3D-принтеры и сервисы цифрового картографирования значительно упрощают производство бесконечных идентичных копий чего-либо, в лучшую или худшую сторону, в гуманитарных или деструктивных целях. Доступ к цифровой карте может получить любой, у кого есть смартфон или компьютер, а точную копию Давида Микеланджело можно сделать дома так же легко, как и штурмовую винтовку. Хотя относительно новая технология 3D-печати пользуется популярностью у дизайнеров, производителей и широкой общественности, она еще не достигла повсеместного распространения среди домашних принтеров. Но это только вопрос времени, пока изготовление настольных компьютеров не станет таким же распространенным явлением, как настольные публикации. Технология становится дешевле и эффективнее с каждым годом, и хотя 3D-печать еще не создана, инженеры уже усердно работают над 4D-печатью (четвертое измерение - время!). Одна амбициозная компания недавно вызвала сенсацию на Kickstarter с ее прототипом для ручки для 3D-печати.
Эти новейшие технологии рисования и моделирования впечатляют, но когда возникла идея 3D-печати? Каковы некоторые из самых ранних «машин» для рисования и изготовления? Чтобы найти ответ, мы возвращаемся ко дням до копировальной бумаги или даже копировальной бумаги, к эпохе Возрождения, к человеку, который изобрел цифровое воспроизведение в первоначальном смысле этого слова.
Леон Баттиста Альберти был итальянским философом, ученым, архитектором и многогранником, жившим в 15 веке. По сути, он был вашим прототипом эпохи Возрождения. Альберти, пожалуй, одна из самых важных и влиятельных творческих личностей эпохи Возрождения, хотя он является одним из менее широко известных. Он полагал, что искусство и наука были объединены основными принципами математики, и среди своих многочисленных достижений Альберти определил принципы геометрического построения, известные сегодня как центральную перспективу, и изобрел методы изготовления идентичных копий картин, скульптур и даже зданий без помощи механические устройства, такие как печатный станок. Это стремление к созданию идентичных копий возникло из-за разочарования Альберти в недостатках и неизбежных ошибках, возникающих в результате ручных методов воспроизведения. В своей превосходной книге «Алфавит и алгоритм» (которой я сейчас наслаждаюсь и ранее упоминал о Design Decoded) теоретик архитектуры и историк Марио Карпо описывает эти методы как «цифровые» репродукции.
«Альберти пытался противостоять недостаткам аналоговых изображений, оцифровывая их в этимологическом смысле: заменяя изображения списком чисел и набором вычислительных инструкций или алгоритмов, предназначенных для преобразования визуального изображения в цифровой файл, а затем воссоздания копия оригинального изображения при необходимости ».
Сокращая изображения до тщательно рассчитанных координат и документируя метод, с помощью которого был создан оригинал, Альберти обеспечил, чтобы любой мог произвести копии, которые были в точности идентичны его оригинальной работе. Числовые рукописи, которые можно было легко скопировать без ошибок, представляли собой тип передачи файлов эпохи Возрождения.
Рисунок Альбрехта Дюрера «Рисовщик, рисующий лежащую женщину» (1525), изображающий перспективную машину, аналогичную описанной Альберти в его трактате «Де Пиктура» (Wikimedia Commons) Самое известное изобретение Альберти, касающееся репродукции, - это перспективная машина, которая до сих пор используется художниками. Установка, которую он разработал для транскрибирования изображений с реальности, выглядит как современная игровая доска линкора. Деревянный экран с сеткой отделяет художника, чей глаз удерживается в фиксированной точке в центре экрана, от его предмета. С точки зрения художников, объект, который будет представлен, отображается в рамке сетки; Таким образом, художник может точно воссоздать изображение на бумаге, которая была разделена на соответствующую сетку. Расстояние между этими линиями сетки определяет «разрешение» изображения, заимствуя термин из выражения цифровой технологии и, в ограниченной степени, точность воспроизведения. Если бы мы хотели экстраполировать немного больше для дальнейшего сравнения с современными цифровыми технологиями, мы могли бы даже назвать эти деления сетки пикселями. Перспективная машина Альберти представляла собой важный шаг в его стремлении устранить изменчивость при воспроизведении, но, поскольку она все еще опиралась на руку художника, она не полностью устранила человеческую ошибку. Альберти продолжал развивать математические методы воспроизводства.
Воссоздание карты Рима Альберти, используя координаты, изложенные в «Descriptio Urbis Romae» («Архитектурные замыслы от Витрувия до Ренессанса», Университет Макгилла) Одним из наиболее убедительных произведений настоящей «оцифровки» является книга Альберти, содержащая карту Рима, « Descriptio Urbis Romae», созданную около 1440-х годов. Книга, однако, не содержит фактической печатной копии карты. Тщательно измерив и нарисовав улицы, храмы и ландшафт Рима, Альберти хотел раздать свою карту, но не верил, что сделанные вручную копии могут точно воспроизвести его оригинал. Хотя технология механического размножения находилась на начальной стадии, ее использование не было широко распространено и ее потенциал оставался нереализованным. Решение Альберти? Он расшифровал свою тщательно составленную карту в ряд полярных координат, измеренных от вершины Капитолийского холма. Эти координаты собраны в Описании вместо нарисованной от руки карты. Его идея заключалась в том, что читатели могли сами транскрибировать идентичную версию его карты, используя заметки Альберти и устройство, похожее на астролябию, которое состояло из вращающейся линейки, прикрепленной к центру диска, разделенного на градусы. Координаты и инструкции Альберти, как отметил Карпо, представляют собой примитивный тип алгоритма - тот же процесс, который управляет современной компьютерной архитектурой и программным обеспечением, управляющим цифровыми машинами изготовления.
Рисунок финитора Альберти, как описано в его трактате De Statua (Public Domain) Но, пожалуй, самым впечатляющим из изобретений Альберти является его техника воспроизведения скульптуры. В своем трактате о фигурной скульптуре De statua Альберти описал метод воспроизведения идентичных копий скульптур с использованием традиционных инструментов и базовых вычислений. Во-первых, художник / копир принимает точные меры высоты, ширины и различных диаметров скульптуры, используя соответствующие инструменты - t-квадраты, углы и т. Д. Основные компоненты скульптуры измеряются и документируются численно - по сути, «сканируются». по отношению друг к другу и по всей длине статуи. Чтобы получить более точные измерения деталей статуи, на статуе установлено устройство изобретения Альберти, известное как определитель или финиториум . Подобно устройству, используемому для создания карты Рима, финиториум представляет собой плоский диск с надписями, соединенными с подвижным рычагом, также с размерами; с конца висит взвешенная линия. Вращая руку и поднимая или опуская отвесную линию, технически возможно, хотя и крайне медленно, нанести на карту каждую точку статуи в трехмерном пространстве относительно ее центральной оси. Эти данные могут быть затем отправлены мастеру, который будет использовать их для создания идентичной копии оригинальной статуи.
Это возвращает нас к 3D-печати. Существует много разных видов 3D-принтеров, которые создают модели из разных типов пластика, но все они по сути работают одинаково. Принтер обрабатывает цифровые чертежи - координаты, расположенные в виртуальном пространстве, - объекта, созданного с помощью программного обеспечения для моделирования, и в цифровом виде «разрезает» модель на кусочки, достаточно маленькие для создания машиной. Эти компоненты наслоены друг на друга и практически неразрывно связаны друг с другом, создавая идентичное физическое воспроизведение оригинальной цифровой модели. 3D сканирование и печать, очевидно, намного, намного быстрее, чем метод Альберти, но он функционирует во многом таким же образом - за исключением, конечно, автоматизированного документирования формы объекта и роботизированной конструкции с использованием синтетических материалов. Альберти даже хвастался, что его методы могут быть использованы для воссоздания различных частей скульптуры в разное время или в разных местах, и что его метод был настолько точным, что эти отдельные компоненты можно было легко собрать, чтобы создать точную копию оригинала - процесс, который звучит очень похоже на современное производство.
Дэвид Микеланджело сканируется Проектом Цифрового Микеланджело (The Digital Michelangelo Project) С использованием как старых, так и новых технологий, любая статуя - любая вещь, действительно - может быть теоретически воссоздана в любом размере в любом месте. Взять, к примеру, Давида Микеланджело. В 2000 году в Стэнфордских лабораториях была создана почти идеальная цифровая 3D-копия Дэвида, которую пользователи могут вращать и манипулировать для более детального изучения скульптуры, чем было бы возможно, если бы они посетили оригинал во Флоренции. От шести тонн до тридцати двух гигабайт оцифрованная копия шедевра Микеланджело теперь может быть воссоздана в студии любого человека с высокоскоростным подключением к Интернету, достаточным пространством на жестком диске и некоторым оборудованием для автоматического изготовления. Гибкость, обеспечиваемая цифровой моделью, создает совершенно новые способы восприятия статуи людьми. Например, огромная золотая репродукция, формально известная как Давид (вдохновленная Микеланджело), была создана в 2005 году художником-концептуалистом Серканом Озкой и в настоящее время установлена в музее 21c в Луисвилле, штат Кентукки.
3D-принтеры и другие формы цифрового производства, возможно, изменят наш образ жизни в будущем. Но идеи, лежащие в основе этих машин смены парадигмы, существуют давно, и мечта об обмене и создании идентичных копий восходит к 15 веку. Ученым, художникам и философам, таким как Альберти, не хватало технологического совершенства, чтобы воплотить свои идеи в жизнь, а в некоторых случаях им не хватало воображения, чтобы даже реализовать возможности того, что они предложили. Но это больше не проблема. У нас есть технологии. Дизайнеры будущего воплотят мечты эпохи Возрождения.
