domingo, 24 de julio de 2011

DIBUJO DE INGENIERÍA CIVIL

HISTORIA DEL DIBUJO

Los dibujos más antiguos se encuentran en cavernas como Altamira, localizadas al norte de España que datan del Paleolítico con una antigüedad aproximada de 15,000 años a.C. donde el homo erectus grabó en las piedras representando escenas de caza.


El dibujo representa ideas y emociones que podemos expresar también con la palabra. La primera manifestación conocida de dibujo no espontáneo de naturaleza propiamente técnico, data del año 2,450 a.C. en un dibujo que aparece esculpido en la estatua del rey sumerio Gudea, llamada El arquitecto, -museo del Louvre en París. En dicha escultura, se representan los planos de un edificio.

Del año 1650 a.C. data el papiro de Ahmes, escriba egipcio que redactó en un papiro de 33x548 cm, una exposición de contenido geométrico dividida en cinco partes que abarcan: aritmética, estereotomía, geometría y cálculo de pirámides. En este papiro se llega a dar valor aproximado al número π.

En el año 600 a.C., aparece Tales, filósofo griego nacido en Mileto. Fue el fundador de la filosofía griega, y está considerado como uno de los Siete Sabios de Grecia. Tenía conocimientos en todas las ciencias, y llegó a ser famoso por sus conocimientos de astronomía, después de predecir el eclipse de sol que ocurrió el 28 de mayo del 585 a.C. Se dice de él que introdujo la geometría en Grecia, ciencia que aprendió en Egipto. Sus conocimientos, le sirvieron para descubrir importantes propiedades geométricas. Tales no dejó escritos; el conocimiento que se tiene de él, procede de lo que se cuenta en la metafísica de Aristóteles.

Del mismo siglo que Tales, es Pitágoras, filósofo griego, cuyas doctrinas influyeron en Platón. Nacido en la isla de Samos, Pitágoras fue instruido en las enseñanzas de los primeros filósofos jonios, Tales de Mileto, Anaximandro y Anaxímedes. Fundó un movimiento con propósitos religiosos, políticos y filosóficos, conocido como pitagorismo. A dicha escuela se le atribuye el estudio y trazado de los tres primeros poliedros regulares: tetraedro, hexaedro y octaedro. Pero quizás su contribución más conocida en el campo de la geometría es el teorema de la hipotenusa, conocido como teorema de Pitágoras, que establece que "en un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa, es igual a la suma de los cuadrados de los catetos".

Del año 300 a.C., del matemático griego Euclides procede la principal obra sobre Dibujo y Matemáticas "Elementos", que es un extenso tratado de matemáticas en XIII volúmenes sobre: geometría plana, magnitudes inconmensurables y geometría del espacio. La influencia de esta obra se extiende hasta el siglo XIX cuando aparecen las primeras geometrías no euclidinas que expanden las fronteras en contenidos y en formas y dibujos.

La primera prueba escrita de la aplicación del dibujo tuvo lugar en el año 30 a.C., cuando el arquitecto romano Vitruvius escribió en su tratado sobre arquitectura que “El arquitecto debe ser diestro con el lápiz y tener conocimiento del dibujo, de manera que pueda preparar con facilidad y rapidez los dibujos que se requieran para mostrar la apariencia de la obra que se proponga construir”. Es durante el Renacimiento, cuando las representaciones técnicas, adquieren una verdadera madurez, son el caso de los trabajos del arquitecto Brunelleschi, los dibujos de Leonardo de Vinci, y tantos otros. Pero no es, hasta bien entrado el siglo XVIII, cuando se produce un significativo avance en las representaciones técnicas.

"Y tú, que pretendes demostrar la figura del hombre con palabras, aparta de ti esta idea, pues cuanto más minuciosamente describas, más confundirás el espíritu del lector y más te alejarás de la idea de la cosa descrita; es necesario pues representarlo y describirlo. Si te parece más fácil conocer el objeto natural porque está en relieve, que el que está dibujado, puesto que se puede ver el objeto desde diferentes lados, debes comprender que, en las distintas imágenes que yo te dé (sucesivamente) por varios lados, se obtendrá el mismo efecto. Dibujarás los huesos del cuello desde tres puntos de vista por separado; después lo harás desde arriba y desde abajo y así darás la verdadera idea de sus figuras, ideas que ni los autores antiguos ni los modernos hubieran podido jamás dar como verdaderas, sin un extenso y fastidioso párrafo."

Uno de los grandes avances, se debe al matemático francés Gaspard Monge (1746-1818). Nació en Beaune y estudió en las escuelas de Beaune y Lyon, y en la escuela militar de Mézières. A los 16 años fue nombrado profesor de física en Lyon, cargo que ejerció hasta 1765. Tres años más tarde fue profesor de matemáticas y en 1771 profesor de física en Mézières. Contribuyó a fundar la Escuela Politécnica en 1794, en la que dio clases de geometría descriptiva durante más de diez años. Es considerado el inventor de la geometría descriptiva. La geometría descriptiva es la que nos permite representar sobre una superficie bidimensional, las superficies tridimensionales de los objetos. Hoy en día existen diferentes sistemas de representación, que sirven a este fin, como la perspectiva cónica, el sistema de planos acotados, etc. pero quizás el más importante es el sistema diédrico, que fue desarrollado por Monge en su primera publicación en el año 1799.

Finalmente cabe mencionar al francés Jean Victor Poncelet (1788-1867). A él se debe a introducción en la geometría del concepto de infinito, que ya había sido incluido en matemáticas. En la geometría de Poncellet, dos rectas, o se cortan o se cruzan, pero no pueden ser paralelas, ya que se cortarían en el infinito. El desarrollo de esta nueva geometría, que él denominó proyectiva, lo plasmó en su obra "Traité des propietés projectivas des figures" en 1822.

La última gran aportación al dibujo técnico, que lo ha definido, tal y como hoy lo conocemos, ha sido la normalización. Podemos definirla como "el conjunto de reglas y preceptos aplicables al diseño y fabricación de ciertos productos". Si bien, ya las civilizaciones caldea y egipcia utilizaron este concepto para la fabricación de ladrillos y piedras, sometidos a unas dimensiones preestablecidas, es a finales del siglo XIX en plena Revolución Industrial, cuando se empezó a aplicar el concepto de norma, en la representación de planos y la fabricación de piezas. Pero fue durante la 1ª Guerra Mundial, ante la necesidad de abastecer a los ejércitos, y reparar los armamentos, cuando la normalización adquiere su impulso definitivo, con la creación en Alemania en 1917, del Comité Alemán de Normalización.

Es en el año 1934 que el psicólogo bielorruso Vigotsky da a conocer su trabajo de investigación aplicada al Dibujo en un texto que se convertiría en clásico de la pedagogía del Dibujo como Lenguaje.

El surgimiento del Diseño Asistido por Computadora (CAD) viene a revolucionar el campo del Dibujo Técnico. Se desarrolla durante la segunda mitad del siglo XX y desde entonces, los fabricantes del sector CAD siempre han sido punteros en aprovechar la tecnología informática más avanzada. El diseño con modelos 3D, técnicas de diseño vectorial, la medición automatizada, el trabajo directo con objetos y procedimientos, la organización en capas de los proyectos o la ampliación de los programas con extensiones especializadas, tienen su origen en aplicaciones de CAD.

En 1955, el Lincoln Laboratory del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrolla el primer sistema gráfico SAGE (Semi Automatic Ground Environment) de las Fuerzas Aéreas Norteamericanas (US Air Forces). Este procesaba datos de radar y otras informaciones de localizaciones de objetos mostrándolos a través de una pantalla CRT (Tubo de rayos catódicos).

En ese mismo lugar, en 1962 Ivan Sutherland desarrolla el sistema Sketchpad basado en su propia tesis doctoral “A Machines Graphics Comunications System”. Con ello establece las bases que conocemos hoy en día sobre los gráficos interactivos por ordenador. Sutherland propuso la idea de utilizar un teclado y un lápiz óptico para seleccionar situar y dibujar conjuntamente con una imagen representada en la pantalla.

Cuadro de texto: Iván Sutherland es reconocido como el padre del CAD en 1962.



El CAD irrumpe en el mercado hacia 1965, Control Data Corp. comercializa el primer CAD con un precio de 500,000 US$. En ese año, el profesor J. F. Baker, jefe del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge, inicia en Europa las investigaciones trabajando con un ordenador gráfico PDP11. A. R. Forrest realiza el primer estudio de investigación con un CAD, realizando intersección de dos cilindros.

Cuatro años después, Computervision desarrolla el primer plotter (trazador) y un año más tarde empresas del mundo aeroespacial y del automóvil (General Motors, Lockheed, Chrysler, Ford) comienzan a utilizar sistemas CAD. En 1975 Textronic desarrolla la primera pantalla de 19 pulgadas, así como también el primer sistema CAD/CAM de la mano de AMD (Avión Marcel Dassault), siendo Lockheed la primera empresa en adquirirlo. A los dos años se crea en la Universidad de Cambridge el Delta Technical Services y un año después se desarrolla el primer terminal gráfico mediante tecnología raster de la mano de Computervision. El precio de los sistemas CAD en estos años finales de los 70 rondaba los 125,000 US$.

La difusión global del CAD inicia en la década de los 80’S. John Walker funda Autodesk (1982) junto a otros 12 fundadores. Compuesto por 70 personas, querían producir un programa CAD para PC con un coste inferior a los 1000 US$. En el Comdex de Noviembre de Las Vegas se presenta el primer AutoCAD.

En 1983 se presenta la compañía MicroStation, con el desarrollo de CAD para PC, basado en PseudoStation de Bentley System, que permitía ver dibujos en formato IGDS.

En 1997, Autodesk desarrolla AutoCAD R14. Más allá de nuevas utilidades, R14 fue un renacer de AutoCAD. El código fue reescrito totalmente. Hacia todo lo que su predecesor, pero mucho mejor, más rápido, casi sin errores y de manera más sencilla. Desde la misma instalación los cambios eran notorios en todos los aspectos del sistema, todo resultaba más ameno, más fácil de aprender a usar, más efectivo. Las novedades aparecidas en versiones anteriores ahora funcionaban bien, pequeños detalles como relleno pleno mediante hatch, zoom y paneo (movimiento horizontal y/o vertical) en tiempo real permitían mejorar en mucho la calidad y la productividad. El legendario MS-DOS, anfitrión de todas las ediciones anteriores, no soportaba más cambios y ya pertenecía a un pasado sin retorno, R14 sólo podía instalarse sobre Windows.

Hacia 1999 la empresa Autodesk tenía sobre 1’000,000 de usuarios de AutoCAD LT y 100,000 de 3D Studio Max, con la llegada de la versión 2000 (que sale al mercado en 1999), comienza la distribución de AutoCAD a través de Internet, y con esto un crecimiento exponencial de usuarios.

El software CAD está en continua evolución, adaptándose cada vez más a los nuevos tiempos. El uso de las tres dimensiones es cada vez más frecuente, y por ello ese es un aspecto que se mejora en cada versión de los programas, ganando en estabilidad, velocidad y prestaciones, la evolución de los sistemas CAD no se detiene.