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中國古代的畫圖工具有哪些?

中國的農業和手工業發展得很早,也很成熟。先進的農業和手工業帶來了先進的技術,其中許多包含圖形知識。包括測繪工具的制作和使用,圖形概念的表達,土地的等平面面積和糧倉的立體體積的計算等。

中國古代數學中的幾何知識具有內在的邏輯性,它是以實用材料為基礎組織起來的知識體系,是以圖形的計算為中心內容的知識。

量具、力矩等早期測量工具的發明,對推動我國測量技術的發展有著直接的影響。

大禹抗洪的時候,陸上坐車,水上坐船,泥地爬犁,山上釘鞋,風雨過後非常辛苦。他左手拿著碼尺,右手拿著尺子。黃河長江到處跑,到處調查。

大禹為了治水,走到樹梢下,帽子被樹枝吹掉了。他沒有回頭。鞋子丟了,沒回去撿。其實他也不是不知道鞋子丟了。他不會花時間去接他們。

就像有壹句名言激勵著人們:大禹不喜壹尺之玉,惜壹寸之時。

大禹手持的“準”、“繩”、“規”、“矩”,是中國古代的繪圖工具。

原圖必須是手繪的。隨著圖形要求的提高,特別是圖形標準化的要求,如直線、圓弧等,繪圖工具的創建成為必然。

“準”的風格有點像現在的丁字尺。從詞義分析,它的作用大概是和繩子結合,在較大範圍內確定線的平直度。

“規則”和“矩”的作用分別是畫圖和設置直角。這兩個字在甲骨文中已經出現。量規取自手握量規的方式,力矩取自其實際形狀。力矩的形狀後來發生了變化,從包含兩個直角變成只包含壹個直角。

規則、時刻、標準、繩索的發明,都有壹個在實踐中逐漸形成和完善的過程。這些繪圖工具的出現有力地推動了相關生產的發展,也極大地豐富和發展了人們的圖形概念和幾何知識。

戰國時期,壹個很好的技術方案已經出現。壹些漆器上繪制的船、兵器、建築等圖,符合正投影原理。河北省出土的戰國時期孫中山古墓中的壹塊銅片上有建築平面圖,表現出較高的繪畫技巧和幾何水平。

量具、力矩等早期測量工具的發明,對推動我國測量技術的發展有著直接的影響。

秦漢時期,測量工具變得更加專業化和精細化。為了測量長度,人們發明了壹根桿子和壹根測量繩。前者用於測量短距離,後者用於測量長距離。還有壹種用竹簽做成的軟尺,長度和卷尺差不多。矩也從無標度發展到有標度的正方形。

此外,還發明了水平儀、水平尺和方向羅盤。測量方法自然更加精密,不僅可以測量可到達的目標,也可以測量不可到達的目標。

秦漢以後,計量方法的高明帶來了計量後的高超計算,從而豐富了中國數學的內容。

據成書於公元前1世紀的《周代平算經》記載,周公和商臯在西周開國時曾討論過測矩方法,其中商臯所說的測矩方法包含了豐富的數學內容。

商高說:“平矩是右繩,平矩是高度,復矩是深度,臥矩是距離……”尚高說,把方塊放在不同的位置,可以測出目標的高度、深度和寬度。

尚高所說的矩的使用方式,其實就是所謂的畢達哥拉斯度量。勾股度量涉及勾股定理,因此,《周易·舒靜》特別舉出了勾三、古四和吳縣的例子。

秦漢以後,有人著書,詳細論述了利用直角三角形相似原理進行測量的方法。這些著名的著作包括《周髀算經》、《九章算術》、《海島算術經》、《算術筆記》、《舒舒九章算術》、《思源》等,它們構成了中國古代數學獨特的計量理論。

圖形的概念是在人們接觸和改造自然的實踐中形成的。早期人類是通過直接觀察自然、模仿自然來獲得圖形知識的。

這裏所謂的自然,不是壹般解釋的自然,而是以食物為基礎的自然,是人類最迫切需要的。人們從這方面獲得關於動物習性和植物屬性的知識,從祈禱轉向崇拜。

幾乎所有的崇拜方式都表現出原始藝術的特征,比如動物舞蹈和壁畫。可以相信,我們真的是依靠原始生活中的生物因素來使用壹些圖形技術的。這不僅是視覺藝術的源泉,也是圖形符號、數學和圖書契約的源泉。隨著生活和生產實踐的深入,圖形的概念得到了加強和發展,主要有兩個原因。

第壹,有專職人員用圖形表達人的思想感情。從舊石器時代末期的葬禮和壁畫的證據來看,似乎在那個時候,幻覺就已經被強調了,圖形被作為幻覺表達的壹部分。

幻術需要專職人員來表演。他們不僅主持重大儀式,還充當畫師。這樣,通過畫家的作品,圖形的風格逐漸從直接的肖像轉變為簡化的偶像和符號,具有了抽象的意義。

二是生產實踐的決定性影響。圖形幾何的實用基礎之壹是編織。據考證,舊石器時代確實掌握了筐編的方法,應用中出現了粗編的方法。

編織既是技術,也是藝術,所以除了壹般的技術規律外,還有藝術美有待發掘,兩者都要實踐,才能實現。這為幾何和算術奠定了基礎。

由於編織圖案的各種形式以及其中所包含的經緯線數目都是數學性質的,所以引起了對形數關系的更深入的認識。

當然,幾何圖形產生的原因不僅僅是編織,輪子的使用、磚房的建造、土地的丈量,都直接加深和拓展了對幾何圖形的認識,成為喚起古人建立幾何概念的基礎學科。

如果說,上述生產實踐活動使人們產生並深化了圖形的概念,那麽,陶器圖案的繪制就是人們展示這壹概念的場合。在繪制各種圖案,特別是幾何圖案時,人們又壹次發展了空間關系,即圖形之間的相互位置關系和大小關系。

考古學家的考古發現證實,早在新石器時代,中國古人就有了明顯的幾何圖形概念。Xi安半坡遺址和出土陶器的形制中出現了對角線、圓形、正方形、三角形和等分正方形等幾何圖形。

在畫出的三角形中,有直角、等腰、等邊等不同形狀。

稍晚壹些的陶器表現出發達的圖形觀念,如江蘇郫縣出土的陶罐上已出現各種對稱圖形;磁縣下潘王遺址出土的陶盆沿口花紋為等周長的花齒。自然界中幾乎沒有規則的幾何形狀,但人們通過編織、制陶等實踐活動創造出了或多或少規則的物體。這些不斷出現並代代相傳的產品,提供了壹個相互比較的機會,讓人們最終找出它們之間的相似之處,形成抽象意義上的幾何圖形。我們今天所擁有的各種幾何圖形的概念,首先是通過看到人制作的具有這些形狀的物體而確定的,我們自己也知道如何制作。其實這也是壹個實用知識的例子。在中國古代,我們對對角線也有壹定的了解,並能加以應用。據戰國時期的《考·公基》壹書記載,在制造農具、車輛、武器和樂器的工作中,人們已經理解並應用了對角線的概念。“李周?根據考·公基的說法,當時的工匠制造農具、車輛等。,“半刻即宣言,半宣言即它,半磕即它,半磕即它。”其中“矩”指的是直角,即90度。由此可以推斷,“奕譞”是45度,壹個是67.5度,壹個是101度15分,壹個是151度52.5分。但這並不十分確切。因為在同壹本書裏,“平行褶皺”的大小也說是“半刻”,所以應該是135度。

各種角度專用名稱的出現,既顯示了對角線在手工藝技術中的理解和應用,也反映了對角線的數學意義在中國古代的重要性。它使中國古代數學以另壹種方式解決了實踐中的問題。

至於面積和體積計算知識的獲得,直接關系到古代稅制的建立和度量衡制度的完善。

《春秋》是先秦時期的壹部重要著作,記載了魯的“初稅畝”,並開始按畝收稅,“十之壹”。《管子》還記載了齊桓公的《案田與稅》。要實行這些稅制,首先要把土地面積搞清楚,把地丈量清楚,然後按畝比例征稅。

這說明在春秋戰國時期,中國就有了測量土地、計算面積和體積的方法。

先秦時期面積和體積的計算方法,後來出現在西漢的《九章算術》壹書中,成為數學知識的重要內容之壹。

此外,在居延漢簡中也可以得到考古學家的證明。這些成果在早期的數學知識積累中逐漸形成,成為後來的面積和體積理論的基礎。

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