УДК 514.18: 004.92 Демидович Л.Н., Безуглова Л.Н.

Карагандинский государственный

политехнический университет

ПРОЕКЦИОННЫЙ ЧЕРТЕЖ И СОВРЕМЕННОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ

Проекционные методы к концу ХVIII века имели свою многовековую историю. Еще древние египтяне умели правильно передавать форму и размеры тех сооружений, которые они воздвигали. Однако единого метода изображения объемного тела на плоском чертеже разработано еще не было. В течение продолжительного периода плоские изображения выполнялись преимущественно как изображения наглядные. Исторически назрела задача научного обобщения накопленного и чрезвычайно разрозненного материала по графическим методам изображения, обеспечивающего точность и удобоизмеримость изображения, то есть возможность точно установить место каждой точки изображения относительно других точек или плоскостей. Эта задача была успешно решена замечательным французским ученым Гаспаром Монжем. В своих трудах Монж свел в научную систему весь накопленный развитием науки и техники материал по ортогональному проецированию. Его труд был издан в 1798 году под названием «Geometrie descriptiv» (Начертательная геометрия). Монж разработал общую геометрическую теорию, дающую возможность на плоском листе, содержащем ортогональные проекции трехмерного тела, решать различные стереометрические задачи. Им была создана абстрактная геометрическая модель реального пространства, согласно которой каждой точке трехмерного пространства ставится в соответствии две ее ортогональные проекции на взаимно перпендикулярные плоскости. Проекционный чертеж становится рабочим инструментом инженеров, архитекторов и техников всех стран. Конструирование композиций объектов может различаться по многим параметрам: изменение пропорций элементов геометрических фигур, структуры множества самих геометрических фигур, они могут двигаться в пространстве по определенным заданным законам движения, могут поэтапно изменяться на каждой плоскости проекций по определенным законам. Рассмотрим последнюю идею на примере рис.1. На горизонтальной плоскости проекций производится формирование композиции из плоской фигуры (треугольника).

Законы изменения размеров и положения треугольника подчиняются правилам евклидовых движений. На рис.1 траектория движения центра тяжести треугольника на горизонтальной плоскости проекций – это спираль Архимеда.

Далее осуществляется формирование проекционно-связанной композиции фронтальных изображений, изменяющихся по своим законам.

Формирование композиции фронтальных изображений на рис.1 происходит по правилам, когда каждому элементу фигур на горизонтальной плоскости проекций ставится в соответствие аппликата, изменяющаяся по закону арифметической прогрессии.

В современном мире конструирование, понимаемое как процесс воспроизведения пространственных объектов, является ядром автоматизированного проектирования. Система AutoCAD позволяет создание

твердотельных моделей геометрических тел разнообразной формы. При создании композиции объемно-пространственных фигур используют не перекрывающиеся видовые экраны Tiled Viewports, позволяющие видеть создаваемые объекты в разных ракурсах одновременно во всех экранах. Изменения, вводимые в одном активном экране, сразу же отражаются во всех неактивных видовых экранах. Не перекрывающиеся видовые экраны облегчают создание объектов.

Для работы в пространстве листа введено понятие Layout (компоновка). Каждый чертеж может иметь несколько компоновок, каждая из которых имеет закладку в графической зоне чертежа. Закладки позволяют быстро переходить из одной компоновки в другую. Для построения трех основных видов и аксонометрической проекции модели создают компоновку из четырех видовых экранов, используя команду Viewports. Затем для каждого видового экрана задают направление проецирования, используя команды меню 3D View.

В настоящее время нелегко указать ту или иную область человеческой деятельности, а особенно в архитектуре и в строительстве, где бы ни применялся метод Монжа, так как пространственные формы предметов окружающего нас мира изучаются посредством изображений. Конструирование объемных геометрических тел в разных вариантах их взаимного расположения (в двумерном или трехмерном пространстве) может использоваться при проектировании архитектурных ансамблей (рис.2) для предварительной проработки вопросов оптимизации на стадии их проектирования.

Рис.1 Композиция геометрических тел Рис.2 Жилой комплекс переменной

а) ортогональные проекции ; этажности г. Астаны

б) изометрическая проекция.