Моделирование отвлечённых форм как метод развития пространственного мышления

УДК 72

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТВЛЕЧЁННЫХ ФОРМ КАК МЕТОД РАЗВИТИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО МЫШЛЕНИЯ

В.И. Марков

Предложена авторская методика моделирования отвлечённых форм на основе преобразования формы куба по условиям заданной ситемы ограничений. Цель методики -способствовать развитию культуры, закреплению навыков пространственного мышления в области обучения архитектуре, дизайну различного направления, в других видах деятельности, где требуется работа с формой, пространственными системами, градостроительстве.

Ключевые слова: форма-примитив, моделирование, макет, формообразование, мышление.

ABSTRACTIVE FORMS DESIGNING AS A METHOD OF SPATIAL THINKING DEVELOPMENT

V.I. Markov

The author suggests the methodology of abstractive shapes designing based on transformation of a cube shape according to the set constraint system. The methodology aims at contributing to culture development, reinforcement of spatial thinking skills in the field of architecture training, different areas of design and other activities requiring work with shapes, spatial systems, town building.

Key words: form-primitive, designing, model, shaping, thinking.

Мышление можно отнести к способности субъекта мыслящего найти пути и способы материализации мысли в различных сферах проявления его деятельности.

В области архитектуры и других пространственных искусств - скульптуры, изобразительного искусства различных жанров, дизайна и т. д. мышление можно отнести к сфере как мышление пространственное. В подобных видах деятельности есть своя культура пространственного мышления, развитие которого требует и соответствующей методики.

В статье основное внимание обращено на развитие начал культуры пространственного мышления обучающихся в области архитектурной деятельности.

Основа вхождения в начало освоения любой сферы деятельности есть основной принцип - «от простого к сложному».

В архитектуре основным объектом изначально является объём (его форма), пространственные системы. Основная цель предлагаемой методики - привить субъекту культуру пространственного мышления на основе создания им абстрактных, отвлечённых объёмных форм и далее - создания абстрактных, отвлечённых пространственных систем с признаками композиции.

Предлагается система обучения по принципу «от простого к сложному» как в развитии пространственного мышления через систему упражнений в условиях двухмерного отображения формы, так и в работе с заданной объёмной фигурой, т. е. выполнение макета этой фигуры (материал - картон, ватман). Необходимо выполнить и графическое моделирование фигуры, что потребует овладения приёмами работы с чертёжными инструментами.

Методика предлагает оригинальные способы формообразования. Все возможные создаваемые формы должны быть по условию вписанными в «контейнер» куба. Это одно из условий заданной системы ограничений. Для решения задач формообразования

формируется банк форм-примитивов: куб, цилиндр, шар, конус, пирамида, призма, основанием которой является квадрат, диагонали которого перпендикулярны сторонам квадрата основания и верха куба-«контейнера» и другие формы.

Предлагается три способа формообразования фигур:

Первый способ - «слияние» форм-примитивов в «контейнер» куба (куб как примитив для этого способа исключается).

Второй способ - получение новой формы путём удаления от формы-примитива, либо добавления части геометрической формы, отвечающей условиям заданных ограничений. Такой способ условно можно назвать «способ скульптора».

Третий способ - при котором новая форма образуется путём вращения половинной части исходной фигуры относительно «неподвижной» части этой фигуры на 90, 180, 270 0 по условно заданной плоскости, рассекающей исходную фигуру.

В принятой системе ограничений плоскость рассечения рассматривается как условно делящая «контейнер» пополам в вертикальном, горизонтальном положениях, так и по диагональным направлениям куба. Такой способ можно условно назвать - «асимметричное клонирование».

На первом этапе работы с формой необходимо закрепить навыки работы с тестом по рис. 1.

На рис. 1 отражен результат теста, задача которого состоит в том, чтобы испытуемый отразил по всем поверхностям куба след-траекторию части окружности (четверть окружности в первом ряду, половина окружности во втором ряду, три четверти окружности в третьем ряду рисунка).

1ряд. Начинается движение по поверхности грани куба четвертью окружности от точки 1 в точку 2 и далее с переходом на смежную плоскость, перемещаясь по ней на длину четверти окружности и так до возвращения в исходную точку 1. Далее выполняется новое - от точки 2 в точку 3 с последующим движением поступательно по всем граням куба до возвращения в точку 2. Таким же образом выполняется движение от точки 3, и в последнем случае выполняем движение от точки 4.

2 ряд. В этом ряду движение по граням ведётся половиной окружности. Движение, как и в предыдущем варианте, начинается с левой вертикальной грани куба от точки 1 через точку 2 к точке 3 и далее поступательно по всем смежным плоскостям куба, возвращаясь в исходную точку 1. По остальным фазам каждое новое движение начинается со следующей исходной точки (2, 3, 4) с последующим возвращением в исходную точку (2, 3, 4).

3 ряд

2

Рис. 1.

3 ряд. В этом ряду движение по граням куба происходит на основе трёхчетвертной части окружности. Движение начинается от точки 1 через точки 2, 3, 4 с переходом траектории движения на смежные плоскости куба с замыканием траектории в исходной точке 1, далее выходим последовательно из точек 2, затем 3, затем 4 и каждое движение замыкается в своей исходной точке.

Во всех трёх рядах каждый вариант отображается в аксонометрическом изображении.

В данном упражнении важно выдержать условие, при котором линия траектории следовала по «поверхности куба» поступательно «вперёд» в момент перехода на смежную поверхность куба. Только в этом случае след на поверхности куба вернётся в исходную точку, откуда началась траектория следа (в этом - одно из условий задания).

На рис. 2 отображён тест, согласно которому необходимо на плоскостях развёртки куба отразить след в случаях использования фазы круга: а) четверть круга; б) половина круга; в) три четверти круга. Во всех трёх случаях выделена тоном идентичная плоскость куба (левая вертикальная) на которой начинается изображение следа от точки 3 (рис. 1).

а б в

с , J

у г

К ч

>

Г >

г к

и N V )

и Г \ „ )

/ г \

Рис. 2.

Выполнение этого упражнения можно продолжить по условиям от точек 1, 2, 4. Подобное выполнение теста развивает пространственное мышление в требованиях перехода представления трёхмерного объёма в подобие развёртки.

На рис. 3 показан пример создания формы с использованием приёма «слияния» форм-примитивов в куб-«контейнер».

\

V-,. / \ \ } /

А + В

Рис. 3

На рис. 3 представлены формы-примитивы А, В, С. Путем слияния элементов А и В образуется форма А+В, далее, «сливая» элемент С в А+В образуется форма АВ+С. На примере рис. 4 показан способ получения формы «методом скульптора».

Рис. 4

Представленные фигуры 1, 2, 3, 4 по характеру форм свойствены работе ювелира, в частности. И каждая из фигур по форме задумана заранее, к которой стремился исполнитель. Форма получена путём удаления «лишнего».

На примере рис. 5 показано преобразование исходной формы через многоразовое последовательное её преобразование способом «асимметричного клонирования» - путем поворота одной части относительно другой части этой же фигуры, условно разделённой на две половины.

№3

№4

№

№5

№

Рис. 5

Фигура № 1 (цилиндр) является исходной для дальнейших преобразований. Слева изображены проекции фигур, справа изображёны условия поворота половины предыдущей фигуры на 90 0 (поворачивается тонированная часть кубика).

Фигура № 2 есть результат преобразования цилиндра (фигура № 1) по условию поворота на 90 0, указанному на кубике рядом с вновь образованной фигурой.

Фигура № 3 есть результат преобразования фигуры № 2 по условию, когда верхняя половина кубика поворачивается по часовой стрелке на 90 0.

Фигуры № № 4 и 5 получены аналогичным способом.

Каждый из трёх изложенных методов даёт возможность получить бесконечное разнообразие форм.

Предлагается следующая ступень работы над формой - выполнить её в макете. Материал для макета - ватман, картон.

3 4

Рис. 7. Примеры графического моделирования формы

Многолетняя практика работы по изложенной методике развития пространственного мышления позволяет сделать следующие выводы:

1. Достигается устойчивость навыков продуктивного пространственного мышления.

2. Работа по созданию различных форм развивает и инициирует творческое, креативное начало в пространственном мышлении.

3. Вырабатываются навыки и приёмы графического, макетного, компьютерного моделирования форм.

4. Развивается комбинаторная составляющая пространственного мышления при решении задач взаимодействия различных форм.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Калмыкова Н.В., Максимова И.А. Макетирование из бумаги и картона : учеб. пособие. М. : Книжный дом «Университет», 2000. 80 с. : ил.

2. Кулаков А.И., Марков В.И., Васильева О.М., Картопольцев А.П. Основы композиции : учеб. пособие. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 1999. 100 с.

3. Марков В.И. Эвристическое моделирование формы : учеб. пособие / В.И. Марков. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2009. 56 с.

Информация об авторе

Марков Владислав Иванович, доцент кафедры «Архитектурное проектирование», Иркутский государственный технический университет, тел. : (3952) 4051-71, 89149066556, e-mail: irina@istu.edu

Information about the author

Markov V.I., associate professor, Architecture Projection Department, Irkutsk State Technical University, tel.: (3952) 40-51-71, 89149066556, e-mail: irina@istu.edu