2.6 Статичность и динамичность формы

Статичность – это свойство композиции, выражающее покой, неподвижное состояние, устойчивость во всем строе формы. Статичные предметы имеют явный центр (или ось), вокруг которого организуется форма. Практически все домашние предметы быта имеют статическую форму (стол, холодильник, стиральная машина, телевизор и проч.). В средствах транспорта напротив – статичность исключается. Статичность требует ровных спокойных линий формы и распределения масс, четких членений по вертикалям.

Динамичность – это зрительное восприятие движения, стремительности формы. Динамичная композиция образно выражает реальное или потенциальное движение объекта (перемещение, рост). Динамичность делает форму броской, активной, заметной, выделяя её среди других.

Как выражается статичность и динамичность формы в технике? Равенство и нюанс отношений размеров по трем координатам пространства характеризует относительную статичность формы. Нюанс – это соотношение близких состояний свойств. В нюансных соотношениях сходство выражено сильнее, чем различия.

При возрастании неравенства сопоставляемых величин начинает уменьшаться их сходство и преобладать различие. Отношения пространственных величин, при которых активно выражено различие, неравенство и противопоставление их, называются контрастными (отношения от 2:1 и более).

Контраст в отношениях создает динамику как “зрительное движение” в направлении преобладающей величины. Динамичность возникает не только при неравных отношениях в размерах формы, но в зависимости от отношений и других свойств, например, цветовых. Если форма имеет цвета одного тона, но разной насыщенности, то движение будет ощущаться в сторону более насыщенного цвета.

Сравним, например, куб и вертикально установленный параллелепипед (рис.2.13).

Куб – концентрация массы при равенстве размеров, определяющих форму, создает впечатление устойчивого постоянства.

Параллелепипед уже имеет определенную динамичность, и реакция на форму определяется движением глаза вдоль длинной стороны объема. Динамичностьвует потенциально. Чтобы динамичность появилась явно, необходимо, как - то обозначить начало, придать направленность форме (рис.2.14):

Динамичная форма может придаваться как неподвижным сооружениям (например, монумент покорителям космоса в Москве), так и быстро движущимся объектам – самолетам, легковым автомобилям, судам на подводных крыльях и т.п. В машинах иногда можно видеть сочетание двух начал – статичности и динамичности. Но очень важно проектировщику правильно выбрать ведущее начало, иначе может быть утрачена целостность и логика построения формы. В самом деле, нелепо смотрится шлифовальный станок (воплощение идеи точности, неподвижности, отсутствия малейших движений станины), у которого литое основание внизу имеет лапы, напоминающие крылья над колесами старых автомобилей, что придает станку зрительную подвижность

2.7 Пропорции и пропорциональность формы

Во все времена и эпохи понятие пропорциональности было одним из непременных условий и основополагающих признаков красоты. Пропорции и масштаб являются важнейшими взаимосвязанными средствами композиции.

Пропорции – это равенство отношений размерных величин (линейных, площадных, объемных). Размерные отношения элементов формы – это та основа, на которой строится вся композиция. И если все элементы формы не объединены четкой системой пропорциональных отношений, то трудно рассчитывать на гармоническую целостность формы.

Притягательная сила пропорций в непосредственном эффекте гармонизации, если они умело использованы. Не случайно пропорции были своего рода философией древнегреческой архитектуры. Античный храм – это единая, стройная система размерных отношений, но у каждого архитектора – своя.

Однако пропорционирование сложных форм в технике нельзя сводить к механическому заимствованию классических примеров пропорционирования в архитектуре. Если в архитектуре можно сначала проработать с определенной системой пропорций композицию сооружения в целом, а затем уже прорабатывать решение его элементов и конструкции, то в машиностроении это почти невозможно. Здесь вначале должен быть определен принцип построения машины, её структура, кинематика, компоновка и только после этого появляются элементы формы, которые и должны быть связаны определенными пропорциональными соотношениями. Поэтому нахождение размерной гармонии новой машины – итерационная процедура. И все, что в процессе проектирования окажется конструктивно нелогичным, наверняка будет и непропорциональным.

В свою очередь, если, пренебрегая инженерной стороной, дизайнер строит форму только ради “красивых” пропорций, то неизбежно возникают конструктивно неоправданные пустоты за кожухами, увеличиваются габариты и масса станка.

Итак, пропорции во многом складываются объективно, т.к. связаны с конструктивной основой, и от этого нельзя абстрагироваться.

В технике существуют два основных подхода к пропорционированию:

1. проектировщик сам может задавать пропорции, идя от формы к конструкции (мебель, некоторые бытовые приборы и станки),

2. итерационное корректирование пропорционального строя объектов сложно-пространственной структуры, в которых размерные соотношения элементов определяются конструкцией, расчетом.

Какие же виды пропорций используются в технике? Что делает пропорции таким мощным средством гармонизации формы?

Издавна известна магическая организующая сила геометрического подобия отрезков и фигур. Именно геометрическое подобие позволяет увидеть объемно-пространственную структуру не хаотическим нагромождением элементов, а как построенную на закономерности строгую систему композиционно связанных элементов.

Геометрические пропорции выражаются соотношением

Графически геометрические пропорции элементов формы выражаются следующим образом (рис.2.16)

Формы станков, пропорционированные таким способом, показаны на рис. 2.17

Среди других особо выделяется пропорция “золотое сечение”, которая делит отрезок в следующем соотношении (рис.2.18)

Рис.2.17

Решив квадратное уравнение,

получим Рис.2.18

Геометрически такое деление отрезка строится следующим образом (рис.2.19):

- прямоугольный,

На откладывают , а затем на

- отрезок

Если то

Секрет “золотого сечения” был известен еще в древности, но сам термин ввел в обиход Леонардо да Винчи. Такую пропорцию мы видим в звезде (рис.2.20). В Парфеноне и в статуе Фидия, в греческих вазах, древних Египетских храмах и пирамидах также можно обнаружить применение “золотого сечения”.

Но на практике часто применяется приближенное “золотое сечение”, исследованное в XII в известным итальянским математиком Фибоначчи. Это такие соотношения, где каждое последующее число является суммой двух предыдущих (ряд Фибоначчи) 1 : 2; 2 : 3; 3 : 5; 5 : 8; 8 : 13; 13 : 21, …

Существуют и используются на практике и другие пропорциональные соотношения.

В архитектуре Древней Греции широко применяли систему пропорций, (рис.2.21) основан-ную ирациональных отношениях. Такая закономерность может использоваться, например, при пропорционировании формы стоек и пультов управления. В таких же соотношениях ( ) находятся и стороны листа фор- Рис. 2.21 мата А4.

В машиностроении также используются и арифметические пропорции: 1 : 2, 2 : 3, 3 : 4, 3 : 5, 4 : 5, 5 : 6 (рис.2.22)

Конечно, те или иные пропорции нельзя применять формально. Они обязательно должны находиться в соответствии, в гармонии и с другими факторами, определяющими форму.

Например, известно, что квадрат с соотношением сторон зрительно воспринимается и эмоционально оценивается как некая неопределенность. При этом горизонтальный его размер кажется больше, чем вертикальный. А вот “динамический квадрат” с вертикальной стороной воспринимается заметно лучше, возникает зрительная определенность, небольшая направленность фигуры вверх.

Восприятие красоты пропорционального строя, видимо, основано на том, что многие пропорциональные соотношения заложены и в творениях природы, которые наблюдает человек. Они становятся ему привычными, и он переносит их на искусственно создаваемую среду.

Вот еще некоторые подтверждения этому, найденные Михаилом Марутаевым (композитор). Он обнаружил 10 “магических” пропорций.

1. Пытаясь понять причину совершенства бетховеновской “Аппассионаты”, он подсчитал количество восьмых долей в экспозиции, разработке и репризе. В первых двух их оказалось 1620, в третьей – 1527, а в сумме – 3147. Разделив каждую из частей на сумму, он получил значения 0,485 и 0,515. Сумма этих значений равна единице, а их соотношение – 0,485/0,515=0,943

2. Теперь взглянем на Солнечную систему (рис.2.23). Видим, что при прохождении Ураном линии Плутон – Солнце, он делит этот отрезок также в пропорции «золотое сечение». (Заметим, что если выстроить все планеты в ряд, то Земля делит расстояние между двумя соседними также в соответствии с “золотым сечением”.)

3. Демографы знают, что на каждые 100 девочек рождается 106 мальчиков. Эта пропорция справедлива практически для всех рас и народов Земли. При этом 100/106 = 0,943!

Обнаружил Марутаев и определенные пропорции в построении

В заключение отметим, что пропорции – это не только средство “эстетизации” промышленных изделий, но они дают и непосредственный инженерный эффект. Хорошие пропорции говорят о рациональной кинематике изделия, позволяют достичь лучшей жесткости, меньшей металлоемкости и т.п.

2.8 Масштаб и масштабность

Масштаб является важным средством композиции, одним из ведущих начал, организующих форму промышленного изделия. Достижение масштабности самым непосредственным образом связано с пропорционированием.

Понятие масштаба в художественном конструировании определяется как мера соответствия предмета размерам человеческого тела или другим сопоставляемым предметам. “Человек есть мера всех вещей” - высечено на мраморе Дельфийского храма. Эти слова афористически точно выражают сущность масштабности предметного мира, создаваемого для себя человеком.

Все размерные величины, которые в станках, приборах, другом оборудовании как-то связаны с человеком и определяют удобство эксплуатации или использования вещи, оказывают прямое влияние на масштабность. В станках – это высота рабочей зоны, размеры рычагов, маховиков, рукояток, кнопок управления; в кранах – размеры кабины, органов управления; двери, окна – все это указатели масштаба (рис.2.24). Отступление от требований, связанных с антропометрией, могут оказаться причиной немасштабности изделия.

Масштабность – понятие относительное, т.е. о масштабности можно говорить только по отношению к данной вещи. Нельзя, например, настенный электрический выключатель поставить на настольную лампу – он будет немасштабным.

Масштабность сооружения не определяется абсолютной величиной – маленькое здание может иметь крупный масштаб, а большое, напротив, быть мелким по масштабу (Мавзолей и ГУМ, колокольня (рис.2.25)).

Могут ли большое и маленькое изделия решаться одинаково, в одних пропорциях, иметь одинаковые членения формы?

Ответы на эти вопросы подсказывает нам живая природа. Как в природе строятся большие и малые организмы? Анализ показывает, что чем меньше (моложе) организм, тем форма его более целостная, проще по пропорциям и общему рисунку. И напротив: чем больше организм, тем форма его сложнее, “богаче”.

Примеры: лист молодой – лист зрелый, гриб молодой и зрелый, бутон – цветок, цыпленок – петух, щенок – собака, ребенок – взрослый человек.

Так, у малого ребенка голова составляет примерно 1/4 общей высоты, а у взрослого человека – 1/8 (у баскетболистов – 1/9 … 1/10). Разные пропорции имеют лапы щенка и взрослой собаки. Итак, малый организм менее развит, имеет меньшее количество деталей; большой – более развит, имеет большее число членения. Детали малого организма не развиты, имеют более простые формы; у большого – детали более сложные.

Если с этих же позиций, свойственных природе, посмотреть на масштабный строй промышленных изделий, то станет понятно почему, скажем, микролитражка “Ока” имеет простые формы с малым числом членений, а формы более солидного, большого автомобиля – более сложные, с гораздо большим числом членений (рис.2.26).

В этом же плане сразу можно вспомнить, что старый “Запорожец” или “Москвич”, будучи малолитражками, имели достаточно большое число членений формы, множество накладных элементов, т.е. зрительно “пытались походдить” на солидную машину, стремились как бы перейти в другой класс. В результате формы их стали немасштабными.

Еще в большей степени этот недостаток проявился и в инвалидной коляске.

Немасштабными могут быть не только целые предметы, но отдельные их части и детали. Здесь важны “указатели” масштаба.