المساقط ونظرية الإسقاط في الأوتوكاد

المهندس هو ماكينة او أداة او منشأة، حيث انه يحتاج إلى إعطاء وصف لكل التفاصيل عن فريق الإنتاج ليقوم بدوره بالتصنيع، فلا بد له من وسيلة لإيصال المعلومات بوضوح ودقة، فلو بحثنا عن وسيلة للقيام بذلك، نجد أن أفضلها هو الرسم؛ اذ أننا لا نستطيع أن تصف قطعة بالكتابة فقط، حتى ولو كانت بسيطة، ومن هنا جاء الدور الأساسي للرسم سواء تم يدوياً ام باستخدام الكمبيوتر في إيصال المعلومات.

طرق وصف الأشكال

يوصف الشكل بالإسقاط؛ أي يجعل صورة تتكون بواسطة أشعة النظر الساقطة من الشكل على مستوى الاسقاط، هناك طريقتان للإسقاط: الاسقاط المنظور (Perspective) وينتج إذا كان مركز الاسقاط على مسافة محدودة من الجسم، وإسقاط متوازي (Parallel) وينتج إذا كان مركز الاسقاط على مسافة غير محدودة من الجسم، ويتطلب أن ننظر إلى الجسم من عدة نقاط على خط تخيلي موازي للجسم. سوف يقتصر حديثنا على الإسقاط المتوازي، كما تختلف طرق الإسقاط المتوازي باختلاف اتجاه هذه الأشعة، حيث إنه عندما تكون هذه الأشعة عمودية على مستوى الإسقاط، فقد يسمى بالإسقاط المتعامد (Orthographic Projection).

أما اذا كانت الأشعة تميل بزاوية عن المستوى؛ فقد يسمى “اسقاط مائل” (Oblique Projection)، حيث تعطي نظرية الإسقاط المعلومات الأساسية لتمثيل الأشكال وهناك طريقتان اساسيتان تستعملان لتمثيل الأشكال، يعمل وضع الإسقاط المتعامد على تسهيل العمل مع النموذج؛ نظرًا لظهور جميع حواف النموذج بنفس الحجم.

طرق الرسم الهندسي

1- طريقة المناظر المتعامدة (Orthographic views): وتتكون من مجموعة من منظرين منفصلين أو أكثر للشكل، بحيث يكون أحدهما مأخوذ بشكل عمودي على الآخر ويوضعان بترتيب معين على اللوحة كما سنرى، كل هذه المناظر يبين الشكل من زاوية معينة بحيث يصفوا مجتمعين الشكل كاملا.

۲- طريقة المنظور (Pictorial views): هذه الطريقة يوجه الشكل باتجاه مدين ثم يتم إسقاطه على مستوى واحد، فينتج عن ذلك منظر جسم للشكل، بما أن طريقة الناظر المتعامدة تعطي وصف دقيق لأي شكل، فإنها تستعمل في الغالبية العظمى من الرسومات الهندسية.

نظرية الإسقاط المتعامد (Orthographic Projection)

يعرف الإسقاط المتعامد بأنه طريقة التمثيل الشكل عن طريق إسقاط جانب أو أكثر من جوانب الشكل، والتي تكون عمودية على مستويات الإسقاط، لتكون بذلك مناظر مختلفة للشكل، حيث تبدو العملية وكأنها تحويل (Transformation) من منظر ثلاثي الأبعاد الشكل، إلى عدة مناظر ثنائية الأبعاد، قبل توضيح كيفية الحصول على هذه المناظر، فإنه يجب أن نذكر هنا أن هناك طريقتان للإسقاط وهما الإسقاط في الزاوية الأولى أو الربع الأول (First angle projection) والإسقاط في الزاوية الثالثة أو الربع الثالث (Third angle projection) ويمكن توضيح هذه الطرق كالتالي:

إذا تم مد مستويي الإسقاط الأساسيين ما وراء خط تقاطعهما، فإنهما سيشكلان أربعة أرباع أو زوايا قائمة، فلو فرضنا أن الجسم موضوع أمام المستوى العمودي وفوق المستوى الأفقي، فإنه سيكون في الربع الأول ثم بعد ذلك أسقطناه على هذين المستويين.

سميت هذه الطريقة بطريقة الإسقاط في الربع الأول، حيث يقع الجسم فيها بين العين والمستوى، وفي هذه الطريقة، وعند رسما المساقط في مواضعها النسبية، فان المسقط العلوي يقع تحت المسقط الأمامي، ويقع المسقط الجانبي إذا كان النظر من اليسار إلى يمين المسقط الأمامي وبالعکس.

رسم مسقط لجهة ما

وباختصار عند رسم مسقط لجهة ما، فإننا لا ننظر إليه مباشرة، وإنما ننظر من الجهة المقابلة، الطريقة الأخرى وهي الإسقاط في الربع الثالث، وفي هذه الطريقة نفرض أن الجسم موضوع في الربع الثالث، نلاحظ هنا أن مستويات الإسقاط تقع بين الجسم والعين، وعلى فرض أنها شفافة، فإن العين عندما تشاهد منظر الجسم من الأمام، تقاطع أشعة النظر مع المستوى العمودي.

بحيث لو رسمنا الشكل المتكون من وصل نقاط الإسقاط على هذا المستوى، فإننا نحصل على شكل يمثل المسقط الأمامي للجسم، ويمكن الحصول على المسقط العلوي بنفس الطريقة بالنظر من الأعلى، ويتم الحصول على المسقط الجانبي بإسقاطه على مستوى مساعد عمودي على كل من المستوى الأفقي والمستوى العمودي ويقع بين العين والجسم.

عند رسم المساقط على اللوحة، يجب بيان طريقة الإسقاط المستخدمة، ويتم ذلك بواسطة رموز دالة ترسم ضمن حقل العنوان الخاص باللوحة، فالشكل الرمزي لطريقة الإسقاط في الربع الأول موضح في الشكل على اليمين، في حين يوضح الشكل على اليسار الشكل الرمزي لطريقة الإسقاط في الربع الثالث.

طريقة الإسقاط في الربع الثالث

سوف نستخدم طريقة الإسقاط في الربع الثالث (Third angle projection)، الأكثر استعمالا في هذا البلد، لتوضيح كيف نحصل على المساقط وترتيبها؛ نتخيل أننا أخذنا قطعة معينة ولتكن كما في الشكل، ووضعناها على الطاولة ثم وضعنا فوقها صندوق شفاف، ثم بدأنا ننظر إلى الصندوق بشكل عمودي في كل مرة على وجه من أوجه الصندوق الستة، ونرسم على هذا الوجه شكل القطعة المتكونة.

فلو بدأنا بالوجه الأمامي (Front) ونظرنا بشكل عمودي عليه؛ سوف تمتد أشعة متوازية (على فرض أننا نظرنا من مسافة كافية حتى يمكن القول أن الأشعة متوازية) من كل نقطة نقاط القطعة وتسقط على وجه الصندوق لتكون صورة هناك، تبين شكل القطعة عند النظر اليها من الأمام.

رسم حدود الشكل المتكون

نقوم برسم حدود الشكل المتكون على هذا الوجه، ونسميه المسقط الأمامي (Front View) ونلاحظ أن هذا المسقط عبارة عن صورة ثنائية الأبعاد للقطعة فلا يظهر فيها البعد الثالث وهو العمق، وكأن جميع تفاصيل القطعة أصبحت على عمق واحد؛ فينطبق من الخط الأمامي ab على الخط الخلفي cd ويظهران كخط واحد في المسقط، بينما نتطبق جميع نقاط الخط ad على بعضها وتظهر كنقطة واحدة .

بنفس الطريقة لو تحركنا من مكاننا بمقدار ۹۰ درجة إلى اليمين أي باتجاه متعامد على الاتجاه الأول ونظرنا إلى خلال الصندوق وبشكل عمودي على وجهه الجانبي؛ سوف نرى المنظر الجاني للقطعة، نرسم حدود الصورة المتكونة على وجه الصندوق الجاني ونسميها المسقط الجانبي الأيمن (Right view) ثم تنطلق من الأمام.

ونتحرك بمقدار ۹۰ درجة إلى الأعلى وننظر إلى القطعة من خلال الصندوق وبشكل عمودي على وجهه العلوي؛ سوف نرى المنظر الأفقي للقطعة، نرسم حدود الصورة المتكونة على وجه الصندوق العلوي ونسميها المسقط العلوي (Top view) يمكن الاستمرار ورسم المساقط على الأوجه الثلاثة الأخرى؛ وهي الخلفي والأيسر السفلي، ولكن في العادة نحتاج إلى ثلاثة مساقط على الأغلب وهي الأمامي والجاني والعلوي.