder financiero y de ingeniería.

9. Porter Pierre Bezier con sus fórmulas matemáticas

1968 – La invención de los métodos XNUMXD CAD/CAM (Fabricación asistida por ordenador) se atribuye al ingeniero francés Pierre Bézier.9). Para facilitar el diseño de piezas y herramientas para la industria automotriz, desarrolló el sistema UNISURF, que luego se convirtió en la base de trabajo para las siguientes generaciones de software CAD.

1971 – Aparece ADAM, Dibujo y Mecanizado Automatizados (ADAM). Fue una herramienta CAD desarrollada por el Dr. Patrick J. Hanratty, cuya empresa de servicios de consultoría y fabricación (MCS) suministra software a grandes empresas como McDonnell Douglas y Computervision.

80 años. – Avance en el desarrollo de herramientas informáticas para el modelado de sólidos. En 1982, John Walker fundó Autodesk, cuyo producto principal es el mundialmente famoso y popular programa 2D AutoCAD.

1987 – Se lanza Pro/ENGINEER, que anuncia el mayor uso de técnicas de modelado funcional y vinculación de parámetros de función. El fabricante de este próximo hito en el diseño fue la empresa estadounidense PTC (Parametric Technology Corporation). Pro/ENGINEER se creó para los procesadores Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris e Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC, pero con el tiempo el fabricante ha limitado gradualmente la cantidad de plataformas compatibles. Desde 2011, las únicas plataformas compatibles son los sistemas de la familia MS Windows.

10. Diseño de robots en un programa CAD moderno

1994 – Autodesk AutoCAD R13 aparece en el mercado, i.е. la primera versión del programa de una conocida empresa que trabaja en modelos tridimensionales (10). No fue el primer programa diseñado para el modelado 3D. Las funciones de este tipo se desarrollaron a principios de los años 60, y en 1969 MAGI lanzó SynthaVision, el primer programa de modelado sólido disponible comercialmente. En 1989, NURBS, una representación matemática de modelos 3D, apareció por primera vez en las estaciones de trabajo de Silicon Graphics. En 1993, CAS Berlin desarrolló un programa de simulación NURBS interactivo para PC llamado NöRBS.

2012 – Autodesk 360, un software de diseño y modelado basado en la nube, ingresa al mercado.