Düz Levhalar Kendilerini Düz Yüzeyli, Serbest Biçimli Nesnelere Dönüştürürler
CurveUps, materyal kuvvetleri vasıtasıyla kendilerini istenen 3B nesneye dönüştüren düz malzemelerdir.
3D yazıcılar 1980’li yıllardan beri varlığını sürdürüyor ancak potansiyellerini en üst düzeye çıkarmaktan çok uzaktayız. Araştırma ve geliştirmenin aktif bir alanı “kendi kendine çalışan” nesnelerdir: Malzeme kuvvetleri aracılığıyla kendilerini istenen 3B nesneye dönüştüren düz malzemeler. Bununla birlikte, daha önce nesnelerin aralığı, keskin kenarlı ve eğriliği kısıtlı olanlar ile sınırlıydı ve dönüşüm yöntemleri, esasen katlanmaya veya hassas şekilde kontrol edilemeyen işlemlere (ör., Kimyasal reaksiyonlar veya enflasyon) dayalıdır. Şimdi, ilk kez, bir grup mevcut ve eski IST Avusturya bilgisayar bilimcisi, kendiliğinden hareket eden, pürüzsüz, serbest biçimli nesneler yaratmayı mümkün kıldı. Bunu yaparken, hem yaratıcı bir materyal tasarımını hem de kendini dönüştürme yolunda yeni bir yöntem geliştirdiler – kendi yeniliklerinin meyvelerini “CurveUps” olarak adlandırıyorlar. “Ayrıca, Ruslan Guseinov, Eder Miguel ve Bernd Bickel’den oluşan ekip, kullanıcı tarafından sağlanan 3D modeli almak için hesaplama araçlarını geliştirdi ve serbest bırakıldıklarında otomatik olarak orijinal 3B sürümüne dönüşen 2D düzleşmiş bir şablon oluşturdu.
Projenin amacı çeşitli yollarla iddialıydı. Birincisi, mekanik olarak kararlı olan nihai bir 3B nesne elde etmek çok zordur. Dahası, ekip bunu başarmak için kontrol edilebilir bir mekanizma geliştirmek zorunda kaldı. İlk yazar Ruslan Guseinov, “Mevcut tasarımımızı sunmadan önce pek çok farklı malzeme ve metodu denedik” dedi. CurveUps, önceden gerilmiş lateks tabakaları arasında sandviç bulunan küçük kiremitlerden oluşur.Dönüşüm işlemi sırasında, lateksdeki gerginlik kiremitleri birbirine çekerek birbirlerine sürekli bir kabuk oluşturur.
Bununla birlikte, yenilikçi bir tasarım ve dönüşüm yöntemi ekibin katkısının bir parçasıydı. Bu fikirlerin ışığında ekip, yazdırma için 2B şablon oluşturmak için araçlar geliştirmeye odaklandı. Özellikle programlar kullanıcı tarafından sağlanan 3D form alır ve otomatik olarak her karo ve bağlantı pimlerinin oryantasyonu, konumu ve şekli dahil olmak üzere 2D bir karo düzenini oluşturur. Bununla birlikte, küçük modellerde bile yüzlerce veya binlerce ayrı karo bulunacağı için, bu büyük oranlarda bir optimizasyon problemi oluşturmaktadır – herhangi bir kişisel bilgisayarda uygulanamaz. Bu sorunu gidermek için grup iki adımlı bir optimizasyon prosedürü uyguladı; Önce yaklaşık bir çözüm verir, daha sonra son bir şablon üretmeden önce yerel iyileştirmeler yapar.
CurveUps sadece teknik ve matematiksel açıdan etkileyici değil, 3B baskı açısından önemli bir gelişmeyi temsil eder. “Araştırmamız yeni imalat teknolojilerinin geliştirilmesine yönelik bir adımdır: Daha önce 2D şekillerle sınırlı olan, örneğin elektronikte düz imalatta birçok ilerleme kaydedildi “diye açıklıyor Ruslan Guseinov. “CurveUps ile, aynı teknolojilerle güçlendirilmiş 3B nesne üretmeyi mümkün kılıyor ve dijital imalatın sınırlarını şimdiki durumun çok ötesine itiyor.”
Bernd Bickel de buna katılıyor: “2D baskı teknolojisi açısından çok fazla bilgi var ve bu özellikleri 3B nesnelerinkiyle birleştiriyoruz. Bu, 3D baskı araştırmalarında son derece heyecan verici bir alandır ve grup olasılıkları daha da genişletmek için aktif bir şekilde çalışıyor “dedi.
Ruslan Guseinov, IST Avusturya Bilgisayar Grafikleri ve Dijital Üretim Grubu’nda 3. sınıf doktora öğrencisidir. Daha önce gruptan postdoc olan Eder Miguel, Rey Juan Carlos Üniversitesi’nde postdoc oldu. Gruba, 2015 yılında IST Avusturya’ya katılan Yardımcı Profesör Bernd Bickel liderliğindedir. Çalışmayı açıklayan makale, bilgisayar grafik ve etkileşimli teknikler konusunda dünyanın önde gelen konferanslarından biri olan Los Angeles, California’daki SIGGRAPH’da sunulacak.
Kaynak : sciencedaily.com
