https://frosthead.com

Fail Digital dan Percetakan 3D dalam Renaissance?

Pencetak 3D dan perkhidmatan pemetaan digital menjadikannya secara drastik lebih mudah untuk menghasilkan salinan yang serupa tanpa had apa-apa, untuk lebih baik atau lebih buruk, untuk tujuan kemanusiaan atau untuk merosakkan. Peta digital boleh diakses oleh sesiapa sahaja yang mempunyai telefon pintar atau komputer dan replika David Michelangelo boleh dibuat di rumah dengan mudah seperti senapang menyerang. Walaupun teknologi cetak 3D yang agak baru terbukti popular dengan pereka, pembuat fabrik dan orang awam, ia masih belum mencapai kedudukan pencetak rumah. Tetapi ia hanya menjadi masalah masa sehingga fabrikasi desktop sama seperti penerbitan desktop. Teknologi ini semakin murah dan lebih cekap setiap tahun, dan walaupun pencetakan 3D hampir tidak dapat ditubuhkan, para jurutera sudahpun bekerja keras pada pencetakan 4D (dimensi keempat adalah masa!). Satu syarikat bercita-cita baru-baru ini telah menyebabkan sensasi pada Kickstarter dengan prototaipnya untuk pena percetakan 3D.

Teknologi lukisan dan pemodelan terkini ini menarik, tetapi apabila idea percetakan 3D berasal? Apakah beberapa "mesin" lukisan dan fabrikasi terawal? Untuk mencari jawapan kita kembali ke hari-hari sebelum penyalin atau kertas karbon, kembali ke Renaissance, kepada seorang lelaki yang mencipta pembiakan digital dalam erti kata asal perkataan.

Leon Battista Alberti adalah seorang ahli falsafah Itali, saintis, arkitek dan seluruh polymath yang hidup pada abad ke-15. Pada asasnya, dia adalah lelaki Renaissance prototaip anda. Alberti mungkin salah satu tokoh kreatif yang paling penting dan berpengaruh untuk keluar dari zaman Renaissance, walaupun dia adalah salah satu yang kurang dikenali. Beliau percaya bahawa seni dan sains telah disatukan oleh prinsip-prinsip asas matematik, dan di antara banyaknya prestasi Alberti menerangkan prinsip-prinsip pembinaan geometri yang diketahui hari ini sebagai perspektif pusat dan teknik yang dicipta untuk menghasilkan salinan lukisan, patung, dan bangunan yang sama tanpa bantuan peranti mekanikal seperti mesin cetak. Hasrat ini untuk kaedah membuat salinan yang sama keluar dari kekecewaan Alberti dengan kekurangan dan kesilapan yang tidak dapat dielakkan yang dihasilkan dari teknik pembiakan manual. Dalam bukunya yang sangat baik, The Alphabet dan Algoritma (yang saya sedang merasakan dan pernah disebutkan di Design Decoded), ahli teori arkitek dan ahli sejarah Mario Carpo menggambarkan teknik ini sebagai semula "digital".

"Alberti cuba mengatasi kegagalan imej analog dengan mendigitalkannya, dalam erti kata etimologi: menggantikan gambar dengan senarai nombor dan satu set arahan pengiraan, atau algoritma, yang direka untuk menukar imej visual ke dalam fail digital dan kemudian mencipta semula salinan gambar asal apabila diperlukan. "

Dengan mengurangkan imej untuk koordinat yang dikira dengan teliti dan mendokumentasikan kaedah yang asal dicipta, Alberti memastikan bahawa sesiapa sahaja boleh menghasilkan salinan yang sama dengan karya asalnya. Manuskrip berangka, yang mudah disalin tanpa kesilapan, mewakili satu jenis pemindahan fail Renaissance.

Pelukis Menggambar Wanita yang Takut Lukisan Albrecht Dürer "Pelukis Menggambar Wanita yang Berdera" (1525), yang menggambarkan mesin perspektif yang serupa dengan yang diterangkan oleh Alberti dalam risalahnya De Pictura (Wikimedia Commons)

Ciptaan yang paling terkenal Alberti yang berkaitan dengan pembiakan adalah mesin perspektif, yang masih digunakan oleh artis hari ini. Persediaannya yang direka untuk menyalin imej dari realiti kelihatan seperti papan permainan Battleship moden. Skrin kayu gred memisahkan artis, yang matanya dipegang pada titik tetap di tengah-tengah skrin, dari subjeknya. Dari perspektif artis, objek yang akan diwakili dipetakan ke grid berbingkai; dengan cara ini, artis dengan tepat boleh mencipta semula imej pada kertas yang telah dibahagikan kepada grid sepadan. Jarak antara garisan grid ini menentukan "resolusi" imej, untuk meminjam istilah dari istilah teknologi digital, dan setakat yang ketepatan, ketepatan pembiakan. Sekiranya kita ingin menyimpulkan lebih sedikit lagi untuk membuat perbandingan dengan teknologi digital kontemporari, kita juga boleh memanggil piksel divisi grid ini. Mesin perspektif Alberti mewakili satu langkah penting dalam usahanya untuk menghapuskan kebolehubahan dari pembiakan, tetapi, kerana ia masih bergantung pada tangan artis, ia tidak sepenuhnya menghapuskan kesilapan manusia. Alberti terus mengembangkan teknik pembiakan berasaskan matematik.

Pelancongan peta Alberti di Rom, menggunakan koordinat yang dinyatakan dalam Descriptio Urbis Romae Satu rekreasi peta Alberti di Rom, menggunakan koordinat yang ditetapkan dalam Descriptio Urbis Romae ("Niat Senibina dari Vitruvius hingga Renaissance, " Universiti McGill)

Salah satu karya yang paling menarik "pendigitalan" benar ialah buku Alberti yang mengandungi peta Rom, Descriptio Urbis Romae, yang dibuat sekitar tahun 1440-an. Walau bagaimanapun, buku ini tidak mengandungi salinan bercetak sebenar peta. Setelah mengukur dan melukis jalan-jalan, kuil dan landskap Rom, Alberti mahu mengedarkan petanya, tetapi dia tidak percaya salinan buatan tangan dapat menghasilkan semula asalnya. Walaupun teknologi untuk pembiakan mekanikal berada di tahap yang baru muncul, penggunaannya tidak meluas dan potensinya kekal tidak direalisasikan. Penyelesaian Alberti? Dia menyalin peta yang dibuat dengan teliti ke dalam satu siri koordinat kutub yang diukur dari puncak Bukit Capitoline. Koordinat ini dikumpulkan dalam Descriptio sebagai ganti peta tangan. Ideanya ialah pembaca boleh menyalin versi yang sama dari petanya sendiri, menggunakan nota Alberti dan peranti seperti astrolabe yang terdiri daripada seorang penggerak berputar yang dilampirkan ke tengah cakera yang dibahagikan kepada darjah. Koordinat dan arahan Alberti adalah, seperti Carpo mencatat, jenis algoritma primitif - proses yang sama yang mendorong seni bina yang direka oleh komputer dan perisian mengendalikan mesin fabrikasi digital.

Lukisan finitorium Alberti, seperti yang diterangkan dalam risalahnya De Statua Lukisan finitorium Alberti, seperti yang diterangkan dalam risalahnya De Statua (Domain Awam)

Tetapi mungkin yang paling menarik dari penemuan Alberti adalah tekniknya untuk menghasilkan semula arca. Dalam risalahnya pada arca figural, De statua, Alberti menggambarkan satu kaedah untuk mengeluarkan salinan ukiran yang sama dengan menggunakan alat tradisional dan pengiraan asas. Pertama, artis / mesin fotokopi mengambil langkah-langkah yang tepat ketinggian arca, lebar dan pelbagai diameternya dengan menggunakan alat yang tepat-segi-segi, sudut, dan lain-lain. Komponen utama arca diukur dan didokumenkan secara berangka - "diimbas, " pada dasarnya- berhubung dengan satu sama lain dan kepada keseluruhan patung itu. Untuk mendapatkan ukuran yang lebih tepat mengenai butiran patung itu, satu alat penemuan Alberti yang dikenali sebagai definitor atau finitorium dipasang di atas patung itu. Sama seperti peranti yang digunakan untuk membuat peta Rom, finitorium adalah cakera rata yang tercatat dengan darjah yang disatukan dengan lengan alih, juga tertulis dengan pengukuran; dari akhir menggantungkan garis berwajaran. Dengan berputar lengan dan menaikkan atau menurunkan garisan plumbum, secara teknikalnya mungkin, walaupun tentunya sangat perlahan, untuk memetakan setiap titik pada patung dalam ruang tiga dimensi berbanding paksi pusatnya. Data itu kemudiannya akan dihantar kepada tukang yang akan menggunakannya untuk mencipta salinan identik patung asal.

Ini membawa kita kembali ke percetakan 3D. Terdapat banyak jenis pencetak 3D yang mencipta model dari pelbagai jenis plastik, tetapi semuanya semuanya berfungsi dengan sama. Pencetak memproses koordinat cetakan digital yang terletak di ruang maya-objek yang dibuat oleh perisian pemodelan dan secara digital "iris" model menjadi kepingan yang cukup kecil untuk dicipta oleh mesin. Komponen-komponen ini berlapis di atas satu sama lain dan terikat hampir dengan lancar, mewujudkan pembiakan fizikal yang sama dengan model digital asal. Pengimbasan dan pencetakan 3D jelas banyak, jauh lebih cepat daripada metode Alberti, tetapi berfungsi dengan cara yang sama-kecuali, tentu saja, untuk dokumentasi automatik suatu bentuk objek dan pembinaan robot menggunakan bahan-bahan sintetik. Alberti bahkan membanggakan bahawa kaedahnya boleh digunakan untuk mencipta bahagian-bahagian yang berbeza dari patung pada waktu yang berlainan atau di lokasi yang berlainan dan kaedahnya sangat tepat, komponen-komponen individu ini boleh dipasang secara lancar untuk mencipta replika tepat asal-proses yang Bunyi banyak seperti pembuatan moden.

David Michelangelo yang diimbas oleh Projek Michelangelo Digital David Michelangelo yang diimbas oleh Projek Michelangelo Digital (The Digital Michelangelo Project)

Dengan kedua-dua teknologi lama dan baru, mana-mana patung-apa-apa, benar-benar-boleh secara teori dicipta pada mana-mana saiz di mana-mana sahaja. Ambil, misalnya, David, Michelangelo. Pada tahun 2000, makmal Stanford mencipta replika 3D digital hampir sempurna dari David bahawa pengguna boleh berputar dan memanipulasi untuk memeriksa arca dalam detail yang lebih dekat daripada yang mungkin jika mereka melawat asal di Florence. Dari enam tan hingga tiga puluh dua gigabait, replika digitasi karya Michelangelo kini boleh dibentuk semula di studio sesiapa sahaja dengan sambungan internet berkelajuan tinggi, ruang cakera keras yang cukup dan beberapa peralatan fabrikasi automatik. Fleksibiliti yang diberikan oleh model digital mencipta cara baru untuk orang mengalami patung itu. Sebagai contoh, pembiakan emas yang besar secara rasmi dikenali sebagai David (yang diilhami oleh Michelangelo) dicipta pada tahun 2005 oleh artis konseptual Serkan Ozkaya dan kini dipasang di Muzium 21c di Louisville, Kentucky.

Pencetak 3D dan bentuk fabrikasi digital lain mungkin akan mengubah cara hidup kita pada masa akan datang. Tetapi idea-idea di belakang mesin peralihan paradigma ini telah lama wujud, dan impian perkongsian dan membuat salinan yang serupa berlaku sepanjang abad ke-15. Para saintis, seniman dan ahli falsafah seperti Alberti tidak mempunyai kecanggihan teknologi untuk membuat idea-idea mereka praktikal, dan, dalam beberapa kes, mereka tidak mempunyai imaginasi untuk menyedari kemungkinan apa yang dicadangkan. Tetapi itu bukan masalah lagi. Kami mempunyai teknologi. Pereka masa depan akan merealisasikan impian zaman Renaissance.

Fail Digital dan Percetakan 3D dalam Renaissance?