Математический процесс оптимизации для создания 3D-объектов

Компьютерный дизайн использовали, чтобы быстро определить силуэт города, при этом сэкономив время и расход материала во время печати. В наши дни разрабатывать дизайн на компьютере гораздо эффективнее, и у программы порой получается гораздо более правдоподобный эскиз, нежели у человека. Но никто не говорит, что человек не является важной частью процесса, скорее наоборот. Мы должны загрузить данные или запрограммировать определенные алгоритмы так, чтобы они запустили автоматический дизайн правильно. Но, в конце концов компьютер может выполнять задания, которые не может выполнить человек.

Необычная геометрия 3D объектаКоманда исследователей из венского Технического университета объединилась с командой из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена для того, чтобы создать новый математический процесс оптимизации для создания 3D-объектов, с геометрическими характеристика, которые кажутся невозможными. В ходе этого исследовательского проекта, возглавляемого Пшемыславом Мусальски из венского Технического университета, была создана программа для автоматического дизайна, которая может высчитывать требуемую геометрическую форму и структуру целевого объекта.

"У нашего метода много достоинств. Во-первых, это быстро, так как расчеты происходят за несколько секунд, во-вторых ошибок почти не бывает, и как мы уже доказали, его можно использовать для многих процессов оптимизации, чего нельзя сказать про другие методы" - говорит Мусальски.

Рыбы необычной геометрии

Исследователи представили несколько наглядных объектов, сделанных с помощью автоматической программы, которые были не только уникальны внешне, но и работали так, как раньше никто не работал. В процессе оптимизации были произведены уникальные расчеты внутреннего строения пластиковой модели рыбки, что позволило ей плавать ниже поверхности воды. Еще один пример - юла с черепахой, дизайн которой был разработан специально для того, чтобы она держала равновесие, несмотря на то, что внешний вид и свойства ее формы вводят в заблуждение. Так же удивительным примером служит искривленная бутылка. Ее уникальный дизайн (в чем вы можете убедиться сами, посмотрев видео ниже) был разработан математическим процессом оптимизации. Бутылка падает, когда наполняется водой, но стоят прямо, когда наполняется спиртом.


Мусальски уже получил награду за "Лучшее техническое решение" от Austrian Computer Graphics Awards, и никого не удивит, если в ближайшем будущем он получит еще одну. Он вместе со своей командой считает, что этот новый процесс оптимизации поможет во многих сферах использования, особенно людям, которые печатают на 3D-принтере свои собственные промышленные детали или объекты для декорации дома. Они надеются, что их программа поможет будущим пользователям автоматически разрабатывать дизайн со всеми физическими свойствами, которые нужны для достижения желаемого эффекта. Так что, если вы хотите рыбку, которая сможет держаться на поверхности или бутылку, которая стоит только, когда в нее налит спирт, то доверьтесь Мусальски и его автоматической программе процесса оптимизации сделать весь "грязный" вычислительный процесс за вас.

Источник
Поделиться: