能让你的3D打印模型站起来的算法: Make It Stand

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在做3D设计的时候,因为没有重力的作用,想让你的模型以各种姿势展现在你的面前都是轻而易举的事情,比如说独脚站立的丹顶鹤之类的。但是当模型被打印出来之后却往往不能够像你在屏幕上看到的那样站立的安稳。于是就来了这么一群科研工作者立志要解决这个问题,建立了一套Make it Stand(让它站起来)的计算机算法,让用户可以通过对模型进行不断的优化和修改,保证模型能够在打印后保持平衡,并按用户想要的那样稳稳的站立在桌面上。

让它站起来-样品

在这些科研人员发表的论文中,他们写到:“我们想帮助用户通过对既有模型进行交互式变形,从而获得新的、完美平衡的模型。 我们制定以能量最小化为目标的平衡优化方案,通过修改对象的容积来提高稳定性, 同时还保留他们的表面细节。这些优化都发生在交互式编辑的过程中: 用户与我们的优化器合作,从而获得最好的结果。我们在多种模型上验证了我们的方法(的可行性)。有了我们的技术,用户可以制作以一个或多个惊人的姿态站立的对象,而无需胶水或加重基座。 ”

“向我们的算法中输入一个代表实心实物的表面网格(数据),一些想要的接触点和想要的姿态(比如,重力方向)。我们则通过两个主要的自由度来修改模型:我们的算法能够雕刻和改变对象的形态,从而改善它的平衡性。我们寻求对预期的形状做最小的改变(来达到目的), 因此算法需要在删减内部和改变外形之间寻求一种折中。我们研究了两种平衡模式: (i)站立在一个平坦的表面上,以及(ii)对悬浮对象进行定向。这两种情况下用户都能通过添加支撑基座或者附加点来制定站立方向, 我们的方法能够同时优化好几个想要的模式,比方说,能够在好几个站立方向上都能站稳。”

演示视频:



希望我们能够尽快看到这种算法被应用到3D建模软件中去,相信很多人都会对此项功能感兴趣并会在设计中经常的使用到。

(新闻源:瑞士苏黎世联邦理工学院交互式几何学实验室


(本文作者为"fangpian3",最初发表于fangpian3.com,该网站现与诺研3D打印服务网合并为同一网站)