3D-tulostimet ja digitaaliset kartoituspalvelut tekevät dramaattisesti helpommaksi tuottaa äärettömän samanlaisia kopioita kaikesta, paremmin tai huonommin, humanitaarisiin tai tuhoaviin tarkoituksiin. Digitaaliseen karttaan voi päästä kuka tahansa älypuhelimella tai tietokoneella, ja Michelangelon Davidin jäljennös voidaan tehdä kotona aivan yhtä helposti kuin rynnäkkökivääri. Vaikka suhteellisen uusi 3D-tulostuksen tekniikka on osoittautunut suosituksi suunnittelijoiden, valmistajien ja suuren yleisön keskuudessa, se ei ole vielä saavuttanut kotitulostimen yleismaailmallisuutta. Mutta näyttää olevan vain ajan kysymys, kunnes työpöydän valmistus on yhtä yleistä kuin työpöytäjulkaisu. Teknologia tulee halvemmaksi ja tehokkaammaksi joka vuosi, ja vaikka 3D-tulostusta on tuskin vakiintunut, insinöörit tekevät jo kovaa työtä 4D-tulostuksessa (neljäs ulottuvuus on aika!). Yksi kunnianhimoinen yritys on äskettäin aiheuttanut sensaation Kickstarterilla 3D-tulostuskynän prototyypillä.
Nämä uusimmat piirtämis- ja mallinnustekniikat ovat kiehtovia, mutta milloin ajatus 3D-tulostamisesta sai alkunsa? Mitkä ovat varhaisimmista piirustus- ja valmistuskoneista? Vastauksen löytämiseksi palaamme takaisin päiviin ennen kopiokoneita tai jopa hiilipaperia, takaisin renessanssiin, miehelle, joka keksi digitaalisen kopion sanan alkuperäisessä merkityksessä.
Leon Battista Alberti oli italialainen filosofi, tiedemies, arkkitehti ja ympäri monimuotoista ihmistä, joka asui 1500-luvulla. Pohjimmiltaan hän oli prototyyppinen renessanssin miehesi. Alberti on ehkä yksi tärkeimmistä ja vaikutusvaltaisimmista luovista henkilöistä, jotka tulevat esiin renessanssista, vaikka hän on yksi vähemmän tunnetuista. Hän uskoi, että taidetta ja tiedettä yhdistivät matematiikan perusperiaatteet, ja monien saavutustensa joukossa Alberti määritteli geometrisen rakentamisen periaatteet, jotka tunnetaan nykyisin keskeisenä näkökulmana, ja keksi tekniikoita samanlaisten kopioiden tuottamiseksi maalauksista, veistoksista ja jopa rakennuksista ilman apua. mekaaniset laitteet, kuten painokone. Tämä halu kehittää samanlaisia kopioita syntyi Albertin turhautumisesta puutteisiin ja väistämättömiin virheisiin, jotka johtuvat manuaalisista uusintatekniikoista. Arkkitehtuuriteoreetikko ja historioitsija Mario Carpo kuvaavat erinomaisessa kirjassaan Aakkoset ja algoritmit (joista olen tällä hetkellä nauttinut ja jo aiemmin maininneet Design Decoded -tapahtumassa), jotka kuvaavat näitä tekniikoita "digitaalisina" kopioina.
”Alberti yritti torjua analogisten kuvien puutteita digitalisoimalla ne etymologisessa merkityksessä: korvaamalla kuvat numeroluettelolla ja laskentaohjeilla tai algoritmeilla, joiden tarkoituksena on muuntaa visuaalinen kuva digitaaliseksi tiedostoksi ja luoda sitten uudelleen kopio alkuperäisestä kuvasta tarvittaessa. ”
Pelkistämällä kuvat huolellisesti laskettuihin koordinaateihin ja dokumentoimalla menetelmä, jolla alkuperäinen on luotu, Alberti varmisti, että kuka tahansa voi tuottaa kopioita, jotka olivat täsmälleen samanlaisia kuin hänen alkuperäinen teoksensa. Numeeriset käsikirjoitukset, jotka oli helppo kopioida ilman virheitä, edustivat Renaissance-tiedostonsiirron tyyppiä.
Albrecht Dürerin piirustus “Piirrosmies piirtää nojautuvaa naista” (1525), joka kuvaa näkökulmakonetta, joka on samanlainen kuin Alberti kuvaili teoksessaan De Pictura (Wikimedia Commons) Alberti tunnetuin jäljentämistä käsittelevä keksintö on perspektiivikone, jota taiteilijat käyttävät edelleen. Hänen kuvien kirjoittamiseen todellisuudesta suunnittelema asennus näyttää olevan kuin moderni Battleship-pelilauta. Ristikkäinen puinen näyttö erottaa taiteilijan, jonka silmää pidetään kiinteässä kohdassa näytön keskellä, hänen kohteestaan. Taiteilijoiden näkökulmasta edustatava esine on kartoitettu kehystettyyn ruudukkoon; tällä tavalla taiteilija voi luoda kuvan tarkasti uudelleen paperille, joka on jaettu vastaavaan ruudukkoon. Näiden ruudukkoviivojen välinen etäisyys määrää kuvan "resoluution", lainataksesi tietyn ajan digitaalitekniikan ilmapiiristä ja rajoitetussa määrin toiston tarkkuuden. Jos halusimme ekstrapoloida vähän enemmän vertailujen tekemiseksi nykypäivän digitaalitekniikkaan, voisimme jopa kutsua näitä ruudukonjakoelementtejä. Alberti-perspektiivikone oli tärkeä askel hänen pyrkimyksessään eliminoida variaatio reproduciosta, mutta koska se edelleen tukeutui taiteilijan käsiin, se ei poistanut inhimillisiä virheitä kokonaan. Alberti jatkoi matemaattisten lisääntymismenetelmien kehittämistä.
Albertin Rooman kartan uusinta, käyttäen koordinaatteja, jotka on esitetty julkaisussa Descriptio Urbis Romae (“Arkkitehtoniset suunnitelmat Vitruviuksesta renessanssiin”, McGill University) Yksi vakuuttavimmista todellisen ”digitalisoinnin” teoksista on Albertin kirja, joka sisältää Rooman kartan, Descriptio Urbis Romae, joka on luotu noin 1440-luvulla. Kirja ei kuitenkaan sisällä varsinaista painettua karttaa. Miellyttävän mittaamalla ja piirtäessään Rooman katuja, temppeleitä ja maisemaa, Alberti halusi jakaa karttaansa, mutta hän ei uskonut, että käsintehtyjä kopioita voitaisiin toistaa alkuperäisensä tarkasti. Vaikka mekaanisen uusinnan tekniikka oli vasta syntymässä, sen käyttö ei ollut laajalle levinnyttä ja sen potentiaalia ei käytetty. Albertin ratkaisu? Hän kirjoitti huolellisesti muotoillun kartan polaarikoordinaattien sarjaksi mitattuna Kapitoliinin kukkulan huipusta. Nämä koordinaatit kerätään kuvaajaan käsin piirretyn kartan sijasta. Hänen ajatuksena oli, että lukijat voisivat itse kirjoittaa samanlaisen version hänen kartastaan käyttämällä Albertin muistiinpanoja ja astrolabe-tyyppistä laitetta, joka koostui pyörivästä viivaimesta, joka oli kiinnitetty asteikkoon levyn keskelle. Alberti-koordinaatit ja -ohjeet ovat, kuten Carpo huomautti, primitiivisen tyyppinen algoritmi - sama prosessi, joka ajaa nykypäivän tietokoneella suunniteltua arkkitehtuuria ja digitaalisia valmistuskoneita ohjaavia ohjelmistoja.
Piirustus Albertin finitoriumista, kuten hänen tutkielmassaan De Statua (Public Domain) on kuvattu Mutta ehkä kaikkein vaikuttavin Albertin keksinnöistä on hänen tekniikka veistoksen toistamiseen. De statua -sivustossaan Figuraaliveistosta Alberti kuvasi menetelmää samanlaisten veistoksien kopioiden tuottamiseksi perinteisillä työkaluilla ja peruslaskennalla. Ensinnäkin taiteilija / kopiokone ottaa tarkasti kuvan veistoksen korkeudesta, leveydestä ja sen erilaisista halkaisijoista käyttämällä asianmukaisia työkaluja - t-neliöitä, kulmia jne. Veistoksen pääkomponentit mitataan ja dokumentoidaan numeerisesti - “skannattu”, lähinnä - suhteessa toisiinsa ja koko patsaan pituuteen. Patsaan yksityiskohtien tarkempien mittausten saamiseksi patsaan päälle asennetaan Albertin keksinnön mukainen laite, joka tunnetaan nimellä defititori tai finitorium . Samoin kuin Rooman kartan luomiseen käytetty laite, finitorium on litteä levy, joka on merkitty asteilla, jotka on liitetty siirrettävään varteen, ja myös mittamerkitty ; lopusta roikkuu painotettu viiva. Kääntämällä vartta ja nostamalla tai laskemalla putkijohtoa, on teknisesti mahdollista, vaikkakin varmasti raivostuttavasti hidas, kartoittaa patsaan kaikki kohdat kolmiulotteisessa tilassa suhteessa sen keskiakseliin. Tiedot voitaisiin sitten lähettää käsityöläiselle, joka käyttää sitä alkuperäisen patsaan samanlaisen kopion luomiseen.
Tämä palauttaa meidät 3D-tulostukseen. On olemassa monia erilaisia 3D-tulostimia, jotka luovat malleja erityyppisistä muoveista, mutta ne kaikki toimivat pääosin samalla tavalla. Tulostin käsittelee mallinnusohjelmiston luoman objektin digitaaliset piirustukset - virtuaalitilassa sijaitsevat koordinaatit - ja leikkaa mallin digitaalisesti riittävän pieniksi paloiksi, jotka kone voi luoda. Nämä komponentit on kerrostettu päällekkäin ja sidottu toisiinsa melkein saumattomasti, jolloin alkuperäisen digitaalisen mallin fyysinen toisto on identtinen. 3D-skannaus ja tulostaminen on tietysti paljon, paljon nopeampaa kuin Albertin menetelmä, mutta se toimii suunnilleen samalla tavalla - paitsi tietenkin kohteen muodon automatisoidulle dokumentoinnille ja robottirakenteelle synteettisillä materiaaleilla. Alberti jopa kehui, että hänen menetelmäänsä voidaan käyttää veistoksen eri osien uudelleen luomiseen eri aikoina tai eri paikoissa ja että hänen menetelmä oli niin tarkka, nämä yksittäiset komponentit voitiin koota saumattomasti luodakseen tarkan jäljennöksen alkuperäisestä - prosessista, joka kuulostaa paljon modernilta valmistukselta.
Michelangelon Daavid skannataan The Digital Michelangelo Project (The Digital Michelangelon projekti) Sekä vanhalla että uudella tekniikalla, mikä tahansa patsas - mikä tahansa, todellakin - voidaan teoriassa luoda uudelleen missä tahansa koossa tahansa. Otetaan esimerkiksi Michelangelon Daavid . Vuonna 2000 Stanford labs loi melkein täydellisen digitaalisen 3D-kopion Davidista, jota käyttäjät voivat kiertää ja manipuloida tutkiakseen veistoksen paljon tarkemmin kuin mitä olisi mahdollista, jos he vierailevat alkuperäisessä Firenzessä. Kuudesta tonnista kolmeenkymmeneenkaksi gigatavuun Michelangelon mestariteoksen digitoitu kopio voidaan nyt palauttaa kaikkien studiossa, joilla on nopea Internet-yhteys, tarpeeksi kiintolevytilaa ja joitain automaattisia valmistuslaitteita. Digitaalisen mallin tarjoama joustavuus luo aivan uusia tapoja ihmisille kokea patsas. Esimerkiksi käsitetaiteilija Serkan Ozkaya loi vuonna 2005 muodollisesti nimellä David ( tunnetuksi Michelangelo) kutsutun valtavan kultaisen jäljennöksen, joka on tällä hetkellä asennettu Kentuckyssa, Louisvillessä, 21c-museoon.
3D-tulostimet ja muut digitaaliset valmistusmuodot muuttavat mahdollisesti tulevaisuuden elämäämme. Mutta näiden paradigmanmuutoskoneiden takana olevat ajatukset ovat olleet olemassa jo pitkään, ja unelma jakaa ja luoda samanlaisia kopioita on peräisin 1500-luvulta. Albertin kaltaisista tutkijoista, taiteilijoista ja filosofeista puuttui tekninen hienostuneisuus ideoidensa toteuttamiseksi käytännössä, ja joissain tapauksissa heillä ei ollut mielikuvitusta edes toteuttaa ehdottamiensa mahdollisuuksia. Mutta se ei ole enää ongelma. Meillä on tekniikka. Huomisen suunnittelijat toteuttavat renessanssin unelmat.
