Графіка – одне з найдавніших мистецтв спілкування, попередник мовлення та писемності. З давніх-давен людство намагалося передавати інформацію доступними способами, втілюючи її у візуальні образи: конструкції, оздоблення одягу, побутових речей, зброї, споруд.

Графічні зображення пройшли довгий шлях розвитку від найдавніших печерних малюнків, напівкреслеників-напіврисунків, що лише приблизно передавали форми об’єктів, до сучасних реалістичних, створених засобами комп’ютерної техніки зображень, удосконалюючись одночасно з розвитком будівництва, промисловості, техніки та науки.

Розглядати історію застосування розрізів на креслениках, відокремивши її від історії розвитку графічних зображень в загальному, неможливо. Відслідковуючи еволюцію технічних зображень, від найдавніших часів до наших днів, можна виділити два напрямки: будівельні та промислові кресленики. Перші будівельні кресленики та схеми виконувались безпосередньо на місці будівництва в натуральну величину.

Людству відомо багато петрогліф-них зображень, які містять першу графічну інформацію про об’єкти та процеси виробництв, наприклад, на каменях, що відносяться до 3000 р. до н.е. зображено кінний плуг, зерносховище, човен із тростини з перев’язами, понтонний міст на бурдюках та із зображенням свай. На виявлених археологами давніх плоских зображеннях (2400 р. до н.е.) представлено процеси виготовлення ювелірних виробів, скляного, гончарного, ткацького та кушнірного виробництв. На території Вавилона знайдено давній план споруди (2400 р. до н.е.), виконаний на кам’яній плиті із дотриманням масштабу, що містить розріз на рівні віконних та дверних прорізів і мало відрізняється від сучасних планів будівель.

Картинні зображення (піктографія ) поступово перетворювалися на зображувальне мистецтво, яке використовується до цього часу в ролі технічного кресленика. Вони точніше, ніж інші, передавали обриси зображуваних споруд та об’єктів, що дозволяло зрозуміти принцип роботи чи конструкцію об’єкта (рис. 1). Рисунки виконувалися від руки і на око, а у технічному кресленні починають застосовувати інструменти. З’являються наочні об’ємні зображення, які не містять розмірів, а тому не дозволяють створю-вати точні копії зображених об’єктів.

У середні віки спостерігається перехід до перспективних рисунків та ортогональних проекцій, хоча й виконаних із використанням примітивних прийомів. Так, наприклад, колесо зображувалося не на валу, а накладеним на нього.

Перші відомі технічні рисунки (XIVст.), наприклад, домкрата, лісопилки, примітивного токарного верстата виконані на одній проекції.

У XV ст. з’являються об’ємні рисунки гармат, процесу виготовлення колб, плавильної печі, було здійснено спробу виконання проекту вітряного млина. На технічних креслениках починають зображувати об’єкти за допомогою кількох видів, поки що, без проекційного зв’язку між ними.

У XV ст. Леонардо да Вінчі (1452 –1519 рр.) зобразив проекти різних приладів та механізмів на наочних об’ємних рисунках (рис. 2), використовуючи які, сучасні ентузіасти створюють діючі моделі цих приладів.

Механіки того часу зображували гончарні, ткацькі, чесально-прядильні (рис. 3) та токарні верстати, водяні та вітряні млини, насоси, використовуючи певні умовності та спрощення, які стали попередниками сучасних розрізів, що свідчить про те, що на той час уже був накопичений достатній практичний досвід технічної графіки. Розвиток техніки потребував удосконалення методів та способів побудови графічних зображень.

Починаючи з XVII ст., паралельно з розвитком будівництва та техніки, почали стрімко розвиватися технічні графічні зображення. На рисунках того часу з’являється проекційний зв’язок і спроби виконання умовних розрізів, вони поступово перетворюються на кресленики.

Німецький вчений Якоб Леупольд (XVII ст.) більшість технічних зображень виконував у конічній перспективі, але в його працях також застосовується розріз для розуміння внутрішньої форми. Його проекти систем механізмів містять зображення в ортогональних проекціях з елементами місцевих розрізів (рис. 4) [29].

На рисунку 5 зображено гідравліч-ний молот, спроектований у XVII ст., що став прообразом парового молота запантетованого Джеймсом Уаттом у 1784 р.

Відомо, що методи горизонтального (іхнографія) і вертикального (ортографія) проекціювання застосовували ще давні греки, а у Росії, починаючи з часів Петра І (1672 – 1725), викладання креслення було введено у всіх технічних закладах. Технічні рисунки для кораблебудування, гідротехніки та архітектури виконували в прямокутних проекціях, тобто у трьох площинах: “на боці” – фронтальна проекція; “пів широті” – горизонтальна; “корпус” – профільна (рис. 6), іншими словами їх називали профілі: (спереду, зверху, збоку). Такі кресленики відображали не лише зовнішній вид предмета але й будову конструктивних елементів [1].

Кресленики, що являли собою зображення важливих об’єктів: військових човнів, фортифікаційних споруд, предметів озброєння та оснащення виконувались дуже ретельно і навіть естетично оформлювались за допомогою написів та орнаментальних рамок (рис. 7).

Таким чином, виникла необхідність в узгодженні методів створення технічних зображень, оскільки швидкий розвиток промисловості гальмувався відсутністю загальної теорії побудови креслеників.

Наукового обґрунтування технічній графіці надав французький математик Г.Монж (1746 – 1818). Його метод прямокутного проекціювання об’єктів на дві (горизонтальну і вертикальну), а не на три, взаємно перпендикулярні площини (горизонтальну, вертикальну і профільну) виявився універсальним і неперевершеним до сьогоднішніх днів.

Протягом кінця XVII поч. XVIII ст. технічна графіка перетворюється на складну, строгу систему. У технічних креслениках з’являються такі невід’ємні атрибути як лінійний масштаб (мірило), розміри (рис. 8) та розрізи, особливо на зображеннях будівельних споруд.

У XVIII ст. кресленики виконувалися досить точними з дотриманням проекційного зв’язку та обов’язковим наведенням кольоровою тушшю в залежності від матеріалів, місць умовних розрізів (рис. 9)

Видатний французький конструктор Шарль Плюмье у 1776 р. зображує токарний верстат і його деталі, причому на зображеннях деталей використано розрізи (рис. 10) [29].

Кресленик першого паровоза російських винахідників Черепанових (XVIII ст.) (рис. 11) містить поздовжній розріз із зображенням умовного позначення матеріалів та накладений переріз залізничної рейки із заштрихованим профілем, використано штрихові лінії невидимих контурів, а також для зменшення габаритних розмірів зображення, використано суцільні хвилясті лінії розриву комина паровоза.

Автор першої парової машини ро-сійський винахідник І.Ползунов (XVIII ст.) для зображення своїх розробок використовував складні розрізи, але графічно не вказував сліди січних площин, що ускладнювало розуміння кресленика людиною „зі сторони”, проте в розрізі вже показано різні матеріали (рис. 12, а), для чого використано штриховку. На рисунку 12, б наведено елементи парової машини, задіяно принципи деталювання та використано лінійний масштаб для визначення розмірів [1].

На рисунку 13 зображено план і фасад відомої лабораторії М. Ломоносова, застосовано відповідно горизонтальний і фронтальний розрізи, що наближає даний кресленик до сучасних будівельних графічних документів. Але розміри все ще визначаються за допомогою наданого лінійного масштабу.

У кінці XVIII ст. зображення в ортогональних проекціях як обов’язковий елемент, вже містять розрізи (фронтальні та горизонтальні) із вказуванням місця розташування умовних січних площин, що дозволяє зрозуміти внутрішню будову виробів (рис. 14) та споруд (рис. 15).

Значну роль у розвитку інженерної графіки зіграли талановиті умільці минулого, ентузіасти російської техніки. У рукописі А.К. Нартова «Театрум Махинарум», вміщено зображення верстатів для обробки деревини та металу і кресленики інструментів, а також художніх виробів (рис. 16, 17).

Зображення парової кухні (рис. 18)1 видатного архітектора і винахідника Н.Л.Львова (XVIII ст.) містить три проекції в ортогональному зв’язку і лінійний масштаб для визначення розмірів. На видах представлено наочні зображення предметів, елементів інтер’єру, конструктивних деталей та їх буквені позначення для використання у описі та пояснення принципу роботи.

У 1806 р. були введені числові розміри. Розміри проставлялись у футах, вершках, дюймах. На рисунку 19 зображено дві проекції складальної одиниці „вентиль” із повним фронтальним розрізом. Корпус і пробка у розрізі заштриховані своєрідним чином, а також специфічними лініями нанесено розміри.

На початку XIX ст. кресленики виробів за багатьма вимогами наближаються до сучасних технічних зображень. Так, для симетричних деталей починають застосовувати суміщення на одному зображенні виду із розрізом (рис. 20, а) матеріали у розрізі заштриховують. На кресленику ключа (рис. 20, б.) деталі згідно з тогочасними вимогами виконано умовно прозорими для зображення внутрішньої і зовнішньої різі на проекціях.

У 60-тих роках XIX ст. з'явились кресленики з елементами деталювання. З 1870 р. на машинобудівних креслениках запроваджуються вертикальні розрізи для демонстрування внутрішньої будови виробу (рис. 21). Починають застосо-вувати аксонометрію.

Початок XX ст. відзначається формуванням системи стандартів, що нормують правила та прийоми виконання технічних креслеників, яка пізніше із галузевих стандартів перетворюється на Єдину Систему Конструкторської Документації (ЄСКД) та систему міжнародних стандартів ISO.

Протягом XX ст. технічне креслення не зазнавало суттєвих змін і лише, з моменту виникнення, так званої, комп’ютерної графіки почали зміню-ватися прийоми виконання креслеників у автоматизованому режимі (рис. 22).

На початку комп’ютер виступав у ролі електронного кульмана, що повинний був звільнити інженерів від виконання рутинних та однотипних дій. На даний час комп’ютерну техніку використовують на вищому рівні, тепер це інструмент для створення реалістичних твердотільних (рис. 23), поверхневих або каркасних моделей, чи навіть, моделей цілих складальних одиниць (рис. 24).

Якщо раніше інженеру потрібно було виконати проекції тієї чи іншої деталі, відобразити розрізи для пояснення внутрішньої конструкції деталі, то на даний час простіше створити 3D модель і вже на основі цієї моделі виконувати всі необхідні розрізи, перерізи, види, наносити розміри (рис. 25).

Зміни, що внесені до робочих креслеників чи 3D моделей, автоматично відображаються і викликають зміну конфігурації деталі чи вузла (рис. 26).