Read the book: «Проектирование и дизайн мебели на компьютере»

Введение

Данная книга адресована всем, кто так или иначе связан с проектированием и изготовлением мебели. Наступило время, когда делать мебель стало необычайно просто, и занимаются этим очень многие. Сегодня доступны любые материалы и комплектующие, всевозможный инструмент, широк выбор компьютерных программ для проектирования, а Интернет, журналы и каталоги – неисчерпаемый источник идей для дизайнера. Любой человек, вооруженный минимумом инструмента, способен придумать и собрать качественную современную мебель. Самую трудоемкую часть технологического процесса, лежащую между проектированием и сборкой, почти полностью берут на себя производители деревоплиты и фурнитуры. На долю самодеятельного или профессионального мебельщика остаются наиболее творческие и интересные этапы.

В этой книге автор попытался свести воедино дизайн, конструкцию и самый первый инструмент, который нужен для создания мебели, – компьютерные программы. В преимуществах шуруповерта перед отверткой никого убеждать не нужно. Как ни парадоксально, но 80 % мебельщиков в глубине души уверены, что на компьютере конструировать мебель сложнее и дольше, чем на листе бумаги. Правда, большинству из тех, кто рискнул создать хотя бы один проект на своем компьютере, возвращаться к карандашу, бумаге и калькулятору почему-то не хочется.

Чего нет в этой книге? Прежде всего, в ней нет готовых модификаций и решений. Примеры дизайна и конструкции окружают любого из нас – достаточно зайти в мебельный магазин, на выставку или открыть любой каталог мебели.

Первая половина книги посвящена как раз тому, как рождается замысел любого предмета или комплекта мебели.

Тема первой главы – основы дизайна и композиции мебели. Главные вопросы – зачем создается та или иная мебель и почему одни вещи нравятся многим, а другие – нет.

Во второй главе кратко перечислено то, из чего создается мебель: материалы, крепеж и фурнитура. Основной акцент сделан на конструктивных свойствах составляющих мебели.

Третья глава посвящена собственно конструированию мебели. Она рассказывает, как воплотить замысел в конкретные детали и их соединения.

Во второй половине издания описываются тонкости конструирования реальной мебели средствами различных программ. Здесь нет подробных инструкций по использованию каждой рассматриваемой программы. Нужно отдать должное разработчикам этих приложений, тратящим немало усилий на написание справочных систем и назначающим в любом своем продукте клавишу F1 для вызова справки и поддержки.

В четвертой главе рассмотрено любимое приложение дизайнеров всех времен и народов – 3ds Max. Поскольку трехмерное моделирование и предваряет, и завершает любой проект, эта программа будет полезна и конструктору мебели. Вопрос лишь в том, как и когда стоит прибегнуть к помощи этого инструмента.

Пятая глава посвящена легендарному оружию конструкторов последних десятилетий – программе AutoCAD. Дополненная несколькими специализированными приложениями, она сочетает универсальность с достаточно высокой автоматизацией параметрического проектирования мебели.

В шестой главе рассмотрены наиболее распространенные специализированные системы автоматизированного проектирования мебели, которые зарекомендовали себя и на крупном производстве, и в малом бизнесе, и в домашних условиях. Наряду с чисто конструкторскими функциями в этих программах есть функции приема и сопровождения заказов, материальный учет и даже элементы планирования производства.

Седьмая глава рассказывает об очень важном процессе, специфическом для мебельного производства – составлении карт раскроя листовых материалов. Пожалуй, этот класс программ не имеет «бумажного аналога», ведь при раскладке деталей на листе человек всегда уступает компьютеру и в скорости, и в рациональности использования материала.

Последние две главы могут быть интересны как конструкторам и проектировщикам, так и тем, кто занимается продажами. Как будет выглядеть мебель с разными вариантами отделки в интерьере, как изменится помещение с новой мебелью – проще всего смоделировать картинку, обратившись к различным программам, используя их возможности быстрой визуализации и расстановки предметов.

В данном издании нет ответа на вопрос «Какая программа лучше?». Технические возможности разных приложений каждого класса довольно близки, а лучшие из них те, с которыми конкретному пользователю будет удобно, интересно и приятно работать.

От главы коллектива авторов

Высказать замечания и пожелания, задать вопросы, возникшие при прочтении этой книги, вы можете по адресу AlexanderZhadaev@sigmaplus.mcdir.ru или посетив нашу домашнюю страничку MyReaders.narod.ru (там вы найдете дополнительные материалы к книге, а также сможете принять участие в форуме или пообщаться в чате).

Александр Жадаев

От издательства

Ваши замечания, предложения и вопросы отправляйте на следующий адрес электронной почты: dgurski@minsk.piter.com (издательство «Питер», компьютерная редакция).

На сайте издательства http://www.piter.com вы найдете подробную информацию о наших книгах.

Глава 1
Основы композиции и дизайна мебели

Создание мебели обычно считается прикладной инженерной задачей. Оно в равной мере оказывается и наукой, и искусством.

Наряду с крупным серийным производством, значительную долю рынка мебели в России (по некоторым оценкам, до половины) занимают малые предприятия и мастера-одиночки. К последним можно отнести и любителей, делающих мебель исключительно для себя, и тех, кто выполняет единичные заказы «по знакомству». Несмотря на все различия в задачах, объеме производства, силах и средствах, любой мебельщик следует общему направлению, именуемому «творчество». Книга посвящена компьютерным возможностям проектирования мебели, но любые средства хороши лишь при четком видении целей и методов.

Процесс создания мебели, как и любого другого изделия, может иметь два принципиальных варианта:

• креатив – полный цикл проектирования, начиная с замысла и технического задания;

• копирование – дороботка существующих промышленных или выставочных образцов мебели.

Слово «творение» применительно к стулу звучит слишком возвышенно, но под креативом понимается именно полноценное творчество. Как ни парадоксально, но выбор того или иного пути меньше всего зависит от величины предприятия и наличия специалистов. Определяющий фактор здесь скорее – мировоззрение руководителя, дизайнерской группы или домашнего мастера, желание создать что-либо свое со всеми возможными муками, поисками и ошибками или попытка повторить уже признанное, но чужое творение. Правда, в последнем случае легко унаследовать и чужие неточности и недостатки.

Три фактора, под влиянием которых формируется любой предмет быта, назовем условно эргономикой, эстетикой и экономикой. Первые два понятия универсальны и для производителя, и для потребителя, так как являются разными сторонами потребительского качества вещи. Под экономикой потребитель понимает прежде всего расходы на приобретение и дальнейшее владение вещью: «Я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи». Производителю этот фактор видится как выбор (или изобретение) технологий и материалов, опять же с учетом их стоимости.

Третий фактор, как правило, противодействует первым двум. Домашний мастер задумывает прекрасный кухонный гарнитур, но обнаруживает, что сделать его не сумеет: выпуклый фасад MDF необходимого радиуса никто не выпускает, а оборудование для его самостоятельного изготовления стоит дороже всей квартиры мастера. Эргономика подталкивает крупного производителя мебели к использованию ортопедических пружинных блоков, но экономический расчет показывает, что дешевле и выгоднее применять поролон – цена дивана сразу становится конкурентоспособной, а прибыль с одного изделия – выше. При этом остается возможность для большей торговой наценки. Массовый покупатель тоже отдаст предпочтение менее совершенной, но доступной по цене мебели.

На самом деле экономическая составляющая в определенный момент времени и дает определенную свободу творчеству, и ограничивает ее. За достаточно длительный период экономические факторы приводят к качественным изменениям «эстетического» и даже «эргономического» подхода.

Эргономика

Эргономика – наука, основным содержанием которой является изучение функциональных возможностей человека и создание предметов, наиболее отвечающих им. Инженерная психология описывает условия работы в разных ситуациях, психофизиологическую оценку человеком предметного мира. Кроме того, для проектирования абсолютно необходима антропометрия – система измерений человеческого тела.

Мебель как интерьер жилища оказывается второй по близости к человеку составляющей предметной среды (самая первая, естественно, белье и одежда). По своему значению в жизни людей мебель занимает четвертое место, вслед за пищей, одеждой и крышей над головой. Дизайнеру и конструктору важно с самого начала представить функциональное назначение предметов мебели, а затем соответствующие элементы их конструкции и пространственные параметры. Вполне разумно брать за основу любого мебельного проекта именно функциональность, к которой прилагать эстетическую и экономическую составляющие.

Для нормального функционирования человеку очень важны зоны движений: ближняя, нормальная и комфортная. В последней области стоящему или сидящему человеку удобно выполнять работу с максимальной силой или точностью при минимальном утомлении. Поверхность стола, полки и ящики, где лежат часто используемые вещи, должны располагаться именно в этой зоне. При планировании габаритов мебели (рис. 1.1) также важна зона максимальных движений, или досягаемости.

Рис. 1.1. Высота некоторых функциональных элементов

Таким образом, в любой мебели можно выделить функциональные элементы и размеры, подгоняемые под использующего эти предметы человека, и все остальные. Функциональная значимость элементов и размеров может быть явной: высота и глубина столешницы, высота и размеры сиденья табурета, высота и глубина полок шкафа. В других случаях взаимосвязь неочевидна и требует определенного пространственного воображения, например, выступающий край купольной вытяжки или угол открытой дверцы подвесного шкафа могут оказаться на уровне лица стоящего человека (травмоопасная зона).

Функциональны также размеры, связанные с «содержимым» корпусной мебели и столов. Для книжной полки предназначены книги высотой 220 или 270 мм. В шкафу должна свободно висеть одежда на плечиках шириной не менее 500 мм, причем для короткой одежды нужно около 950 мм от штанги, а для длинной – приблизительно 1600 мм. Встраиваемая кухонная техника требует отсеков определенного размера. Объемы компьютерного стола связаны с размерами системного блока, монитора и клавиатуры. Соответствие можно выяснить, читая инструкции к технике и проверяя его путем обмера.

Вся мебель согласно ГОСТ 20400–80 «Продукция мебельного производства. Термины и определения» делится по своему эксплуатационному назначению всего на два вида:

• бытовая мебель;

• мебель для общественных зданий.

Затем эта мебель разделяется по функциональному назначению:

• для хранения (корпусная);

• для сидения и лежания;

• для работы и приема пищи (столы);

• прочая.

Примечание

Определения «мягкая мебель» в нормативно-технической документации, как и в науке, нет. В классическом справочнике мебельщика В. В. Сапожникова от 1968 года этот термин можно найти только при рассмотрении мягких элементов мебели.

Нормы и стандарты

Расцвет массовых антропометрических исследований относится к концу XIX – началу XX века. В это время было составлено множество антропометрических таблиц для всех половозрастных групп, которыми пользуются и по сей день. Тогда же сложились основные концепции анатомически обоснованной мебели, прежде всего предметов для сидения и лежания, которые явно должны соответствовать определенным частям тела.

Одним из самых полезных и фундаментальных наблюдений было построение шведским врачом Б. Акербломом оптимального профиля спинки стула. Эта линия отличается от формы позвоночника и обеспечивает значительную свободу посадки, а самым существенным является наличие выступа на высоте 180–220 мм от плоскости сиденья, обеспечивающего опору поясницы.

Среди самых известных и безупречных разработок того периода можно назвать парту Эрисмана (рис. 1.2), за которой учились предпоследние пять поколений. Эта школьная мебель упомянута первой из-за того, что разработал ее не мебельщик, а выдающийся врач-гигиенист.

Рис. 1.2. Парта Эрисмана

Диван «Club 1910» Йозефа Хоффмана, разные непринципиальные модификации которого знакомы практически всем жителям Земли, скоро отметит свое столетие. Выросшие в СССР, скорее всего, при слове «диван» представляют именно диван Хоффмана, перемоделированный социалистическим производством.

Третий удивительный образец – гнутый стул № 14 Михаэля Тонета (рис. 1.3), выпускаемый с 1859 года и на долгое время обеспечивший процветание австрийской компании «Тонет». В нашем обиходе за ним закрепилось название «венский стул».

Рис. 1.3. Стул Тонета

В советское время было разработано около ста государственных стандартов (ГОСТ) и технических условий (ТУ), в которых нормировались практически все параметры выпускаемой мебели.

Некоторые сокращенные выдержки из этих документов с комментариями автора приведены в табл. 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1. Некоторые функциональные размеры мебели для хранения

Таблица 1.2. Некоторые функциональные размеры столов

Измерения и расчеты

Функциональные размеры, приведенные в стандартах, полезно осознать. Рекомендованная высота кухонного стола – 850 мм – должна быть удобна для среднестатистической хозяйки, но женщины бывают разные. При изготовлении мебели на заказ домашнему мастеру, да и любому дизайнеру-конструктору, нужно представлять этот размер несколько иначе: поверхность столешницы на кухне должна находиться на ширину ладони ниже локтя свободно опущенной руки хозяйки. При росте 150 или 180 см эта величина заметно отличается от обычной высоты кухонных гарнитуров.

Верхний край самого верхнего выдвижного ящика комода или шкафа-купе ограничивает свободный доступ в этот ящик. Предельная высота в данном случае на кулак ниже подмышечной впадины, что еще удобно в использовании. Достать что-либо со дна ящика, расположенного чуть выше, без помощи табурета уже будет невозможно.

Мебель, в отличие от одежды, не принято делать «по индивидуальным меркам». Однако интересно наглядно оценить функциональность создаваемого предмета и проверить свой замысел макетным методом. Для этого необходимо изобразить в масштабе человека и окружающие его предметы. Человечка желательно сделать с подвижными руками и ногами, а вещи и их детали – перемещаемыми. Тогда легко проследить все возможные случаи взаимодействия, увидеть, что удобно, а что мешает. До распространения компьютерных методов иногда делали объемные макеты мебели из пенопласта или картона, а «испытателем» служил шарнирный манекен. Можно пользоваться и эскизами на бумаге, хотя бы в одной типичной проекции.

На компьютере подобное моделирование выполняется быстро, просто и наглядно. Достаточно любой программы черчения или редактора векторной графики (CorelDRAW или Adobe Illustrator) и даже средств рисования Microsoft Office. Единственное требование к программе – удобство интерфейса. В этом отношении CorelDRAW даже удобнее, так как вращать и перемещать объекты можно с помощью мыши в рабочей области без использования меню и кнопок инструментов.

Создание компьютерного стола

На примере программы CorelDRAW рассмотрим способ создания эскиза и эргономической оценки проекта компьютерного стола. Исходные функциональные требования к столу заданы заказчиком вполне конкретно: на столе должны размещаться жидкокристаллический монитор, клавиатура, мышь и системный блок. Другие вещи (принтер, колонки, диски, бумаги) на столе размещать не предполагается. К левой боковой стенке системного блока должен быть свободный доступ – этот компьютер часто используется для тестирования комплектующих и восстановления информации на жестких дисках. Стол, когда им не пользуются, должен занимать минимум места, особенно по глубине, ширина менее критична.

Для моделирования макета нужно создать новый документ и установить масштаб документа 1:10 или 1:20, чтобы изображение умещалось на странице, а на панели свойств и на линейках указывались его реальные размеры.

• Выполнив команду View → Grid and Ruler Setup (Вид → Установка сетки и линеек), в открывшемся окне Options (Настройки) выбрать пункт Rulers (Линейки) и нажать кнопку Edit Scale (Редактировать шкалу), а в дочернем окне Drawing Scale (Масштаб) установить необходимый масштаб.

• Создать «туловище», «голову» и «конечности» (размеры каждой из этих частей можно взять из антропометрических таблиц). Домашнему мастеру лучше снять мерки с реальных пользователей будущей мебели. В рассматриваемом примере используются размеры конкретного заказчика невысокого роста, поэтому высота сиденья меньше стандартных 43 см.

• Переместить центры поворота каждого элемента туда, где находятся суставы. Необходимо нарисовать линию взгляда, которая обычно направлена на 15° вниз от горизонтали, а область наиболее комфортного зрения представляет собой конус с углом 30°, осью которого является названная линия. Типичная проекция для подобной мебели – вид сбоку (в этом виде легко одновременно отследить позу человека, все значимые элементы и проблемные взаимодействия).

• Придать манекену нужную позу, перемещая и поворачивая сегменты конечностей (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Сидящий манекен

• Изобразить элементы, положение и размер которых функционально заданы относительно сидящего человека. Клавиатуру нужно расположить под кистью руки, а монитор – на линии нормального взгляда на расстоянии около 60 см от глаз (рис. 1.5, а). Размеры объектов удобно устанавливать, вводя точные значения в поля Object(s) Size (Размер объекта) на Property Bar (Панель свойств).

Рис. 1.5. Подгонка габаритов

На рисунке видно, что поверхность для установки клавиатуры должна находиться ниже, чем поверхность для установки монитора, поэтому для клавиатуры можно сделать полку, задвигаемую под основную столешницу. Таким образом решается задача минимальной глубины стола в нерабочем положении. Системный блок в таком случае удобно спрятать под стол и расположить вдоль – левая стенка будет обращена вперед, как и требовалось, а лицевая панель обращена вправо, что тоже достаточно удобно (рис. 1.5, б).

Из рисунка ясно, что компьютер под столом не мешает сидящему человеку, а места для ног достаточно.

• Нарисовать контуры проектируемого стола. В данном случае важно лишь совпадение габаритов и положение некоторых элементов, поэтому достаточно составить схематичное изображение из прямоугольников. Для рассматриваемого примера имеют значение размеры столешницы и полки для клавиатуры, габариты монитора, контур системного блока и положение основания стола. Необходимо также обозначить колесные опоры, определяющие высоту основания стола над поверхностью пола (рис. 1.5, в). Отдельные объекты проще добавить, пририсовывая их к ранее созданным элементам. Если выполнить команду View → Snap to Objects (Вид → Привязать к объектам), то новые объекты будут «прилипать» к уже существующим.

• Смоделировать размещение человека за столом перед монитором, перемещая отдельные элементы и изменяя их размеры. Возможно, стоит дополнить набросок еще одной или двумя проекциями: видом спереди и сверху. В результате должно появиться что-то, подобное изображению на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Пример эскиза с габаритами

Программа CorelDRAW предоставляет для нанесения на рисунок размерных линий инструмент Dimension (Размерные линии), находящийся на всплывающей панели рисования кривых. Полученный эскиз пока далек от конструкции, а детали могут «висеть в воздухе». Из этого наброска, который предстоит уточнить с точки зрения композиции, в дальнейшем понадобятся только размеры.