РЕЦЕНЗИЯИ ванов В.Н., Романова В.А. Конструирование поверхностей пространственных конструкций. Визуализация поверхностейв системах MathCad и AutoCad: монография. М.: АСВ, 2016. 410 с.

Аннотация

Полный текст

Настоящая монография, подготовленная известными учеными В.Н. Ивановым и В.А. Романовой, весьма актуальна для современного градостроительства, как справедливо отмечают сами авторы во введении к ней. Действительно, современ- ная архитектура нуждается в создании новых типов пространственных структур, обладающих большими потенциальными возможностями формообразования и организации архитектурных пространств нового поколения. Во многом это ка- сается, например, активно развивающейся в мировой практике так называемой тентовой архитектуры. Это направление современной архитектуры и дизайна, обладающего выразительной пластикой и символической формой, предопреде- ляет тем самым новое образное начало архитектуры ХХI в. и логику ее развития. Именно тентовая архитектура в ее современной транскрипции ориентирована на формообразование поверхностей сложных форм, в том числе поверхностей с системой плоских координатных линий.Однако в России это уже оформившееся в западной практике архитектурное направление еще не получило активного архитектурно-дизайнерского развития.Поэтому данная монография, дающая российским архитекторам и конструк- торам широкого профиля, в том числе в области промышленного дизайна, мате- матический и формальный инструмент для реализации творческих поисков, остро востребована не только теорией, наукой, но и практикой для решения задач, свя- занных с использованием тонкостенных пространственных конструкций и обо- лочек в архитектуре, строительстве, промышленном дизайне.Четко структурированная монография В.Н. Иванова и В.А. Романовой (общим объемом около 20 п.л.) включает краткое введение, две теоретические главы, по- священные систематизации методов образования поверхностей на основе дви- жения плоских кривых вдоль направляющей пространственной или плоской кривой, и две последующие главы, в которых рассматриваются возможности и результаты построения изображения поверхностей в программных комплексах MathCad и AutoCad. Завершает работу имеющее самостоятельную ценность при- ложение, предъявляющее формулы и геометрические характеристики кривых, наиболее часто используемых при построении различных поверхностей.При последовательном развертывании анализа в первой главе авторами полу- чено векторное уравнение поверхностей, образованных движением плоской кри- вой, движущейся вдоль пространственной или плоской направляющей кривой. Образующая кривая при движении вдоль направляющей кривой может транс-Мыскова О.В. Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. 2017. Т. 18. № 1. С. 157-159формироваться по некоторому закону, а секущая плоскость, в которой лежит об- разующая кривая, может менять свое положение относительно трехгранника Френе направляющей кривой. Такой подход позволяет получать уравнения самых разнообразных поверхностей. Достоинством монографии является широкое ис- пользование векторных уравнений поверхностей, которые более четко, нежели параметрические уравнения, отражают особенности формообразования поверх- ностей.На основе векторного уравнения поверхностей авторами получены формулы коэффициентов 1-й и 2-й квадратичных форм поверхностей, а также условия, при которых образующие плоские кривые являются линиями кривизны поверх- ности. При анализе подклассов поверхностей с системой плоских координатных линий, авторы монографии задают различные типы направляющих и образующих кривых, законы преобразования образующих кривых при движении вдоль на- правляющих кривых и законы изменения плоскостей образующих кривых. Это дает возможность рассмотрения многочисленных подклассов поверхностей с приведением их уточненных векторных и параметрических уравнений, формул коэффициентов квадратичных форм и радиусов кривизны.Исследованы нормальные поверхности (образующие кривые лежат в нормаль- ной плоскости направляющей кривой), поверхности в плоскостях пучка (обра- зующие кривые лежат во вращающейся плоскости), циклические поверхности (т.е. поверхности с образующими окружностями), каналовые поверхности (ли- ниями кривизны являются образующие окружности), линейчатые и торсовые поверхности, винтовые, винтообразные, спиральные и другие типы поверхностей.Это описание подклассов поверхностей наглядно иллюстрировано выполнен- ными в системе MathCad рисунками (схемами) поверхностей, которые показы- вают не только возможности образования разнообразных типов поверхностей с системой плоских координатных линий, но и специфику формирования тех от- секов поверхностей, предвидеть которые при исследовании уравнения поверх- ности подчас невозможно.Столь же детально и с использованием многочисленных рисунков во второй главе монографии рассмотрено образование поверхностей на четырех- и треу- гольных планах с различными плоскими и пространственными опорными кри- выми. Описано также построение поверхностей на произвольных четырех- и треугольных планах путем задания вертикальной координаты в каждой точке плана, рассматривается формообразование поверхностей на базовой циклической поверхности и как ее частный случай - криволинейная коробчатая поверхность.Из обилия программных комплексов, позволяющих воспроизводить чертежи конструкций, пространственные графики и поверхности, визуально воспроиз- водить формы, описываемые полученными уравнениями в первой и второй гла- ве, для построения рисунков поверхностей авторами выбраны программные ком- плексы MathCad и AutoCad. В 3-й главе вопросы построения изображения по- верхностей рассматриваются в программном комплексе MathCad. Здесь приводятся программы для визуализации различных типов поверхностей и по- казана возможность использования для большинства поверхностей стандартных блоков, в том числе с использованием векторных уравнений поверхностей. Для158 РЕЦЕНЗИИMyskova O.V. RUDN Journal of Engineering researches, 2017, 18 (1), 157-159построения обобщенной программы вводится матрица наиболее часто исполь- зуемых кривых. Матрица кривых позволяет строить изображения разнообразных поверхностей, используя стандартный программный комплекс. В то же время в монографии приводятся программные блоки, отражающие особенности формо- образования различных подклассов поверхностей.Возможность построения поверхностей по кинематическому способу образо- вания в системе AutoCad с использованием функционального языка AutoLips рассмотрена в 4-й главе монографии. В отличие от системы MathCad, где поверх- ности строятся на координатной сетке, в системе AutoCad поверхности строятся движением заданной образующей кривой по направляющей кривой, отображая способ образования поверхности и давая возможность получить на компьютере видеофильм этого процесса.Органичное соединение теоретического математического исследования мно- гочисленных возможных типов поверхностей с системой плоских координатных линий и технологии визуализации этих поверхностей с использованием программ- ных комплексов, впервые выполненных в столь исчерпывающем по объему мас- штабе, определяет научную новизну данной книги и ее не только теоретическую, но и практическую ценность.Таким образом, монография В.Н. Иванова и В.А. Романовой «Конструирова- ние поверхностей пространственных конструкций. Визуализация поверхностей в системах MathCad и AutoCad», существенно развивая опубликованные работы авторов, представляет собой оригинальное научное произведение. Несомненно, что эта книга будет использована архитекторами, дизайнерами и конструкторами как в сфере строительства, так и в различных отраслях технического конструи- рования и производства, станет важным учебным пособием при подготовке спе- циалистов целого ряда направлений, послужит проводником для включения их в современный процесс формотворчества.Мыскова Ольга Владимировнакандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой промышленного дизайна, Московский государственный университетдизайна и технологии