Основы конструирования

Эстетическим анализ можно выполнить лишь после серьёзного изучения объекта анализа и определения всех его утилитарных качеств и особенностей.

Эстетическим анализ требует знания основ теории композиции , тенденций развития объектов данного вида , особенностей восприятия цвета , наличие чувства материала и стиля , профессионального художественного вкуса и т.д.

Принципы “нравится – не нравится” , ”красиво – не красиво” – неприемлемы.

В общем смысле эстетическим анализ позволяет для конкретного объекта выявить :

-    объёмно-пространственную структуру ;

-    тектонику ;

-    гармоничность формы ;

-    цветовое решение

Далее , мы вначале рассмотрим основы композиции.

Прежде отметим , – всё , что мы будем говорить далее относится к понятию “техническая форма” , т.е. применительно к объектам утилитарного назначения : производственно-технического и бытового.

В отличие от понятия “декоративная форма” , которая относится к объектам исключительно или преимущественно декоративного назначения.

Итак , композиция (лат. Compositio – составление , расположение , сочинение) – структура , взаимосвязь важнейших элементов объекта , которыми определяется его смысл , выражается замысел.

В основе композиции технического объекта лежит выбор элементов (или их группы) соподчинённости этих элементов.

В качестве элементов выделяют геометрические , светотеневые или цветовые свойства формы объекта.

Композиция характеризуется –

-    категориями ,

-    свойствами и качествами ,

-    средствами.

Перечислим :

I.                   Общие категории : тектоника и объёмно-пространственная структура объекта.

II.                Свойства и качества :

A.               гармоническая целостность формы ;

B.                соподчинённость ;

C.               композиционное равновесие ;

D.               симметрия , асимметрия и их сочетание ;

E.                динамичность и статичность формы ;

F.                единство характера формы.

III.             Средства композиции :

A.               определяющий композиционный приём ;

B.                пропорции и масштаб ;

C.               контраст и нюанс ;

D.               метр и ритм ;

E.                тени и пластика.

Число сочетаний множества композиционных факторов очень велико :

например , взяв только 6 основных свойств и качеств композиции , мы получим –

Поэтому знание категорий , свойств , качеств и средств композиции позволяет выбрать рациональные приёмы и методы работы над композицией объекта.

Рассмотрим основные категории композиции и их взаимосвязь.

Тектоника есть зримое отражение работы конструкции и материала в форме.

В тектонике выражается связь формы и содержания изделия.

Например , литая конструкция имеет такую форму , чтобы однозначно было видно – это литьё , а не сварная или какая-либо иная конструкция.

Поэтому говорят о тектонике “литой формы” , о тектонике “штампованных несущих элементов” , о тектонике “пластмассовых конструкций” и т.д.

Т.к. конкретный материал конструкции предопределяет композицию всякого изделия , то тектоника – одна из основных категорий.

Понятие “тектоника” неразрывно связывает две важнейшие характеристики объекта –

-    его конструктивную основу (материал) ;

-    и форму во всех её проявлениях (в целом и частном).

Конструктивная основа , кроме материала включает силовых элементов конструкции , характер распределения усилий (силовые потоки) , соотношение масс и т.п. Форма должна четко отражать всё это.

Объёмно-пространственная структура.

Всякая форма обладает двумя свойствами : она материальна и пространственна.

Материальная форма – это объём , ограничивающий часть пространства определённых размеров и конфигурации.

Объём и пространство – равноправные элементы композиции.

Объёмно-пространственная определяет характер взаимодействия объёма с пространством.

Можно сказать , что –

-          с одной стороны – объём должен выражать внутренние закономерности , свойственные объекту , отражать его функционально-конструктивную основу ;

-          а с другой – в определённой закономерности развиваться в пространстве , в идеале – таким образом , чтобы видя форму изделия в одной проекции , можно было представить , как она выглядит в других.

Основные категории композиции тесно взаимосвязаны :

материал « тектоника  « ОПС

 

Нарушение тектоники – ложное отражение работы конструктивной основы , нарушает органическую связь элементов ОПС объекта , и наоборот.

Такие нарушения возникают , когда (инженер-конструктор) рассматривает форму только от её технической основы – как бы “изнутри” или (оформитель) – только “снаружи”.

Дизайнер идёт к форме одновременно “изнутри” и “снаружи” – в итоге создаёт целостное , гармоничное изделие.

Пример : мост однопролётный                                 балка

 

мост многопролётный º неразрезная балка

	ферма

 

 Свойства и качества композиции

Свойства и качества композиции позволяют выделить следующие эстетические показатели объекта :

-          гармоническую целостность формы ;

-          соподчинённость элементов ;

-          композиционное равновесие элементов ;

-          симметрию и асимметрию элементов и их комбинации ;

-          динамичность и статичность элементов , их характер.

Тем самым мы перечислили основные свойства и качества композиции объекта.

Их можно , достаточно условно , разделить на главные , определяющие данную форму , и второстепенные. Однако оценка качества композиции не может быть результатом механического суммирования оценок по отдельным её свойствам , что иногда “непрофессионалы” пытаются делать.

Определения.

Гармоническая целостность формы – отражает логику и органические связи конструктивного решения с его композиционным воплощением.

Ю.С. Сомов “Композиция в технике” :

Композиция МРС может быть построена контрасте между сложной , насыщенной тенями структурой открытой части : направляющие , элементы суппорта , ходовые и тяговые винты , органы управления различных наружных элементов: оребрений и т.п.

И лаконичными , чистыми объёмами несущей части станины , опор станка и крупных формообразующих элементов : коробки подач и скоростей , несущие стойки , столы и др.

Основное качество – контраст – противопоставление простого и сложного начал.

Соподчинённость элементов – определяется закономерностями композиции , которые зависят от вида (характера) объекта.

Например :  в технологическом оборудовании определяющими являются базовые элементы , несущие основную нагрузку. Их форма определяется материалами (прочностью и жесткостью).

‚ Лицевая панель сложного пульта управления является фоном , на котором в определённой последовательности и сочетаниях расположены индикаторы и органы управления.

Их форма должна иметь определённую информационную сущность : что наблюдать , как нажать , как переключить.

Поэтому соподчинённость элементов должна базироваться на схеме связей и необходимой последовательности действий управления.

Композиционное равновесие элементов и формы — такое состояние композиции объекта , при котором все элементы сбалансированы между собой. Зрительная композиционная уравновешенность.

Композиционное равновесие не есть простое равенство величин, оно зависит от :

–         распределения основных масс относительно центра конструкции (ЦК – смысловой центр предмета) ;

–         характера организации пространства , определяемого пропорциями и расположением осей , пластикой формы , цветовыми и тональными отношениями.

Классические примеры :

Прибор на стойке –                          Зрительное уравновешивание

уравновешенная конструкция          цветом.

Симметрия , асимметрия и их комбинации.

Под симметрией (греч. Symmitria – соразмерность) в эстетике понимают гармоничное расположение в пространстве отдельных частей целого , соразмерность и соответствие между ними.

Симметрия : зеркальная , центральная , плоскостная и осевая – простейшие виды , которые при ХК применяют редко.

Г. Вейль (математик) : “ симметрия ... является той идеей , посредством которой человек на протяжении веков пытался постичь и создать порядок , красоту и совершенство”.

Нельзя утверждать , что симметричная композиция заведомо лучше асимметричной.

Гармония симметричной формы видна сразу. Уловить гармонию в асимметричной форме значительно сложнее , но условие целостности асимметричной формы – это её композиционная уравновешенность , которая может быть достигнута за счет комбинаций симметрии и асимметрии.

Динамичность и статичность формы.

Динамичной называют форму активно односторонне направленную , как бы вторгающуюся в пространство.

 

Статическая форма – подчеркнутое выражение состояния покоя, незыблемости , устойчивости.

Здесь следует отметить , что динамичность и статичность формы оценивают по горизонтальной оси , что связано с особенностями восприятия , например :

 

Единство характера формы – важное свойство композиции , которое определяет единичный подход к формообразованию всех элементов данной формы.

Вот почему все объекты одного назначения , в общем мало отличаются друг от друга.

Композиция воспринимается как целое если она построена из относительно небольшого числа элементов.

Некоторые исследователи утверждают , что здесь применимо магическое число Миллера : МЧМ = 7 ± 2 (5...9).

Однако это относительно , т.к. меньшее число элементов композиции не всегда упрощает её оценку.

Поэтому важнее , чтобы композиция укладывалась в угол зрения , не превышающий 40°.

На основании этого , плоскостные композиции с прямоугольными очертаниями мы должны рассматривать с удаления , примерно равного диагонали для её целостного восприятия.

При работе над формой необходимо учитывать оптические иллюзии, т.е. ложное истолкование размеров и конфигурации предметов при их зрительном восприятии. Для обеспечения гармоничности формы вводятся соответствующие коррективы в композицию.

Оптические иллюзии объясняются главным образом устройством зрительного аппарата человека , его связями с мозгом – чисто физиологическими причинами.

Горизонталь–вертикаль Рис.0.

Иллюзия Мюллера–Лиера Рис.1.

Иллюзия Вундта Рис.2.

Иллюзия Хайринга Рис.3.

Иллюзия Цёлльнера Рис.4

Психологические факторы восприятия – колебания внимания , воображение , глазомер , наблюдательность , абстрактное мышление.

Рис 5 : острые углы треугольника “ломают” окружность.

Эффект иррадиации света : белая фигура на черном фоне кажется больше, чем такая же черная на белом фоне.

Поэтому чередующиеся черные и белые полосы нужно выполнять разной ширины : черные шире белых. Это касается штрихов шкал.

Двойные изображения.

[ Голландский художник Мауриц Корнелис Эсхер ].

Психологические особенности восприятия.

      Глаз “охотнее” просматривает горизонтали нежели вертикали; отдаёт предпочтение линиям восходящим слева направо, чем справа налево – нисходящим.

‚ ... точнее оценивает ширину предметов , нежели их высоту или глубину.

ƒ   Контраст может привести к ошибкам в оценке размеров.

 Рис 6.

Правильный учет физиологических и психологических особенностей восприятия позволяет дизайнеру добиваться желаемого воздействия формы и её согласования в композиции.

 

Средства композиции.

Определяющий композиционный приём – принимается в начале ХКР , затем последовательно развивается различными средствами композиции , выявляя тем самым идею композиции.

К ним можно отнести варианты ХК компоновки объекта : радиусные , лекальные , или плоские рубленные формы образующих поверхностей ; нюансное или контрастное решение формы ; материалы и стыки элементов формы и т.п.

Пропорции и масштаб.

Пропорции – “классическое” средство композиции , стоящее на первом месте – средство гармонизации формы.

Они определяются размерными отношениями элементов формы, на них строится вся композиция.

II в.д.н.э. Витрувий “пропорции есть соответствие между членами всего произведения и его целым по отношению к части , принятой за исходную , на чем и основана вся соразмерность”.

Художники-конструкторы используют в своей работе системы пропорционирования , выработанные многовековой практикой архитектуры.

               Каноническое соотношение для пропорционирования – закон “золотого сечения” , использующий иррациональные отношения.

“Золотое сечение” характеризуется таким отношением неравных частей , при котором целое так относится к большей части (майору) , как большая часть к меньшей (минору).

Обозначив

Найдя решение уравнения

x2 + ax – a2 = 0, получим

при а=1

Используют и другие закономерности,–­ арифметическую пропорцию.

H1–H2=H2–H3=H3–H4=a

–® геометрическую

–¯ гармоническую

Масштаб (масштабность) –особый вид пропорционирования объекта по отношению к человеку.

Масштаб – это мера соответствия предмета размерам человеческого тела , выявляемая в процессе непосредственного использования предмета человеком.

Масштабность – это соизмеримость предмета с человеком , предметно-образное восприятие отдельных предметов в их конкретной величине и форме.

Контраст – противопоставление композиционных элементов изделия в виде формы , текстуры , цвета , светотени и т.п. друг другу.

Нюанс – постепенное , тонкое и взаимосвязанное изменение свойств композиционных элементов.

Контраст активизирует форму , и часто определяется функциональной компоновкой изделия. Его следует применять осторожно.

Нюансы формы воспринимаются слабее , почти не зависят от функциональной компоновки и ОПС объекта.

Поэтому они являются , в основном , сферой чисто художественного осмысления формы и материала изделия , имеют богатейшие возможности и сложности реализации.

Метр (метрический повтор) и ритм – определённые закономерности повторения элементов композиции.

Метр имеет постоянный (или зрительно кажущийся постоянным) шаг повторов.

Ритм – закономерное изменение порядка структуры элементов : например, постепенное изменение шага повторов – ритмика.

Тени определяют собой пластичность (пластику) формы , под которой понимают её рельефность , скульптурность , мягкость переходов основных образующих линий (поверхностей).

Недостатки формы можно в какой-то степени скрыть тенями , тогда как свет (блики) безжалостно их выявляют.

Леонардо да Винчи : “Тень укрепляет форму, свет разрушает её“

Элементы цветоведения.

Цвет широко используется в художественном конструировании.

Цвет характеризуется двумя группами параметров :

–          физическими (объективные)

–          психологическими (субъективные).

Психологические : светлота , насыщенность , цветовой тон.

     Светлота (степень ахроматичности) – эквивалент некоторого ахроматического серого поля.

Цвет поверхности , –

–          ахроматический (бесцветный) белый , оттенки серого , черный ;

–          хроматический (цветной) – воспринимается глазом человека только при достаточном уровне освещенности (ночью все кошки серы)

‚     Яркость – сила света , излучаемого с единицы площади поверхности (формула !!!)

Светлота изменяется медленнее яркости , поэтому контраст между двумя цветными поверхностями определяется разностью их светлоты , а не яркости.

ƒ     Цветовой тон – характеризуется численно длиной волны преобладающего излучения.

Цветовой тон можно охарактеризовать

–          чистотой цвета (степень монохроматичности) : долей спектрального цвета (весь цвет состоит из белого и спектрального)

–          насыщенностью – степенью контрастности между рассматриваемым цветом и белым цветом.

На восприятие цвета , кроме уровня освещенности , влияют и виды отражения световых и цветовых потоков от поверхностей.

Экстремальные случаи :

Но это в идеале , на практике имеет место смешанное отражение.

Связь между физическими и психологическими параметрами цвета устанавливается с помощью цветовых моделей.

Простейшая цветовая модель – линейная : спектр полученный Ньютоном при разложении солнечного луча трехгранной призмой.

В практике ХК используется трехмерная модель цветового тела , разработанная Мекселлом.

В которой используется математическое описание цвета на основании экспериментально установленной закономерности (цветовое уравнение).

C = X * x + Y * y + Z * z

где    С – любой нужный нам цвет ;

          X,Y,Z – основные цвета (R,G,B) ;

          x,y,z – относительные количества основных цветов –                              x+y+z=1.

Из последнего условия следует , что для геометрической интерпретации цветового уравнения можно использовать любую из трех плоскостей координат :

XY , YZ или ZX , т.к. например x = 1 – ( y + z ).

Общепринятой является система координат XY , в которой построен цветовой график.

Этот график имеет вид :

Все спектральные цвета расположены на плоскости ХУ по дуге, имеющей показанный вид.

По прямой стягивающей эту дугу, расположены пурпурные цвета, не являющиеся спектральными.

 –центр контура – Б(белый цвет).

Каждая точка внутри замкнутого контура отвечает определенной цветности, т.е. сочетание цветового фона и насыщенности.

Это позволяет обозначать  все  цвета координатами  Х и  У, соответствующие данной цветности. Эта система является предпочтительнее, чем использование цветов, например, — шаровый, маренго, карий, фисташковый, слоновой кости и т.п.

На цветном графике ХК видно, чем он располагает и какие из цветов образуют пары взаимно дополнительные.

  Особенности психологического восприятия цвета связаны в основном с,–

–  с практическим опытом человека

–  и ассоциативным мышлением человека

Характеристика основных цветов:

Красный цвет – цвет огня (опасность) и крови. Он ассоциируется с теплом и поэтому увеличивает напряжение мышц, кровяное давление и ритм дыхания; имеет стимулирующее влияние и вызывает эмоции.

Оранжевый цвет–одновременно и согревающий и стимулирующий; очень яркий; при различной насыщенности может и успокаивать, и раздражать.

Желтый цвет–имеет наибольшую светимость в спектре и стимулирует  зрение–цвет солнца, хорошего настроения и веселья. Некоторые тона (желт- зеленые) действуют успокаивающе.

Зеленый цвет–цвет природы, успокаивающий; способствует некоторому отдыху ума и пробуждает в человеке терпение; действует освежающе и успокоительно, уменьшает слишком яркое солнечное освещение.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9