1 Теоретические основы проектирования
Первой наукой о времени считается астрономия. Данные наблюдений, проводимые в древних обсерваториях, использовались в ведении сельского хозяйства, а также при религиозных обрядах. С развитием ремесла возникает необходимость замеров небольших промежутков времени. Постепенно человечество приходит к изобретению часов. Часовой механизм является старейшим изобретением человечества. Важно отметить, что процесс создания был достаточно длительным и трудоемким.
1.1 Исторические сведения о часах
1.1.1 Солнечные часы
Первый аналог часов в истории человечества – солнечные часы. Циферблат был выполнен из камня, в центре которого устанавливался стержень. Тень от него являлась подобием часовой стрелки. Сами же часы были изобретены 3,5 тысячи лет назад вавилонянами. Механизм был достаточно простым в изготовлении, а главное обладал высокой точностью и надежностью. Солнечные часы активно использовались практически до окончания Средневековья.
Поиски альтернатив солнечных часов привели к созданию искусственных эталонов времени. К примеру, брался интервал, необходимый для перетекания или сгорания некоторого определенного количества вещества. Созданные на этой основе простейшие часы прошли долгий путь развития и совершенствования конструкций, тем самым подготовив почву для создания не только механических часов, но и устройств автоматики.
1.1.2 Водные часы
Позже греками были изобретены водные часы или так называемые клеопсидры. Древнейшая клеопсидра была найдена на территории Древнего Египта и на данный момент хранится в музее Каира. Клеопсидра отлично справлялась с непрерывным измерением времени из-за ее независимости от суток и погоды.
1.1.3 Огневые часы
Так же в Китае и Европе известны огневые часы. Появление этой группы часов датируется 13 веком.. Именно в те времена зародился прообраз будильника. Деления оснащались металлическими штырями. Они падали на специальную подставку за счет выгорания воска вокруг них, издавая при этом отчетливый звук.
Позже с появлением прозрачного стекла огневые часы были трансформированы в лампадные. При выгорании масла можно было определить время с помощью специальной шкалы на стенке часов.
1.1.4 Механические часы
Далее с развитием научных знаний о физике, в частности о силе тяжести, изобретаются механические часы, способные измерить минуты. Первыми механическими часами, упомянутыми в истории, стали часы на башне, так называемые Вестминстерские куранты . Проверка солнечных часов осуществлялась по Солнцу с помощью деления светового дня на два 12 часовых периода. Проверяли механические часы по Солнцу. Впервые делить день на два 12 часовых периода предложили французы. Уже в 1657 году благодаря голландскому ученому Христиану Гейгенсу, появляются первые часы с маятником. А в 1670 году на механических часах появляется первая секундная стрелка.
В 1840 году Александром Бейном были запатентованы электрические часы. Движение механизма основывалось на маятнике, который в свою очередь приводился в движение импульсами электромагнита. С помощью специального устройства на маятнике образовывался электрический контакт, в результате устанавливались автоколебания. Количество колебаний фиксировал электромагнитный счетчик, связанный с часовыми стрелками через систему зубчатых колес. На практике поддерживать амплитуду и постоянный период колебаний маятника было очень сложно, электрические часы не могли конкурировать с механическими.
Швейцарский часовщик Маттеус Гипп создал более надежный для работы механизм. Его суть заключалась в движении маятника от двух последовательно соединенных магнитов. Благодаря таким условиям, маятник качался свободно и получал при этом время от времени импульсы.
Важно отметить, что до середины 20 века часы отличались своими громоздкими размерами. Размеры были уменьшены после создания небольших по размеру контактов и энергоемких источниках тока.
1.1.5 Электронные часы
В 1970-х годах были созданы электронные часы. Принципиальной разницей обладают электромеханические и электронные часы, у которых передаточный механизм выполнен в виде электронной схемы, а циферблат со стрелками заменен цифровым индикатором на жидких кристаллах или светодиодах. Точность современных наручных электронных часов зависит от механизма. Погрешность электромеханических балансовых часов может достигать 15 секунд в сутки, а камертонных — до 2 секунд в сутки.
1.1.6 Кварцевые часы
Изобретение кварцевых часов в 1918 году было знаменующим. Основным отличием кварцевых часов от ранее изобретенных механических является высокая точность без регулярного подзавода, которая обеспечивается, за счет приведения в движение энергией элемента электроблока, а также регулировки механизма кристаллом кварца. Особенности формы и строения камня обеспечивают высокую точность хода механизма. К еще одной особенности можно отнести наименьшую степень восприятия изменений температуры и давления на сам механизм. Из-за низкой степени потребления энергии, часы с кварцевым механизмом способны работать около года без замены электроблока. К особенности кварцевых часов можно отнести механизм, состоящий из электронного блока и так называемого шагового электродвигателя. Работа таких часов выполняется с помощью двигателя. Двигатель, получая сигнал от электронного блока, передвигает стрелки. Вместо привычного циферблата в кварцевых часах может использоваться цифровой дисплей, так называемый электронный. По своей сути кварцевые часы являются аналогом мини-компьютера, которому достаточно легко добавить новые функции, такие как: секундомер, календарь, указатель фаз Луны, а также будильник. Важно отметить, что, благодаря не высокой стоимости, кварцевые часы являются более доступными, по сравнению с механическими, также очень точными. На сегодняшний день существует несколько видов кварцевых часов.
К первому типу можно отнести электронные часы. Их отличительным признаком является электронный дисплей, отображающий время, за счет чего часы имеют некоторые отличия в устройстве. Также такой тип кварцевых часов имеет больший функционал по сравнению с другими (секундомер, подсветка, а также календарные данные).
Вторым типом являются часы с комбинированной индикацией времени. Они объединяют в своем составе как электронные, так и аналоговые механизмы, то есть имеют в наличие дисплей и стрелки. Так же происходит деление на более доступные механизмы о ценовой категории и модели более высокого уровня. В экономичном варианте механизм аналоговых часов и механизм электронной составляющей находятся отдельно, и каждый из них требует своего блока питания. В более дорогих моделях эти механизмы совмещены в одно целое.
Так еже важно упомянуть о таких видах кварцевых часов, работающих от встроенного солнечного энергоблока, а также имеющие индикаторы степени заряда блока питания.
На сегодняшний день, наиболее часто используются кварцевые часовые механизмы с дискретным ходом. Их отличительной особенностью является прерывистый ход секундной стрелки. Существует мнение, что такой тип механизма достаточно шумный, но на рынке можно все чаще встретить кварцевые часы с дискретным ходом, которые являются достаточно тихими.
В этих часовых механизмах секундная стрелка совершает полный оборот за 60 импульсов, т.е. мы видим прерывистый (рывками) ход секундной стрелки. Бытует мнение, что механизмы с плавным ходом работают гораздо тише механизмов с дискретным ходом. На самом деле все добросовестные производители уже давно делают механизмы с дискретным ходом такими же тихими, как и с плавным ходом.
Знаменитые часовые бренды
В современном обществе часы являются не только показателями времени, но и важным аксессуаром, незаменимым атрибутом, будь то интерьер или же модный образ. Рассмотрим несколько знаменитых брендовых производителей часов.
Самым известным брендом являются часы Rolex. Часовые модели этой компании являются символом достатка и почитаемости. Данные часы отличаются особым дизайном, который сочетает в себе элементы лаконичности, стиля, а так же высокого качества.
Еще одним популярным брендом являются часы фирмы Jaeger-LeCoultre. Данная компания интересна сочетанием внедрения современных технологий и сочетание их с открытым часовым механизмом. В результате такого симбиоза различных эпох часовых механизмов получается необычный дизайн часов, включающий в себя так же стиль и высокое качество.
1.2 Обзор материалов
Важным компонентов дизайнерского решения часов являются материалы, из которых они изготовлены. Материалы влияют на художественный образ проектируемого объекта, на его эргономические свойства, а также экологичность изделия.
При выборе материала основное внимание было первоначально сосредоточено на художественном образе часов, исходя из которого наиболее подходящими материалами стали пластик и картон. В последствии был выбран гофрокартон.
Характеристики гофрокартона полностью отвечают необходимым качествам материала, из которого должны изготавливаться часы. К ним относится ударопрочность материала, за счет амортизирующей прослойки гофрированного слоя, оптимальный вес материала, из которого выполняется основа изделия, а также легкость в обработке картона и доступность в использовании. Важно отметить, что при выборе между пластиком и гофрокартоном учитывался такой немаловажный фактор как экологичность материала для изготовления часов, в следствии чего для проекта был выбран трехслойный гофрокартон, выполненный по ГОСТу 7376-89. Высота гофрокартона варьируется, что влияет на профиль материала. Наиболее подходящим стал профиль С, за основу которого взята средняя высота материала (От 3,2 до 4,4 мм). Данный профиль соответствует вышеперечисленным необходимым характеристикам.
Так же в проекте задействованы пластмассовые элементы. Важно отметить, что для изготовление необходимых элементов возможно не ограничивать выбор пластика на каком-то определенном его виде. Рассмотрим более подробно некоторые виды.
Термопластические пластмассы хорошо подходят при формировании внешней формы изделия, за счет пластичности нагретой массы. При этом такой вид пластмассы имеет температурные ограничения при ее использовании. При температуре выше 70 ?C материал начинает менять свои физико-механические свойства в худшую сторону. Такие изменения не допустимы для данного проекта часов, так как применяются осветительные элементы.
Еще одним видом пластмассы является полистирол. Это твердый, плотный и при этом прозрачный полимер. Он легок при механической обработке, хорошо поддается окрашиванию, что тоже немаловажно для данного проекта часов. Но к неподходящим характеристикам относится его невысокая теплостойкость, а также быстрое старение, в следствие чего возникает выцветание, потрескивание и потеря формы изделия.
Наиболее подходящим материалом для выполнения полусфер, является светотехническое стекло, изготовляемое по ГОСТу 9784-75. Оно отвечает всем требуем характеристикам термостойкости. При этом имеет специальную светотехническую направленность. Необходимая толщина 1мм, которая отвечает светопропускным способностям, учитывая источники света, а также отвечает запросам жесткости формы изделия.
Еще одним материалом, из которого выполняется элемент проекта, является бархатная ткань. Ткань имитирует космическое пространство, в котором находятся так называемые планеты солнечной системы. Это достигается за счет фактуры ткани, а также ее цветового решения. ГОСТ 7779-75 регламентирует изготовление бархатных тканей. Для полного раскрытия сути вопроса, рассмотрим для начала основные пункты, связанные с формообразованием.
1.3 Анализ методов проектирования в дизайне
Для полного раскрытия сути вопроса, рассмотрим для начала основные пункты, связанные с формообразованием. Под формой в дизайне понимается структурированная объемно-пространственная организация объекта, которая является неотъемлемой частью дизайна. Важной функцией формы является преподнесение ценностно-ориентированной информации. Также важно отметить, что форма в дизайне характеризуется как особая организованность предмета. Она достигается путем объединения фактур, конструкций, цветов. При этом форма должна отвечать требованиям и условиям потребления, а также грамотному использованию ресурсов производства и требованиям эстетики.
Под формообразованием понимают художественную деятельность, характерную для технического, а также дизайнерского творчества. Несомненно, формообразование является отражением процесса становления формы под влиянием развития культуры и ее особенностей.
К основным методам формообразования относятся художественные, инженерные, а также научные методы. Каждый из них имеет свою специфику. Перейдем к более подробному рассмотрению художественных методов формообразования.
Художественное формообразование является причиной становления промышленного продукта уникальным, за счет приобретаемой эстетической выразительности объекта. Важно отметить, что художественное формообразование становится этапом дизайнерского проектирования и подразумевает образное решение, организацию различных элементов изделия. Основой таких методов формообразования являются индивидуальные творческие процессы, а также художественные принципы проектирования, которые вырабатываются в пределах искусства (проектирование единичных объектов как элементов предметно-пространственной среды и содержательности формы).
Так же важна неразрывная связь художественных методов с художественными средствами, которыми обладает сам дизайнер. Они влияют на процесс дизайнерского формообразования. Продукт художественного формообразования имеет самоценность, которая не зависит от целей проектирования. Необходимо отметить, что у художественных методов отсутствует жесткий фиксированный характер, в следствии чего они плохо поддаются анализу и структурированию. Также художественные методы формообразования не связаны с системой производства, при этом они позволяют выразить объект проектирования через эстетику.
Нельзя не отметить так же методы проектирования в дизайне, о которых упоминалось ранее.
На сегодняшний день известны различные методы проектирования в дизайне, каждый из которых имеет ряд своих особенностей. Рассмотрим их более подробно.
1.3.1 Аналогия эвристическая
Такая аналогия базируется на методе познания и творчества через отыскание и использование сходств, подобий различных предметов.
Основой аналогии эвристической является соотношение объективных связей и настоящей действительности.
Выделяют такие виды аналогии как тривиальные, то есть общеизвестные, а также эвристические, отличающиеся своей необычностью и используемые при поиске вариантов решения.
Используя эвристическую аналогию можно устранить противоречия, которые содержаться в проектной ситуации. Так же возможно применять различные аналоги таких типов, как прямые (содержащиеся в биосистемах), субъективные (моделирование конструктором ситуации с проектируемым предметом), символические (отождествление характеристик одного предмета через другой при помощи метафор и сравнений), а также фантастические (моделирование несуществующих вещей)
1.3.2 Метод агрегатирования
Метод агрегатирования заключается в художественном конструировании, при котором изделие выступает конструкцией, расчлененной на самостоятельные узлы. Данные узлы при их сочетании выполняют либо одну функцию, либо же меняют рабочие функции предмета. Важно отметить, что при таком подходе трансформируется форма, а также видоизменяется объемно-пространственная структура изделия. Агрегатные узлы в свою очередь не изменяются, но меняется их положение относительно пространства. При данном методе основой концентрирования внимания дизайнера выступает проработка отдельных узлов объекта. Для примера корпус изделия принимается как функционирующая форма, внешняя форма объекта и его внутренняя структура рассматривается как одно целое.
1.3.3 Метод ассоциации
Метод ассоциации базируется на формировании проектной идеи на основе сравнения отдаленных явлений, предметов и качеств. Выделяют ассоциации, различающиеся по сходству, контрасту и смежности. Образы, являющиеся ассоциативными, связывают и сопоставляют между собой в соответствии с логикой и задачами проектируемой системы. Данный метод является базисом продуктивно-преобразовательной деятельности за счет целевой взаимосвязи образных характеристик объектов, а также открывает новые отношения в проектируемой модели.
1.3.4 Метод «вживания в роль»
Основой метода выступает проектирование, опирающееся на ожидаемую реакцию потребителя. Важно, что автор проекта должен простраивать модель объекта как двухстороннюю коммуникацию изделия или среды. Известны два основных направления взаимодействия потребителя с окружением и объектом дизайна, которые формируются в процессе активного восприятия, выбора и оценки вещи. Так, первое направление сохраняет и закрепляет выбранный автором проекта собственный стиль. Второе же направление характеризуется изменением стилистики деятельности автора, а также формирует новые типы эмоционального и эстетического отношения к создаваемому проекту. При данных направлениях происходит два процесса: преобразование окружающей среды дизайнером и изменение мира посредствам потребителя.
1.1.5 Метод стимуляции активности и продуктивности творческой деятельности
Данный метод основывается на отвлечение от ограничений, тривиальных условий, которые зачастую сопутствуют рутинной работе и не дают простора для возникновения новаторских идей. Иными словами, используется метод выхода «за рамки». Осуществляется данный метод с помощью работы в команде, где каждый член высказывает свое мнение на определенную тематику и выдвигает ряд идей, не подвергаемых аналитическому разбору. Происходит поиск различных ассоциаций и вариантов усовершенствования объекта. После обсуждения выбирается наиболее удачные решения задачи. Такой метод позволяет в короткие сроки найти интересное решение задачи из массива предложений.
2.1 Обзор этапов проектирования
К основным этапам проектирования часов относятся:
1. Выбор тематики проектируемого объекта- этап является основополагающим при разработке часов, так как определяет весь ход дальнейшей работы.
2. Подбор аналогов часов, исходя из формы, образа, а также цветового решения- в ходе этапа рассматриваются уже изобретенные ранее изделия, которые имеют схожие признаки с проектируемым объектом.
3. Эскизные проработки вариантов- являются основополагающими при формообразовании.
4. Моделирование проектируемых часов- этап показывает итоговую форму выполняемого изделия.
5. Обзор материалов- происходит отбор наиболее подходящих материалов.
6. Реализация часов- изготовление и последующие этапы внедрения созданных часов.
Рассмотрим более внимательно вышеперечисленные этапы, на основе проектируемых часов.
