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　　達文西留給我們的遺產，是一座包含無窮盡的構想和直覺的寶庫，要完全抓住這位偉大科學家的全貌是一項至難的工作。而事實上，眾人皆知的發明品或在全世界展示的精巧復原模型，都還留存著許多尚未解開的謎題，正因為如此，遙遠的文藝復興時期的機械，至今仍讓研究學者們驚嘆不已。

　　在義大利著名達文西專家——多明尼哥•羅倫佐的帶領下，由當代兩位頂尖CG繪圖專家，首度嘗試將達文西發明手稿與機械草圖，以數位科技生動地呈現。

　　本書擬真的VR立體彩色圖像，輔以達文西研究專家對於發明的精采解說，讓您一窺達文西偉大發明的真實全貌。

　　達文西生於1452年，他手繪各式機械草圖與作動方式：飛行機械、自走車、殺人武器、印刷機、舞台裝置、指南針……，各種天才發明，並沒有留下具體實物，而只有草圖留存下來，卻為後世人們的生活帶來無可衡量的影響！

　　達文西留下的遺產是一座無盡發想與視覺的寶庫，要完全抓住這位偉大科學家的全貌是一項至難的工作。

　　本書介紹達文西所繪製的32種機械草圖，經電腦數位轉化為3D立體VR圖像。作者為義大利著名達文西專家——多明尼哥•羅倫佐與兩位3D繪圖專家，嘗試了解達文西在草稿中所想要表達的技術內涵，並對達文西所設計的機械結構進行各種解讀，最後將解讀結果以電腦3D立體圖像表現出來，並展示於義大利米蘭的達文西博物館。

　　本書將機械結構視覺化的努力，就是實踐達文西所建立的機械設計哲學的現代版範例。在現代的機械設計過程中，工程師必須完成草圖、設計圖、零件圖與裝配圖等四種圖面。繪製草圖時，工程師將想要設計的物品畫出，過程中，工程師能夠發現各種不適切的構想，從而繼續思考。草圖可說是最能適切說明設計者整個思考過程的重要資料，也是工程師思考時的草稿。每當下一階段的圖面完成時，草稿將被丟棄。因此這種最能傳達設計者的設計思想且極具教育價值的草圖實例，很難出現在一般機械設計與工程教育的現場。

　　達文西所繪製的草稿圖，歷經五百餘年完整地出現在本書的每一頁中，這些草稿圖與作者的有關說明，將為機械設計與工程教育現場提供最具教育價值的參考資料與教材。

名人推薦

　　大同大學機械系暨研究所／賴光哲教授　推薦

作者簡介

達文西研究專家／多明尼哥•羅倫佐（Domenico Laurenza）

　　世界知名的李奧納多•達文西的研究專家，專精於文藝復興時期的美術史與圖像學。目前在佛羅倫斯科學史博物館、大學等進行研究。其著作以達文西的著作為首，主要著作有：Leonardo：la scienza trasfigurata in arte（1999）。De Figura Umana：Fisiognomica, anatomia e arte in Leonardo（2001）。La ricerca dell’ armonia：Rappresentazioni anatomiche nel Rinascimentto（2003）等。

CG繪圖專家／馬力歐•泰迪（Mario Taddei）

　　將李奧納多•達文西的豐功偉業以數位科技生動地呈現。曾米蘭工科大學學習工業設計、而後設立電腦設計工作室Studioddm。目前在威尼斯建築大學（IUAV）、米蘭工科大學教授電腦圖像、多媒體技術。以籌製達文西的發明品相關展覽會、開發相關的軟體遊戲與教育軟體而聞名世界。個人網址：www.mariotaddei.net/

譯者簡介

羅倩宜

　　台灣大學外文系學士，美國蒙特利國際學院口筆譯碩士，熱愛有機飲食與爵士樂，曾任總統府、行政院中英文傳譯。譯作類別廣泛。譯有《食物與療癒》、《如何推銷你自己》（以上由世茂出版）

王俞惠

　　曾任多年叢書及雜誌編輯，現為專職翻譯。譯有《圖解印度》（世茂出版）、《知性之旅-越南》（協和國際）、《任性的孩子怎麼教？》、《媽媽的鑰匙》、《玻璃眼睛》（以上為新苗出版）等書。
 

001在天空飛行的機械Flying Machines
機械結構的翅膀
（原型）
大西洋手稿 1051v
1480～1485年
這是一種利用來回和旋轉運動為動力的構造。這一類的機械研究多半收錄在大西洋手稿中，也是解說在天空飛行的機械中複雜構造的基礎，是一項重要的裝置。
 
蜻蜓
阿士伯罕手稿 I 10v
約1487年
據說這個構想是達文西從鳥類或昆蟲等自然界生物中聯想出來，才因而開始研究在天空飛行的機械。這張紙稿被收錄於阿士伯罕手稿中，但原本是巴黎手稿 B的第一頁。巴黎手稿 B中，也記載了許多在天空飛行的機械研究。
 
翅膀
巴黎手稿 B 88v
1487～1489年
人類能夠像鳥一樣張開翅膀在天空飛翔嗎？──達文西終其一生挑戰著這個難題，這是一個為了探求「人類動力」的極限所發明的裝置。或者可以解釋成以機械來重現鳥類展翅的裝置。
 
空氣螺旋槳
巴黎手稿 B 83v
約1489年
這個裝置據說是直昇機的原型，但比起直昇機的構造，更著重於達文西對空氣和水的思考方式。他的論點是：空氣是有密度的物體，所以可以用機械「攪拌」它。總之這並非直昇機，而是一種空氣螺旋槳。
 
002武器War Machines
飛行器 
巴黎手稿 B74v
1488～1489年
在天空飛行的機械的決定版。達文西夢想在空中飛行，反覆進行了許多研究，終於造就了人力飛行器的發明。草圖中清晰地描繪了從操作者處產生動力的「動力來源」，以及能讓裝置主體浮向天際的構造。
 
機械結構的翅膀
大西洋手稿 844r
1493～1495年
為了研究翅膀而被研發出來的小型模型。以手動操作桿來轉換旋轉運動和來回運動，用以活動翅膀，所以構造非常複雜。達文西發現動物翅膀在前端和根部會以不一樣的方式進行擺動，所以這是一種模仿動物翅膀擺動狀態所製作出來的裝置。
 
大砲
大西洋手稿 32r
約1482年
達文西發明了許多武器，但是其中以大砲的研究花費了許多時間。這是砲身可以自由活動方向的裝置，能夠上下、左右變換角度，也設計了保護砲身的木製覆蓋物。
 
多管銃砲 
大西洋手稿 157r
約1482年
大家光看裝置的外觀應該就會佩服得五體投地，這是一種裝設了複數砲身，擁有驚異攻擊力的武器。這項裝置也是可動式，除了砲身可以自由轉向任何方向外，使用手動曲軸可以調節砲彈發射的角度。
 
防禦牆壁
大西洋手稿 139r
1482～1485年
不只是攻擊武器，達文西也擁有防禦武器的發明才能，這項裝置可以從開了攻擊用洞口的牆壁內側操作手桿，擊退攀登城牆來襲的敵人。而且不限次數，是一種不管敵人攻擊幾次都能「為了防禦而攻擊」的發明。
 
戰鬥馬車
杜林皇家圖書館 15583r
約1485年
達文西最精美的其中一幅草圖，很可能是為了獻給米蘭領主盧多維哥‧史佛薩所描繪的。這項裝置為馬車專用，尖銳的戰車鐮刀可以進行360度的全方位攻擊。
 
分解式大砲
大西洋手稿 154br
1478～1485年
這台重量級大砲，是如何運送到戰場上的呢？對於這個讓軍人們煩惱的問題，達文西提出的解決方式是「分解」和「組合」。
 
裝甲車 
大英博物館素描室
1485年
若提起達文西的發明，裝甲車便是其中一種最廣為人知的裝置。但要製作一台「外殼堅固耐用，並備有強力砲銃的可移動式戰車」，即使是天才似乎也不是件容易完成的事。不管改良了幾次，問題還是多如牛毛，最後達文西放棄了這項發明。
 
要塞
大西洋手稿 117r
1507～1510年
這是達文西為了能夠進行「全方位防禦」，所構想出來的小型要塞。設計複雜地加入了嶄新的外觀，並設定了能讓當時的人們震撼的砲銃作為攻擊性新兵器。
 
003水力機械Hydraulic Machines
自動割鋸機 
大西洋手稿 1078r
約1478年
這是一種切割木材的裝置，利用水流來轉動水車扇葉，藉此活動鋸子。鋸子的位置是固定的，木材會因為水車扇葉所連結的滑輪產生作用，而自行運動。
 
明輪船
大西洋手稿 945r
1487～1489年
比起手動划槳，達文西就是以這艘有效率的組合船，作為難題的解答。手動划槳的確是項辛苦的工作，但另一方面，若要划動這艘船還是必須轉動大型的水車扇葉，因此仍然非得使用人類的腳（還有手）來啟動裝置不可。
 
旋轉橋
大西洋手稿 855r
1487～1489年
這是一項精美的設計，橋身以設置在河岸的旋轉軸為起點進行轉動，能夠自由地操作水陸交通，由一人或一人以上的人力操作安裝在地面的起重機（絞車），進行旋轉組合。
 
挖泥船
巴黎手稿 E 75v
1513～1514年
這是一種疏浚河床的船隻，是為了進行河床工程所發明的。雖然這種裝置在當時早已存在，但達文西想出更洗鍊的構造，例如，裝置中的船身不止一艘，如果有二艘，那麼船身便會更加安定。
 
004工程機械Work Machines
來回運動的機械 
大西洋手稿 30v
1478～1480年
為了研究將來回運動變換成旋轉運動，所研發出來的裝置。是一種前後活動控制手把，捲起鋼索，以提起秤錘的工具。
 
銼刀製造機 
大西洋手稿 24r
約1480年
這項裝置應用重量和重力，自行啟動裝置。沉重的榔頭以一定的間隔落下，為被放置在運送台上的金屬板，雕刻細緻刻痕。
 
凹透鏡研磨機
大西洋手稿 87r
約1480年
一轉動控制手把，被放置在地面的石材，以及與其垂直放置的研磨盤便會開始旋轉。因為兩方都分別旋轉，所以可以打造出一面平滑的凹透鏡。
 
運河挖掘起重機
大西洋手稿 4r
1503～1504年
這是為了改變河川流向的土木工程，所發明出來的機械。處理完龐大的作業量，隨著工程的進行，機械也會跟著緩慢前進，這種能夠將河床上的土搬運至河岸的構造也很出色。
 
005儀式裝置Theatrical Machines
自走車
大西洋手稿 812r
1478～1480年
這並不是被當成移動工具的汽車，而是比汽車更大膽、更有野心的設計。這項裝置不用人類的雙手控制便能跑動，也能夠轉彎。想像它不需要操作者，也能自行在舞台上活動，吸引觀眾目光的情景。可以說是天才達文西一項生動的發明。
 
《奧菲斯》的舞台裝置
阿藍道手稿  231v
約1507年
達文西參與了許多的舞台工作，這是巨蛋型裝置，是一種可以左右開展的大型構造。
 
006樂器Musical Instruments
獸頭里拉琴
阿士伯罕手稿 I Cr
1485～1487年
若要說是為了實際演奏而發明，不如說是時髦的小道具會來得恰當些吧。源自於古代仿造動物頭部的樂器。
 
自動演奏大鼓 
大西洋手稿 837r
1503～1505年
從在街上遊行的樂隊聯想而來並研發的裝置。也可能是一種為了在戰爭中激勵士兵、威嚇敵人所使用的樂器。裝置包括了裝設車輪，一面由人類或動物拖拉，一面演奏等等數種變化。
 
提琴式風琴
大西洋手稿 93r
1493～1495年
這個裝置的構造相當複雜，讓人有些猶豫是否要稱其為樂器。使用著裝工具，就可以戴在身上演奏。裝置裡面裝設了馬毛做成的樂弓，和連結鍵盤的弦相互摩擦後就會發出聲音。與其稱之為鍵盤樂器，不如說更接近提琴之類的弦樂器。
 
007其他機械Other types of Machines
印刷機
大西洋手稿 995r
1478～1482年
利用壓力讓紙活動並進行印刷。操作起來非常簡單，只要使用一次操作手把，就可以完成一連串的工作程序。

距離計算器
大西洋手稿 1br
約1504年
這項有著奇妙外型的裝置，由人類拖拉運作，並同時計算所移動的距離。構造複雜，每次行進一定的距離，小石頭或鐵製、木製圓球就會掉落到箱子中，使用者可以從箱子積存的圓球數量，去計算移動的距離。
 
圓規與兩腳規
大西洋手稿 696b
1514～1515年
達文西發明的精髓，兼具機能性和設計感。是一種既樸實又能在無意識中吸引他人目光的製圖用具組，而這個範例更是其中的夢幻逸品。
 

001飛行機械Flying Machines

機械構造的翅膀
蜻蜓　　　　　
拍動的翅膀　　
空氣螺旋槳　　
飛行器　　　　
機械翅膀　　　

在義大利烏菲茲（Uffizi）所發現的手稿中有關於飛行機械的記載，它屬於非常古老的手稿（447E）。那時的達文西正致力於研究在慶典中演出的舞台裝置，而飛行機械就是其中一項研究。

當時在佛羅倫斯，布魯涅內斯基（Filippo Brunelleschi）和安德利亞‧德爾‧維洛及歐（Andrea del Verrocchio）兩位工程師和藝術家，成功地發明了舞台表演裝置，因而贏得眾人的讚譽。達文西必定抱著戰勝前輩的決心，這一點從充滿野心與熱情的這張手稿中即可窺見。這些手稿之中，還記錄了他對於飛翔中的鳥類的飛行曲線的觀察。

在那之後，達文西離開了機械的研究和實驗，一頭栽進了動物學和理論的世界。1482年，達文西為了能夠成為米蘭公爵盧多維哥‧史佛薩（Ludovico Sforza，又稱摩爾人盧多維哥Ludovico il Moro）的專屬工程師，而啟程前往佛羅倫斯。但是在寫給盧多維哥‧史佛薩的自薦信中，卻完全沒有提到飛行機械。也許對於達文西來說，飛行機械只是一種舞台裝置，或者在天空飛翔只能算是一種愚蠢的夢想罷了。

但是，自古人類就懷抱著　翔天際的夢想。而且科學裡沒有所謂「不可能的事」，先人也確實留下了許多飛行實驗的記錄。不但十三世紀的英國哲學家羅吉爾‧培根（Roger Bacon）曾經想過人類以人造翅膀在天空中飛行的可能性，就連建立於十四世紀的喬托鐘樓（Campanile di Giotto）的最下層也有代達羅斯（Daedalus，伊卡洛斯（Icarus）之父，在肩膀上裝上人造翅膀）肖像的浮雕。雖然，代達羅斯只是希臘神話中的人物，但是縱使是虛幻的故事，我們也能從中了解到在充滿文藝復興文化的、華麗的佛羅倫斯，確實曾存在人類飛翔於天際的夢想。達文西便曾專心致力於實現這個夢想，並將之提升至科學領域。而這是他移居米蘭之後的事情。

也許算是辜負了大部分的人的期望，達文西在1480～1490年間所研究的飛行機械，可以說和鳥類及昆蟲的研究毫無關連（動物的研究也在這個時期中斷，一直到1500年之後才再度展開）。達文西從十五世紀末開始實際投入人力飛行器的設計，其理論根據是解剖學和力學（重量和運動的關係）的研究。當時達文西正致力於研究解開人體的解剖構造及人體比例和重量作用、運動的動力學的特性。雖然當時運動學中有關「重量」的研究已經被確定是一個重要主題，但仍然停留在紙上談兵的階段，科學家尚未考慮將其實際應用於生活中。

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