La tecnología detrás de la impresión 3-D se está volviendo cada vez más común, pero la capacidad de crear diseños para ella no lo es. Todos los diseños, excepto los más simples, requieren experiencia en aplicaciones de diseño asistido por computadora CAD, e incluso para los expertos,el proceso de diseño lleva mucho tiempo.
Los investigadores del MIT y el Centro Interdisciplinario Herzliya en Israel pretenden cambiar eso, con un nuevo sistema que convierte automáticamente los archivos CAD en modelos visuales que los usuarios pueden modificar en tiempo real, simplemente moviendo controles deslizantes virtuales en una página web. Una vez que el diseñocumple con las especificaciones del usuario, él o ella presiona el botón de impresión para enviarlo a una impresora 3-D.
"Visualizamos un mundo en el que todo lo que compra puede personalizarse potencialmente, y las tecnologías como la impresión en 3D prometen que podría ser rentable", dice Masha Shugrina, una estudiante graduada del MIT en ciencias de la computación e ingeniería y una delos diseñadores del nuevo sistema. "Entonces, la pregunta que nos propusimos responder fue: '¿Cómo permites que las personas modifiquen los diseños digitales de una manera que los mantenga funcionales?'"
Para un usuario de CAD, modificar un diseño significa cambiar los valores numéricos en los campos de entrada y luego esperar hasta un minuto mientras el programa recalcula la geometría del objeto asociado.
Una vez que se finaliza el diseño, debe probarse con un software de simulación. Para los diseños destinados a impresoras 3-D, el cumplimiento de las especificaciones de las impresoras es una de esas pruebas. Pero los diseñadores generalmente también prueban la estabilidad estructural y la integridad de sus diseños.Esas pruebas pueden tomar desde varios minutos hasta varias horas, y deben volver a ejecutarse cada vez que cambia el diseño.
trabajo avanzado
Shugrina y sus colaboradores, su asesor de tesis, Wojciech Matusik, profesor asociado de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en el MIT, y Ariel Shamir de IDC Herzliya, están tratando de convertir el diseño visual en algo que los principiantes puedan hacer en tiempo real.Presentaron su nuevo sistema, denominado "Fab Forms", en la conferencia Siggraph de la Association for Computing Machinery, en agosto.
Fab Forms comienza con un diseño creado por un usuario experimentado de CAD. Luego recorre una amplia gama de valores para los parámetros del diseño, los números que un usuario de CAD normalmente cambiaría a mano, calculando las geometrías resultantes y almacenándolasen una base de datos
Para cada una de esas geometrías, el sistema también ejecuta una batería de pruebas, especificadas por el diseñador, y nuevamente almacena los resultados. Todo el proceso tomaría cientos de horas en una sola computadora, pero en sus experimentos, los investigadores distribuyeronlas tareas entre servidores en la nube
En sus experimentos, los investigadores usaron ocho diseños, incluyendo un zapato de tacón alto, un juego de ajedrez, un auto de juguete y una taza de café. El sistema muestra suficientes valores de los parámetros de diseño para ofrecer una buena aproximación de todos los disponiblesopciones, pero ese número varía de un diseño a otro. En algunos casos, solo eran unos pocos miles de muestras, pero en otros eran cientos de miles. Los investigadores también desarrollaron algunas técnicas inteligentes para explotar similitudes en las variaciones de diseño para comprimir los datos,pero el conjunto de datos más grande aún ocupaba 17 gigabytes de memoria.
interfaz intuitiva
Finalmente, el sistema genera una interfaz de usuario, una página web que se puede abrir en un navegador normal. La interfaz consta de una ventana central, que muestra un modelo tridimensional de un objeto, y un grupo de controles deslizantes, que varíanlos parámetros del diseño del objeto. El sistema elimina automáticamente todos los valores de los parámetros que conducen a diseños no imprimibles o inestables, por lo que los controles deslizantes están restringidos a diseños válidos.
Al mover uno de los controles deslizantes, cambiando la altura del talón del zapato, por ejemplo, o el ancho de la base de la taza, se desplaza a través de representaciones visuales de las geometrías asociadas, presentando en tiempo real lo que tomaría horas calcular con un CAD"La densidad de la muestra es lo suficientemente alta como para que parezca continua para el usuario", dice Matusik.
Sin embargo, si un usuario con ojos particularmente agudos desea un valor para un parámetro que se encuentra entre dos de las muestras almacenadas en la base de datos, el sistema puede abrir el programa CAD, calcular la geometría asociada y luego ejecutar pruebas en élEso puede llevar varios minutos, pero en ese momento, el usuario tendrá una buena idea de cómo debería ser el diseño final.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Larry Hardesty. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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