工程图学及应用研究

工程图学的应用研究一、概论

工程及工程语言工程是人类为达到某种目的，在一个较长时间周期内进行协作活动的过程，狭义的工程是指一群人利用科学技术进行有组织地进行生产实践活动，工程因需要协作必须进行信息沟通，工程上使用的信息沟通方式称为工程语言，工程语言不仅仅是人们常用的说写语言，还有图形、符号、手势、哨子等等信息交流语言。

人类是使用光、声、电、磁等物理媒介进行信息交流的，具体来说，人依靠声音、文字、图形、姿势、哨声旗语以及近代使用的幻灯、光盘等方式输出信息表达思想，信息对人作用于人的感觉器官，形成视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等，人类依靠发出和接受信息进行沟通，人类的沟通是人类社会实践活动中的必要条件，为经济活动服务，沟通方式随着经济环境和科学技术发展而不断创新，人类从结绳壁画、文字书籍、绘画照片、电影电视到现在电脑多媒体，信息沟通方式发生了翻天覆地的变化，现在信息沟通效率是古人不可以比拟的。

工程图学工程图学是一门新兴的边缘科学，以图形为研究对象，用图形以及相关的文字符号来表达工程信息的一门学科。工程图学包括几何学、光学、心理学、人机工程学、经济学等知识，传统教育中“机械制图”属于工程图学的基本技能，但是不是工程图学全部，近代科技革命导致图形的表达方式日新月异，单单“机械制图”不足以完成工程活动的信息沟通，工程图学还研究图形和符号、文字之间的最佳经济配合，改善沟通的正确性和效率。目前的多媒体技术发展，导致图形的制作、传播和交流发生突变性的效率革命，由此也引发了工程技术中的创新的激增、生产效率大大改善和产品品质的迅速提高，使得社会经济活动效率日益提升，由此推动社会经济继续在广度和深度上继续高速发展。

工程图学的应用可以给制造性企业带来经济效益的显著改善的可能。

工程上使用的各种图形

图形的作用以及读图时代在工程领域，图形表达客观世界的物体具有瞬时性、正确性、全局性、易懂性以及无主管心理干扰的特性，这些特性是与文字相比的，如果客观物体用文字描述，则阅读速度、理解和全局把握上都有很大的问题。

古代诸葛亮据说设计了木牛流马，但是只有文字记载，没有图形，后人阅读后，难以复原出当初真实的形状。

造流马之法云：“肋长三尺五寸，广三寸，厚二寸二分：左右同。前轴孔分墨去头四寸，径中二寸。前脚孔分墨二寸，去前轴孔四寸五分，广一寸。前杠孔去前脚孔分墨二寸七分，孔长二寸，广一寸。后轴孔去前杠分墨一尺五分，大小与前同。后脚孔分墨去后轴孔三寸五分，大小与前同。后杠孔去后脚孔分墨二寸七分，后载克去后杠孔分墨四寸五分。前杠长一尺八寸，广二寸，厚一寸五分。后杠与等。板方囊二枚，厚八分，长二尺七寸，高一尺六寸五分，广一尺六寸：每枚受米二斛三斗。从上杠孔去肋下七寸：前后同。上杠孔去下杠孔分墨一尺三寸，孔长一寸五分，广七分：八孔同。前后四脚广二寸，厚一寸五分。形制如象，靬长四寸，径面四寸三分。孔径中三脚杠，长二尺一寸，广一寸五分，厚一寸四分，同杠耳。”

我们再看一个例子：一段描述零件的文字如下：

一块铁板，长50，宽35，厚8，面积最大的其中一面水平放置，最大的一面上有两个圆孔，两个圆孔距某一长边都是22距离，互相对称于该长边的垂直中心线，两孔中心相距25，圆孔直径都是15，孔贯穿底板。

然后，帖着上述同一长边，直角竖有另一块厚8宽的下长方上半圆的侧板，上部半圆的半径为15，而下部的方块宽与半圆的直径相等，而半圆的圆心到底板的底部距离为30，在侧板上部半圆的圆心处又有一圆孔，孔径为15，贯穿侧板。

上述文字由经过制图训练的人阅读，需要三分钟，边读边画一个草图，最后可以搞明白基本的图形以及尺寸，但是常常有误解，主要是文字表达本身不是很规范，而阅读时的理解各人有各人

的理解。

没有经过专业训练的人，可能无法明白文字所致的图形到底是什么，或者需要三十分钟对文字的研究，才能确定图形的形状。

实际图形的答案如下：

总的说，图形在人类社会中的作用有：

(1) 在客观物体的信息表达中，图形具有瞬间一目了然的快捷性，导致读图比读字速度快，而且正确全面，打破外语界限，这样，大大提高社会效率，图形在制造业、服务业、娱乐业、行政管理、军事等各个领域铺天盖地地普及开来，人们俗称为目前的时代为读图时代。

(2) 在科学研究中，图形可用来直观地表达试验数据所蕴涵的规律，对于人们把握事物的内在联系，掌握问题的总体变化趋势，具有独特的作用。图形还有助与抽象的哲学思维，可以借助于图形的表达，梳理思路，统一认识，对组织行为起到独特的作用。

(3) 图形本身具有独特的视觉语言，还有图像美学功能，图学的专家们不仅把图形用在严谨的科学技术上，还用在广告、公共标识标记、连环漫画、心理治疗和其他领域，图形挤占了原来的文字市场，使得文学作品由漫画和视频替代，严肃的哲学著作也开始使用图解图示，这样使得图形变成日益广泛的文化工具。

二、图学历史及经济性研究

人类利用图形表达信息有漫长的历史，最早期的人类创建人类的沟通文明，首先是在图形上开始的，文字是由绘图画进而来的，然后，图形的绘制经历了非常曲折的演进过程，图形的精准绘制在文艺复兴时期达到顶峰，随后科学绘画和艺术绘画分开，而近代科学技术带动了图形载体的革命，照相、电影、电视、影碟、电脑把人类带进读图时代，而人类对图学本身缺乏研究，以至于只会看不会画。

读图系统和读字系统的起源和演进

人类最早都是

早期的绘画是

稚拙的 公元前

文字发明后，书写的载体：竹简——>纸张

印刷发明，载体经济化 学校兴起形成系统 中世纪

文艺复兴后

近代工业革命后

现代电视、计算机

发明后时代发生 深刻变化

稚拙绘画 精湛绘画

艺术绘画 机械制图 漫画 照相系统 胶圈、冲印 照相发明 民用照相 电影发明

电视发明

电影系统

电视系统

文字 文学 肖像画 油画 计算机制图 电脑多媒体技术、网络、各类网站兴起 录像、影碟

文字系统 教、学、写、读 制图系统 教、学、画、读 古代岩洞壁画 达芬奇 绘画 瓦特

机构图

雕塑、木刻 水彩、线描 促进 冲击