 Технология, лежащая в основе 3D печати, становится все более распространенным, чего нельзя сказать об способности создавать проекты. Любая конструкция, кроме самых простейших, требует знания компьютерных приложений для проектирования (CAD), и даже для специалистов процесс проектирования является очень трудоемким.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Междисциплинарного центр в Герцлии в Израиле желает изменить это, представив новую систему, которая автоматически превращает CAD-файлы в визуальные модели, которые пользователи могут изменять в режиме реального времени, просто перемещая виртуальные ползунки на веб-странице. После того, как конструкция отвечает спецификациям пользователя, он нажимает кнопку печати, чтобы отправить ее на 3D принтер.
Для пользователя CAD, модификация конструкции означает изменение числовых значений в поле ввода, а затем ожидание нескольких минут, пока программа будет пересчитывать геометрию ассоциированного объекта.
Как только проект будет завершен, он должен быть проверена с помощью программного обеспечения для моделирования. Для конструкций, предназначенных для 3D принтеров, соблюдение спецификаций печатников является одним из таких испытаний. Но дизайнеры, как правило, также проверяют свои проекты на структурную стабильность и целостность. Эти тесты могут занять от нескольких минут до нескольких часов, и они должны повторяться каждый раз после изменений в конструкции.
Новая система, получившая название Fab Forms, начинается с дизайна, созданного с помощью опытного пользователя CAD. Затем она проходит через широкий диапазон значений параметров для самого дизайна, который пользователь CAD, как правило, меняет посредством ручного расчета результирующей геометрии и храня ее в базе данных.
Для каждой из этих геометрий, система также работает над рядом тестов, указанный дизайнером, и вновь сохраняет результаты. Весь процесс занимает сотни часов на одном компьютере, но в своих экспериментах исследователи распределили задачи между серверами в облаке.
В своих экспериментах исследователи использовали восемь проектов, в том числе обувь на высоких каблуках, шахматы, игрушечные автомобили, и кружку кофе. Системы выбирает достаточное количество значений конструктивных параметров, чтобы предложить хорошее приближение всех доступных вариантов, но это число колеблется между проектами. В некоторых случаях, оно составляло всего лишь несколько тысяч образцов, но и в других оно составляло сотни тысяч. Исследователи также разработали некоторые умные методы, чтобы эксплуатировать сходство вариаций дизайна для сжатия данных, но наибольшие установленные еще данные взял 17 гигабайт памяти.
Наконец, система генерирует пользовательский интерфейс - веб-страницу, которая может быть открыта в обычном браузере. Интерфейс состоит из центрального окна, которое отображает 3D модель объекта, и группы ползунков, которые изменяют параметры проектирования объекта. Система автоматически отсеивает все значения параметров, которые приводят к непечатным или нестабильным конструкциям, поэтому ползунки ограничены действующими конструкциями.
Перемещение одного из ползунков - изменение высоты каблука обуви, например, или ширины основания кружки - проходит через визуальные изображения связанных геометрий, представляя в реальном времени то, что бы заняло несколько часов, чтобы вычислить с программой CAD.
Если, однако, пользователь с особенно острыми глазами хочет значение для параметра, который расположен между двумя образцами, хранящимися в базе данных, система может вызвать программу CAD, рассчитать соответствующую геометрию, а затем запустить тесты на ней. Это может занять несколько минут, но в тот момент пользователь будет иметь хорошее представление о том, как окончательный проект должен выглядеть.
|
