6. Содержание отчета
Отчет содержит два листа формата А4. На первом листе изображен вид сверху на объект и наблюдателя со всеми проекционными линиями. На втором листе изображается перспектива со всеми построительными линиями.
7. Список использованных источников
7.1 Основная литература
1. Проектирование и моделирование промышленных изделий : учебник для вузов / С.А.Васин [и др.];под ред.:С.А.Васина, А.Ю.Талащука .- М. : Машиностроение-1:Изд-во ТулГУ, 2004 .- 692с. (95 экз.).
2. Дизайн. Основные положения. Виды дизайна. Особенности дизайнерского проектирования. Мастера и теоретики : иллюстрированный словарь-справочник: учеб. пособие / Г.Б.Минервин [и др.];под общ. ред.: Г.Б. Минервина, В.Т. Шимко .- М. : Архитектура-С, 2004 .- 288с. (9 экз.).
7.2 Дополнительная литература
1. Ковешникова Н.А. Дизайн: история и теория : учеб.пособие / Н.А.Ковешникова .- 2-е изд.,стер. - М. : Омега-Л, 2006 .- 224с. (5 экз.).
2. Васин С. А., Кощелева А.А. Эргономические основы проектирования : учеб.-метод. пособие.- Тула : Изд-во ТулГУ, 2010 .- 96 с. (5 экз.).
3. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды : Учебник для вузов.- М. : Логос, 2001 (14 экз.).
4. Основы творческо-конструкторской деятельности: Методы и организация : учебник для вузов / В.М.Заенчик, А.А.Карачев, В.Е.Шмелев .- М. : Академия, 2004 .- 256с. (3 экз.).
5. Майданов А.С. Методология научного творчества.- М. : URSS, 2008 .- 512с. (1 экз.).
7.3 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. Электронный конспект лекций по курсу «Методы инженерного творчества, эргономика и дизайн» (ресурс кафедры).
7.4 Методические указания к лабораторным занятиям
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Методы инженерного творчества, эргономика и дизайн» (ресурс кафедры)
7.5 Методические указания к курсовому проектированию и другим видам самостоятельной работы
Методические указания к самостоятельной работе по курсу «Методы инженерного творчества, эргономика и дизайн» (ресурс кафедры).
Лабораторная работа № 3 Композиционный анализ и пропорционирование объектов
1. Цель и задачи работы
Целью данной работы является развитие навыков художественно-конструкторского анализа для выявления пропорционального строя формы изделия.
Задачей работы является формирование предложений по улучшению пропорций и композиции технологического объекта
2. Теоретические сведения
Средства и приемы композиции. Приемы композиции сами по себе не имеют абсолютной эстетической ценности. Средства композиции уже в древней культуре служили не поверхностному украшению, а организации материала в произведение, построению целесообразной формы.
Марксистско-ленинская эстетика выступает против идеалистического понимания гармонии, сводимой к формальным количественным отношениям, числовой символике, математическим пропорциям и т. д. Гармония достигается на основании решения комплекса задач — социальных, функциональных, технико-экономических и эстетических.
Средства и приемы композиции служат гармонизации структурных связей между человеком и предметом, воплощению замысла художника конструктора в конкретной образной форме.
После определения объемно-пространственной организации изделия, уточнения работы конструкции и материала, т. е. тектонической организации формы, ведется работа над ее гармонизацией.
Композиционный прием. Уже с самого начала работы над формой художник конструктор должен выявить идею композиции, т. е. тот композиционный прием, который будет положен в основу, а затем последовательно развит.
композиции, так как он только определяет стратегию поиска и как бы синтезирует Композиционный прием не относят к традиционным средствам в себе другие средства.
Разработка формы в процессе проектирования определяется в основном объективными требованиям к изделию — функциональными, конструктивными и др. Они дают большую или меньшую свободу действий художнику конструктору в поиске решений, но в целом эта обусловленность формы не умаляет значения композиционного приема.
Пропорции и пропорционирование. Пропорция означает соразмерность, определенное соотношение отдельных частей и предметов между собой. Размерные отношения элементов формы изделий служат той основой, на которой строится вся композиция. Исследованием пропорций занимались ученые, зодчие и художники с давних времен, так как это средство композиции при умелом его использовании дает непосредственный эффект гармонизации. Древние зодчие и мастера-ремесленники, владевшие пропорционированием в совершенстве, подходили к нему неформально, а творчески.
Сегодня необходимо тонкое осмысление пропорций объектов техники, особенно при проектировании сложных объемно-пространственных структур. Пропорционирование лишь тогда становится эффективным средством композиции, когда принимается с учетом сущности изделия, а не навязывается произвольно.
Механически переносить пропорции из архитектуры в технику нельзя. Это связано с разной степенью обусловленности формы конструкцией. В архитектуре систему пропорций можно разработать заранее, и она во многом будет определять конструкцию и являться основой композиции. Принять же пропорции станка раньше, чем определится его кинематическая схема, невозможно. Художественно конструкторская отработка его формы должна идти параллельно с инженерной отработкой конструкции.
Существуют два варианта пропорционирования промышленных изделий. При первом можно относительно свободно задаваться пропорциями, т. е. вначале разработать форму и от нее идти к конструкции. Такой подход правомерен при проектировании пультов управления, мебели, некоторых бытовых приборов, оборудования и т. д. При разработке сложных изделий, размерные отношения частей которых определяются конструкцией, художник-конструктор работает в контакте с инженером и корректирует строй формы всего изделия и отдельных его элементов. Однако разграничение отмеченных подходов к пропорционированию в известной мере условно.
Существуют различные виды пропорциональных отношений — от простых арифметических до сложных геометрических. Греческий математик Эвклид еще в III в. до н. э. рассмотрел построение восьми гармонических пропорций. В античной классической архитектуре пропорциональность была основана на иррациональных числах. Пропорциональные отношения основаны на подобии различных геометрических фигур.
Соблюдение пропорций еще не гарантируют качества композиции. Важно найти гармоническое согласование, связи пропорционирования с другими средствами композиции.
Пропорциональные отношения могут оказывать непосредственное влияние на композицию, так как соподчинение элементов формы во многом зависит от размерных отношений. Так, пропорции выражают связи формы и конструкции, т. е. обусловливают тектонику и характер объемно-пространственной структуры. С пропорциями связаны такие важнейшие качества, как статичность и динамичность формы, ее зрительная устойчивость. На пропорциональных отношениях могут строиться контраст и нюанс соотносимых величин, ритм и метрический повтор, характер формы.
Рис. 1. Построение пропорций: а – арифметических; б – геометрических; в – на отношениях прямоугольников 1, 2, 3, 4, 5; г – блока приводов на основе закономерностей прямоугольников 1,2, 3.
Пропорциональный ряд 1, 2, 3, 4, 5 называют рядом Хэмбиджа. Одно из отношений из этого ряда, а именно 1: 2 называют пропорцией Портсмана. Она использована в соотношении размеров листов бумаги стандартных чертежных форматов. Свойством такой пропорции является ее неизменность при двойном увеличении, или уменьшении формата.
Рис.2. Пропорционирование на основе средней пропорциональной величины и подобных треугольников.
На рисунке представлено получение ряда пропорциональных размеров подобных треугольников на основе средней пропорциональной величины (ВС) и подобных треугольников.
Рис.3. Пропорционирование на основе "Золотого сечения"
Весьма широко используется также пропорционирование на основе "Золотого сечения". Им называется такое деление целого на две неравные части, когда меньшая часть относится к большей так же, как большая к целому. Легко вычислить, что такому соотношению соответствует отношение меньшего к большему равное 0,618. При этом большую часть называют мажором, а меньшую - минором. На том же рисунке приведен простой способ графического построения золотого сечения.
Правильно найденные пропорции способствуют не только достижению гармоничной формы, но и улучшению функциональных и конструктивных показателей изделия. Поэтому при проектировании технических объектов поиск системы пропорций необходимо вести на ранних этапах работы.
Масштаб и масштабность. Важным условием достижения гармоничности композиции является нахождение правильной масштабности.
Под масштабностью предметного мира понимается соразмерность пли относительное соответствие формы предмета размерам человека, соответствие размеров предмета действительно необходимым. Понятия «масштаб» и «масштабность» соотносятся между собой так, как, например, понятия «пропорции» и «пропорциональность», «ритм» и «ритмичность». Масштабом характеризуется любая вещь, но не каждая может быть масштабной. Художнику конструктору масштаб нужен для того, чтобы сделать вещь соразмерной человеку и окружающей среде. Ощущения масштаба связаны с представлениями о целесообразности и удобстве пользования изделием. Выявление масштабности обусловливается соответствием формы предмета его назначению, конструкции, материалам, а также правильным использованием других средств гармонизации, в первую очередь пропорционирования.
Масштаб любого сооружения или технического объекта не определяется его величиной. Маленькое здание или предмет могут иметь крупный масштаб, а большие — наоборот мелкий. Поэтому при проектировании здания рядом с фасадом архитектор изображает фигуру человека в масштабе чертежа. Она служит для соотнесения с ней всех элементов здания. К сожалению, технические объекты далеко не всегда соотносятся с размерами человека. Правда, масштаб механизмов задается техническими условиями, кинематикой, конструкцией. Однако для технических объектов имеется немало средств достижения масштабности.
В качестве примера масштабности обычно используют предметы, назначение и размеры которых пока неизвестны. Для уточнения их величины рядом приводится фигура человека или рука. Если нарушена масштабность, то при рассмотрении малых объектов начинает казаться, что их должны обслуживать люди - "карлики", а для больших объектов требуются "великаны".
Масштабность изделию придают элементы, которые позволяют соотнести его с размерами человека. Прямое влияние на масштабность оказывают все те размеры, которые связаны с человеком, определяют удобство пользования (например, размеры дверных проемов, лестничных ступеней и т. п.).
Масштабность изделий является своего рода «человеческим» фактором. В настоящее время создается много мощных станков, крупных механизмов и машин, но их размеры нельзя лишать «человеческого» масштаба. В то же время нельзя допускать, чтобы малые вещи производили впечатление больших.
Для обеспечения масштабности необходимо в малых объектах увеличивать элементы, с которыми непосредственно соприкасается оператор: рукоятки управления, патроны для инструмента и т.д. У крупных объектов необходимо предусматривать площадки для обслуживания, лестницы и т.д.
Технические и бытовые объекты часто наделяются многократно повторяющимися элементами, что обусловливает необходимость применять в практике проектирования систему модульной координации на основе соизмеримого с человеком пропорционального ряда. С целью увязки масштабных соотношений с модулем и пропорциональными отношениями, а также с размерами человека Ле Корбюзье создал математическую шкалу «модулор» применительно к росту человека 1829 мм, который для нашей страны является завышенным. В. А. Пахомовым (Ленинградский филиал ВНИИТЭ) разработана антропометрическая модульная система (АСМОС), основанная на модуле 50 мм и выраженная рядом Фибоначчи. В этой системе числовые ряды составлены для роста человека 1700 мм. Использование модульной системы позволяет унифицировать и увязывать размеры оборудования с размерами человека и помещений. Существуют также и другие системы пропорций — предпочтительные, основанные на предпочтительных числах, ряды с пропорциями золотого сечения и модулем 100 мм.
Контраст. Под контрастом понимается противопоставление, резкое различие между однородными свойствами. Так, низкое может противопоставляться высокому, легкое — тяжелому, светлое — темному, сложное — простому и т. д.
Контраст как средство композиции имеет сильные и слабые стороны. Сильные заключаются в том, что формы, построенные на контрастах, всегда выразительны и хорошо запоминаются. При слишком резком контрасте композиционная связь элементов может разрушиться, а форма зрительно распасться на части. Таким образом, применение контраста еще не гарантирует гармонии формы. Необходимым условием достижения гармонии является соблюдение меры контраста, а также создание плавных переходов между контрастирующими элементами.
В станках обычно используют контраст сложной формы рабочей зоны и простой — станины. Окна для доступа к фундаментным болтам в станине выполняют связующую роль между сложным верхом и простым низом. Если поверхность станины будет совсем чистой, контраст усилится и форма огрубится. При усложнении низа эффект контраста значительно ослабнет.
В композиции различных изделий роль контраста неодинакова. В тех случаях, когда контраст обусловлен объективно, он может стать главным средством организации формы. Если применение его необязательно, он привлекается как вспомогательное средство.
Использование контраста в производственной среде, как правило, обусловливается необходимостью создания оптимальных условий для работы. Чрезмерная сила контрастов, так же как и их отсутствие, вызывает преждевременное утомление работающего человека. В связи с этим степень контраста должна проверяться не только с позиций художественного подхода, но и эргономики.
При работе над композицией важное значение имеет выбор оптимальных цветовых отношений. Предельные цветовые контрасты могут привести к нарушению целостности формы. Это относится не только к организации производственной среды, но и к проектированию технических изделий и изделий культурно-бытового назначения.
Приемы использования контраста в технике можно разделить на две большие группы: 1) обусловленные объективно, т. е. тектоникой или объемно-пространственной структурой; эффект использования таких контрастов достигается лишь при тесном контакте инженера и художника-конструктора еще на ранних этапах проектирования; 2) в значительной мере зависящие от художника-конструктора, например контрасты в отделочных материалах, обработке поверхностей, окраске, декоративных элементах и т. д. В композиции одного изделия могут одновременно совмещаться оба приема использования контрастов.