3Dプリンターとデジタルマッピングサービスは、人道的または破壊的な目的のために、良くも悪くも、何でも無限に同一のコピーを作成することを劇的に容易にします。 デジタルマップには、スマートフォンまたはコンピューターがあれば誰でもアクセスでき、ミケランジェロのデイビッドのレプリカは、アサルトライフルと同じくらい簡単に自宅で作成できます。 3Dプリンティングの比較的新しい技術は、デザイナー、製作者、一般の人々に人気がありますが、家庭用プリンターの普及にはまだ至っていません。 しかし、デスクトップの製作がデスクトップパブリッシングと同じくらい一般的になるのは時間の問題のようです。 この技術は毎年安く、効率的になっており、3Dプリンティングはほとんど確立されていませんが、エンジニアはすでに4Dプリンティングに取り組んでいます（4番目の次元は時間です！）。 ある野心的な会社が最近、3DプリンティングペンのプロトタイプでKickstarterにセンセーションを巻き起こしました。
これらの最新の描画およびモデリング技術は魅力的ですが、3Dプリンティングのアイデアはいつ生まれましたか？ 初期の図面と製造の「機械」にはどのようなものがありますか？ 答えを見つけるために、私たちはコピー機やカーボンペーパーの前の時代、ルネサンスに戻って、言葉の本来の意味でデジタル複製を発明した男に戻ります。
レオン・バッティスタ・アルベルティは、15世紀に生きたイタリアの哲学者、科学者、建築家、そしてポリマスの周りのすべてでした。 基本的に、彼はあなたの典型的なルネッサンスの男でした。 アルベルティはルネサンスから生まれた最も重要で影響力のある創造的な人物の一人かもしれませんが、あまり知られていない人物の一人です。 彼は、芸術と科学は数学の基本原則によって結び付けられ、彼の多くの成果の中で、アルベルティは今日の中心的視点として知られる幾何学的構造の原則を定義し、絵画、彫刻、建物の助けを借りずに同一のコピーを作成する技術を発明しました印刷機などの機械装置。 同一のコピーを作成する方法に対するこの欲求は、手作業による複製技術に起因する不適切性と避けられない間違いに対するアルベルティの不満から生じました。 彼の優れた本であるThe Alphabet and the Algorithm （私は現在楽しんでおり、以前にDesign Decodedについて言及しました）で、建築理論家であり歴史家のMario Carpoは、これらの技術を「デジタル」複製と説明しています。
「Albertiは、語源的な意味でデジタル化することにより、アナログ画像の欠陥に対処しようとしました。画像を数字のリストと一連の計算命令、またはアルゴリズムに置き換え、視覚画像をデジタルファイルに変換し、必要に応じて元の写真のコピー。」
画像を慎重に計算された座標に減らし、オリジナルの作成方法を文書化することにより、Albertiは誰でもオリジナルの作品とまったく同じコピーを作成できるようにしました。 エラーなしで簡単にコピーできる数値原稿は、ルネサンスのファイル転送のタイプを表しています。
アルブレヒトデューラーのドローイング「ドラフトマンドローイングオブリカンベントウーマン」（1525年）、アルベルティが彼の論文De Pictura（ウィキメディアコモンズ）で説明したものと同様のパースペクティブマシンを描いています。 再現に関するアルベルティの最も有名な発明は、現在でもアーティストによって使用されているパースペクティブマシンです。 彼が現実から画像を転写するために設計したセットアップは、現代の戦艦ゲームボードのようなものに見えます。 格子状の木製スクリーンは、スクリーンの中央の固定点に目を向けたアーティストと被写体を分離します。 アーティストの観点からは、表現されるオブジェクトはフレーム化されたグリッドにマッピングされます。 これにより、アーティストは、一致するグリッドに分割された紙の上に画像を正確に再作成できます。 これらのグリッド線の間の距離は、デジタルテクノロジーの用語から用語を借用するための画像の「解像度」を決定し、限られた範囲で再現の精度を決定します。 現在のデジタルテクノロジーとの比較をさらに行うためにもう少し外挿したい場合、これらのグリッド分割をピクセルと呼ぶことさえできます。 アルベルティのパースペクティブマシンは、複製から変動を排除するという彼の探求の重要なステップを表しましたが、それでもアーティストの手に頼っていたため、ヒューマンエラーを完全に取り除くことはできませんでした。 アルベルティは数学ベースの生殖技術の開発を続けました。
Descriptio Urbis Romae（「ウィトルウィウスからルネッサンスへの建築意向」、マギル大学）に記載されている座標を使用した、アルベルティのローマの地図の再現 真の「デジタル化」の最も説得力のある作品の1つは、1440年代頃に作成されたローマの地図、 Descriptio Urbis Romaeを含むアルベルティの本です。 ただし、この本には実際に印刷された地図のコピーは含まれていません。 ローマの街路、寺院、風景を入念に測定し、描いた後、アルベルティは地図を配布したいと考えましたが、手作りのコピーで正確にオリジナルを再現できるとは思いませんでした。 機械的複製の技術は初期段階にありましたが、その使用は広がらず、その可能性は未実現のままでした。 アルベルティのソリューション？ 彼は慎重に作成した地図を、カピトリーノの丘の頂上から測定した一連の極座標に転写しました。 これらの座標は、手書きの地図の代わりにDescriptioで収集されます。 彼のアイデアは、読者がアルベルティのメモと度に分割されたディスクの中心に取り付けられた回転定規で構成されるアストロラーベのようなデバイスを使用して、彼自身のマップの同一バージョンを転写できるということでした。 アルベルティの座標と指示は、Carpoが指摘したように、原始的なタイプのアルゴリズムであり、今日のコンピューター設計のアーキテクチャーとデジタル製造機械を制御するソフトウェアを駆動するのと同じプロセスです。
彼の論文「De Statua（Public Domain）」に記載されているアルベルティのフィニトリウムの図面 しかし、おそらくアルベルティの発明の中で最も印象的なのは、彫刻を再現するための彼の技術です。 アルベルティは、図形彫刻に関する彼の論文De statuaで 、伝統的なツールと基本的な計算を使用して、彫刻の同一のコピーを複製する方法を説明しました。 まず、アーティスト/コピー機は、適切なツール（tスクエア、角度など）を使用して、彫刻の高さ、幅、およびさまざまな直径を正確に測定します。彫刻の主要なコンポーネントは、「スキャンされた」互いに、そして像の全長に関連して。 彫像の詳細をより正確に測定するために、 定義者またはフィニトリウムとして知られるアルベルティの発明の装置が彫像の上部に設置されています。 ローマの地図を作成するために使用されるデバイスと同様に、 フィニトリウムは、可動アームに結合された角度が刻まれた平らなディスクであり、測定値も刻まれています。 端から重み付き線を掛けます。 腕を回転させ、鉛直線を上下させることにより、確実に遅くなりますが、中心軸に対して3次元空間内の像のすべての点をマッピングすることは技術的に可能です。 その後、そのデータを職人に送信し、職人はそれを使用して元の彫像の同一のコピーを作成します。
これにより、3D印刷に戻ります。 さまざまな種類のプラスチックからモデルを作成する3Dプリンターにはさまざまな種類がありますが、基本的にはすべて同じように機能します。 プリンターは、モデリングソフトウェアによって作成されたオブジェクトのデジタルブループリント（仮想空間に配置された座標）を処理し、マシンによって作成されるのに十分な小さなモデルにモデルをデジタル的に「スライス」します。 これらのコンポーネントは互いに重なり合っており、ほぼシームレスに結合されているため、元のデジタルモデルと同じ物理的再現が作成されます。 3Dスキャンと印刷は明らかに、Albertiの方法よりもはるかに高速ですが、オブジェクトの形状の自動ドキュメンテーションと合成材料を使用したロボット構造を除いて、ほぼ同じ方法で機能します。 アルベルティは、自分の方法を使用して、彫刻のさまざまな部分をさまざまな時間またはさまざまな場所で再作成でき、彼の方法は非常に正確だったので、これらの個々のコンポーネントをシームレスに組み立てて、オリジナルの正確なレプリカを作成できることさえ自慢しました現代の製造業によく似ています。
デジタルミケランジェロプロジェクト（デジタルミケランジェロプロジェクト）によってスキャンされているミケランジェロのダビデ 古いテクノロジーと新しいテクノロジーの両方を使用すれば、あらゆる像、あらゆるもの 、実際には、理論的にどこでもあらゆるサイズで再現できます。 たとえば、ミケランジェロのダビデを見てください 。 2000年、スタンフォード研究所は、ユーザーがフィレンツェのオリジナルを訪問する場合よりもはるかに詳細に彫刻を調べるために回転および操作できる、デイビッドのほぼ完全なデジタル3Dレプリカを作成しました。 6トンから32ギガバイトまで、ミケランジェロの傑作のデジタル化されたレプリカは、高速インターネット接続、十分なハードドライブスペース、自動製造装置を備えた誰のスタジオでも再構築できるようになりました。 デジタルモデルによって提供される柔軟性は、人々が像を体験するためのまったく新しい方法を作成します。 たとえば、 デビッド（ミケランジェロに触発された）として正式に知られる巨大な黄金の複製は、2005年にコンセプチュアルアーティストのセルカンオズカヤによって作成され、現在ケンタッキー州ルイビルの21c博物館に設置されています。
3Dプリンターやその他の形式のデジタルファブリケーションは、将来の生活を変える可能性があります。 しかし、これらのパラダイムシフトマシンの背後にあるアイデアは長い間存在しており、同一のコピーを共有して作成するという夢は15世紀にまでさかのぼります。 アルベルティのような科学者、芸術家、哲学者は、アイデアを実用化するための技術的な洗練度を欠いており、場合によっては、提案したものの可能性を実現するための想像力も欠いていました。 しかし、それはもはや問題ではありません。 技術があります。 明日のデザイナーは、ルネッサンスの夢を実現します。
