أساسيات الرسم الهندسي

يواجه المهندسون مهمة توصيل تصميم وتطوير وهياكل الآلات للمصنعين والبناة، يجب تسجيل شكل وحجم الأجزاء المختلفة من الآلة وهيكلها على أوراق مستوية بطريقة منهجية للاتصال، المنظر التصويري للشيء لا يحمل كل التفاصيل خاصة التفاصيل الداخلية والشكل الصحيح للأجزاء المعقدة، لذلك يتم تضمين طرق مختلفة لوصف الشكل الدقيق بناءً على “أجهزة العرض” التي رسمها المهندسون.

مبدأ الإسقاط

إذا تم رسم خطوط مستقيمة من نقاط مختلفة على محيط كائن ما لتلتقي بمستوى فيُقال أن الكائن مُسقط على ذلك المستوى، يُطلق على الشكل المتشكل من خلال الانضمام في التسلسل الصحيح إلى النقاط التي تلتقي فيها هذه الخطوط بالمستوى إسقاط الكائن، تسمى الخطوط من الكائن إلى المستوى أجهزة العرض.

الإسقاط على مستوى واحد

إذا تم رسم خطوط مستقيمة من نقاط مختلفة على محيط كائن ما لمقابلة مستوى، فإن الشكل الذي تم الحصول عليه على المستوى يسمى إسقاط الكائن، يُقال أن الكائن مُسقط على الطائرة، بمعنى آخر يمكننا أن نقول أن إسقاط كائن على مستوى ما هو ظل الكائن على المستوى الذي يظهر كل خط حافة للكائن.

تسمى الخطوط التخيلية المرسومة من الكائن إلى المستوى أجهزة الإسقاط أو خطوط الإسقاط، يُطلق على المستوى الذي يُؤخذ عليه إسقاط الكائن اسم مستوى الإسقاط، لنفترض أن شيئًا ما تم وضعه أمام الشاشة، كما تم إلقاء الضوء على الجسم (على افتراض أن أشعة الضوء متوازية مع بعضها البعض وعمودية على الشاشة)، ثم يتم الحصول على ظل حقيقي للكائن على الشاشة، هذا الظل هو الإسقاط على الكائن على مستوى الشاشة الذي يظهر الخط الكنتوري للكائن.

أنواع الإسقاطات

يتم تصنيف الإسقاطات وفقًا لطريقة أخذ الإسقاط على المستوى، يظهر تصنيف الإسقاط بناء على: العوامل التي يعتمد عليها نوع الإسقاط، حيث يمكن رسم وجهات نظر مختلفة لكائن من خلال الإسقاطات، وبالتالي فإن كل رسم لشيء ما سيكون له أربعة أشياء يعتمد عليها الإسقاط:

(أ) الكائن.

(ب) أجهزة العرض.

(ج) مستوى الإسقاط.

(د) عين المراقب أو نقطة المحطة.

طرق الإسقاط في الرسم الهندسي

تُستخدم طرق الإسقاط الأربعة التالية بشكل شائع وهي:

(أ) الإسقاط متساوي القياس.

(ب) الإسقاط المائل.

(ج) إسقاط منظوري.

(د) الإسقاط الهجائي.

في الطرق المذكورة أعلاه (أ) و (ب) و (ج) تمثيل الكائن من خلال عرض تصويري كما يراه المراقب، في طرق الإسقاط هذه يتم تمثيل كائن ثلاثي الأبعاد على مستوى إسقاط من خلال عرض واحد فقط، بينما في الإسقاط الهجائي يتم تمثيل الكائن من خلال رؤيتين أو ثلاث وجهات نظر على مستويات الإسقاط العمودية المتبادلة، يمثل كل عرض إسقاط بُعدَين لكائن، للحصول على وصف كامل للكائن ثلاثي الأبعاد يلزم عرضان أو ثلاثة على الأقل، يأتي الإسقاط الهجائي ضمن فئة “الرسم غير المصور”.

الإسقاطات الهجائية

يشير الوصف المباشر هنا إلى أجهزة العرض المتوازية من الكائن إلى اللانهاية، إذا تم إدراج مستوى صورة عمودي بين أجهزة العرض يتم تكوين صورة لها نفس شكل وحجم الكائن، إذا تحرك مراقب في الموضع “أ” إلى ما لا نهاية، فإن أجهزة العرض في عينيه تصبح موازية للكائن ويلاحظ نفس شكل وحجم الكائن.

كما يُعرف العرض الذي تم تشكيله بالإسقاط الهجائي، وبالمثل يجب أن تشكل أجهزة العرض الموازية الصور الموجودة على مستويات الصورة المعنية من الموضعين “ب” و “ج” عادةً ما يكون عرضان كافيان للأشياء البسيطة، ولكن المساعدة من ثلاث طرق عرض أو أكثر ضرورية للأشياء المعقدة، حيث إن طائرات الصور هذه متعامدة بشكل متبادل مع بعضها البعض وتُعرف باسم “المستويات الرئيسية” لأجهزة العرض المسماة Horizontal Plane (HP) والمستوى الرأسي (VP) ومستوى الملف الشخصي (PP).

طرق الإسقاط الهجائي

طريقتا الإسقاط هما:

(أ) توقعات الزاوية الأولى.

(ب) إسقاطات الزاوية الثالثة.

إلى جانب ذلك فهناك أربعة أرباع تتكون من تقاطع المستويات الأفقية والعمودية، حيث يسمى الخط المتقاطع للمستويات بالمحور الإحداثي، كما يوضح الاتجاه الدوار للمستوى الأفقي أن الربعين الأول والثالث “مفتوحان” ولكن الربعين الثاني والرابع يصبحان “مغلقين” عندما يتزامن المستوى الأفقي مع المستوى العمودي، ومن الواضح أن الربع المغلق ليس له استخدام لغرض أجهزة العرض، حيث ستتداخل وجهات النظر التي يتم التقاطها حول هذه الأجهزة.