3D-printere og digitale kortlægningstjenester gør det drastisk lettere at fremstille uendelige identiske kopier af alt, hvad enten det er bedre eller værre, til humanitære eller destruktive formål. Et digitalt kort kan fås adgang til af enhver med en smartphone eller computer, og en kopi af Michelangelo's David kan laves derhjemme lige så let som en angrebsriffel. Selvom den relativt nye teknologi til 3D-udskrivning viser sig at være populær blandt designere, fabrikanter og offentligheden, har den endnu ikke nået alt om hjemmeprinteren. Men det ser kun ud til at være et spørgsmål om tid, indtil desktop-fabrikation er lige så almindelig som desktoppublicering. Teknologien bliver billigere og mere effektiv hvert år, og selvom 3D-udskrivning næppe er blevet etableret, er ingeniører allerede hårdt arbejde på 4D-udskrivning (den fjerde dimension er tid!). Et ambitiøst firma har for nylig skabt en sensation på Kickstarter med sin prototype til en 3D-printerpen.
Disse nyeste tegne- og modelleringsteknologier er fascinerende, men hvornår kom ideen om 3D-udskrivning? Hvad er nogle af de tidligste "maskiner" til tegning og fabrikation? For at finde svaret går vi tilbage til dagene før kopimaskiner eller endda kulpapir, tilbage til renæssancen, til en mand, der opfandt digital gengivelse i ordets oprindelige forstand.
Leon Battista Alberti var en italiensk filosof, videnskabsmand, arkitekt og hele polymath, der levede i det 15. århundrede. Grundlæggende var han din prototype renæssancemand. Alberti er måske en af de vigtigste og mest indflydelsesrige kreative figurer, der kommer ud af renæssancen, selvom han er en af de mindre kendte. Han troede, at kunst og videnskab var forenet med grundlæggende principper i matematik, og blandt hans mange præstationer definerede Alberti principperne for geometrisk konstruktion kendt i dag som centralt perspektiv og opfandt teknikker til at fremstille identiske kopier af malerier, skulpturer og endda bygninger uden hjælp fra mekaniske enheder såsom trykpresse. Dette ønske om en metode til at skabe identiske kopier kom ud af Albertis frustration over utilstrækkelighederne og uundgåelige fejl, der skyldes manuel reproduktionsteknikker. I sin fremragende bog, alfabetet og algoritmen (som jeg i øjeblikket nyder og tidligere har nævnt i Design dekodet), beskriver arkitekturteoretiker og historiker Mario Carpo disse teknikker som ”digitale” reproduktioner.
”Alberti forsøgte at modvirke svigt ved analoge billeder ved at digitalisere dem i etymologisk forstand: at udskifte billeder med en liste over numre og et sæt beregningsinstruktioner eller algoritmer, designet til at konvertere et visuelt billede til en digital fil og derefter genskabe en kopi af det originale billede efter behov. ”
Ved at reducere billeder til omhyggeligt beregnede koordinater og dokumentere metoden, hvorpå originalen blev oprettet, sørgede Alberti for, at enhver kunne fremstille kopier, der var nøjagtigt identiske med hans originale værk. De numeriske manuskripter, som var let at kopiere uden fejl, repræsenterede en type renæssancefiloverførsel.
Albrecht Dürers tegning "Tegner tegner en liggende kvinde" (1525), der skildrer en perspektivmaskine svarende til den, der er beskrevet af Alberti i hans afhandling De Pictura (Wikimedia Commons) Albertis mest berømte opfindelse, der beskæftiger sig med reproduktion, er perspektivmaskinen, der stadig bruges af kunstnere i dag. Opsætningen, han designede til at transkribere billeder fra virkeligheden, ligner noget af et moderne Battleship-spilbræt. En gitteret træskærm adskiller kunstneren, hvis øje holdes på et fast sted i midten af skærmen, fra hans emne. Fra kunstnerens perspektiv kortlægges det objekt, der skal repræsenteres, på det indrammede gitter; på denne måde kan kunstneren nøjagtigt genskabe billedet på et papir, der er opdelt i et matchende gitter. Afstanden mellem disse gitterlinjer bestemmer "opløsning" af billedet, for at låne et udtryk fra digital teknologi og i et begrænset omfang gengivelsens nøjagtighed. Hvis vi ønskede at ekstrapolere lidt mere for yderligere at foretage sammenligningerne med moderne digital teknologi, kunne vi endda kalde disse netinddelingspixels. Albertis perspektivmaskine repræsenterede et vigtigt skridt i hans søgen efter at fjerne variation fra reproduktion, men fordi den stadig var afhængig af kunstnerens hånd, fjernede den ikke fuldstændig menneskelig fejl. Alberti fortsatte med at udvikle matematikbaserede reproduktionsteknikker.
En genskabelse af Albertis kort over Rom ved hjælp af koordinaterne beskrevet i Descriptio Urbis Romae ("Arkitektoniske intentioner fra Vitruvius til renæssancen, " McGill University) Et af de mest overbevisende værker af ægte "digitalisering" er Alberti's bog, der indeholder et kort over Rom, Descriptio Urbis Romae, skabt omkring 1440'erne. Bogen indeholder dog ikke en faktisk trykt kopi af et kort. Efter nøje måling og tegning af Romas gader, templer og landskab, ønskede Alberti at distribuere sit kort, men han troede ikke, at håndlavede kopier nøjagtigt kunne gengive sin original. Mens teknologien til mekanisk reproduktion var i begyndende stadier, var brugen ikke udbredt, og dens potentiale forblev urealiseret. Albertis løsning? Han transkriberede sit omhyggeligt udformede kort til en række polære koordinater målt fra toppen af Capitoline-bakken. Disse koordinater er samlet i Descriptio i stedet for et håndtegnet kort. Hans idé var, at læserne selv kunne transkribere en identisk version af hans kort ved hjælp af Albertis noter og en astrolabe-lignende enhed, der bestod af en roterende lineal, der var knyttet til midten af en skive opdelt i grader. Albertis koordinater og instruktioner er, som Carpo bemærkede, en primitiv type algoritme - den samme proces, der driver nutidig computer-designet arkitektur og softwaren, der styrer digitale fabrikationsmaskiner.
En tegning af Albertis finitorium som beskrevet i hans afhandling De Statua (Public Domain) Men den mest imponerende af Albertis opfindelser er måske hans teknik til gengivelse af skulptur. I sin afhandling om figurskulptur, De statua, beskrev Alberti en metode til gengivelse af identiske kopier af skulpturer ved hjælp af traditionelle værktøjer og grundlæggende beregning. For det første tager kunstneren / kopimaskinen præcise mål for skulpturens højde, bredde og dens forskellige diametre ved hjælp af de rette værktøjer - t-firkanter, vinkler osv. Skulpturens hovedkomponenter måles og dokumenteres numerisk - "scannet" i det væsentlige - i forhold til hinanden og hele statuens længde. For at få mere præcise målinger af statuens detaljer, installeres en anordning ifølge Alberti's opfindelse kendt som definitor eller finitorium ovenpå statuen. I lighed med den enhed, der blev brugt til at skabe et kort over Rom, er finitoriet en flad skive, der er indskrevet med grader forbundet til en bevægelig arm, også indskrevet med målinger; fra slutningen hænger en vægtet linje. Ved at dreje armen og hæve eller sænke lodlinjen er det teknisk muligt, skønt sikkert irriterende langsomt, at kortlægge hvert punkt på statuen i et tredimensionelt rum i forhold til dets centrale akse. Disse data kunne derefter sendes til en håndværker, der ville bruge dem til at oprette en identisk kopi af den originale statue.
Dette bringer os tilbage til 3D-udskrivning. Der er mange forskellige slags 3D-printere, der skaber modeller fra forskellige typer plastik, men de fungerer alle det samme. Printeren behandler digitale tegninger - koordinater placeret i det virtuelle rum - af et objekt oprettet ved modellering af software og digitalt "skiver" modellen i stykker, der er små nok til at oprettes af maskinen. Disse komponenter er lagdelt oven på hinanden og bundet næsten problemfrit sammen, hvilket skaber en identisk fysisk gengivelse af den originale digitale model. 3D-scanning og udskrivning er åbenlyst meget, meget hurtigere end Albertis metode, men det fungerer på meget samme måde - undtagen naturligvis til den automatiserede dokumentation af et objekts form og robotkonstruktionen ved hjælp af syntetiske materialer. Alberti pralede endda med at hans metoder kunne bruges til at genskabe forskellige dele af en skulptur på forskellige tidspunkter eller forskellige steder, og at hans metode var så nøjagtig, at disse individuelle komponenter kunne samles problemfrit for at skabe en nøjagtig kopi af originalen - en proces, der lyder meget som moderne fremstilling.
Michelangelo's David scannes af Det digitale Michelangelo-projekt (Det digitale Michelangelo-projekt) Med både de gamle og nye teknologier kan enhver statue - enhver ting - virkelig teoretisk genskabes i alle størrelser hvor som helst. Tag for eksempel Michelangelos David . I 2000 skabte Stanford laboratorier en næsten perfekt digital 3D-kopi af David, som brugerne kan rotere og manipulere for at undersøge skulpturen i meget nærmere detaljer, end det ville være muligt, hvis de skulle besøge originalen i Firenze. Fra seks ton til 32 gigabyte kan den digitaliserede kopi af Michelangelo's mesterværk nu rekonstitueres i studiet til enhver med en hurtig internetforbindelse, nok plads på harddisken og noget automatisk fabrikationsudstyr. Den fleksibilitet, som den digitale model giver, skaber helt nye måder for folk at opleve statuen. For eksempel blev en enorm gylden gengivelse kendt formelt som David (inspireret af Michelangelo) skabt i 2005 af konceptkunstneren Serkan Ozkaya og er i øjeblikket installeret i 21c Museum i Louisville, Kentucky.
3D-printere og andre former for digital fabrikation vil muligvis ændre den måde, vi lever på i fremtiden. Men ideerne bag disse paradigmeskiftende maskiner har eksisteret i lang tid, og drømmen om at dele og skabe identiske kopier går helt tilbage til det 15. århundrede. Forskere, kunstnere og filosofer som Alberti manglede den teknologiske raffinement for at gøre deres ideer praktiske, og i nogle tilfælde manglede de fantasi til endda at realisere mulighederne for det, de foreslog. Men det er ikke længere et problem. Vi har teknologien. Morgendagens designere vil realisere drømme fra renæssancen.
