Главная Жизнь отрасли Disney разрабатывает ПО для 3D печати механических игрушек

Disney разрабатывает ПО для 3D печати механических игрушек

20.09.2013 в 13.13 2451Просмотров: 2451 0Комментариев: 0
В прошлом веке были очень популярны мультипликационные механизированные персонажи, такие как заводная утка или танцующая Эйфелева башня. Такие заводные механизмы, приводимые в движение системой из шестеренок странной формы и нитей, требуют высокоспециализированных инженерных навыков. Но команды исследователей из Disney Research создали пакет программного обеспечения, состоящий из двух частей и позволяющий неспециалистам создавать анимированные механические персонажи.

Это программное обеспечение разработано лабораториями Disney Research в Цюрихе и Бостоне, и лабораториями Высшей технической школы в Цюрихе и МИТ. Первый набор инструментов позволяет дизайнеру ввести в программу сочлененный персонаж, выбрать набор точек приведения в движение персонажа и сделать скетч из набора кривых линий для обозначения желаемого движения в каждой точке. Затем система, опираясь на библиотеку движений, определяет необходимые механические компоненты и их настройки, наиболее подходящие для реализации заданных движений. Затем в программе-симуляторе происходит оптимизация всего механизма для достижения анимации, задуманной дизайнером.



Второй набор программ работает с оцифрованными персонажами, которые не двигаются, а скорее деформируются, такими как желеобразные монстры, растения и качающиеся здания, и помогает трансформировать их в эластичные формы, которые могут имитировать движения их виртуальных прародителей.

В качестве исходных данных дизайнерская система принимает 3D представление фигуры в ее нейтральном состоянии и набор целевых форм, представляющих желаемые трансформации. Затем пользователь может выбрать точки приложения трансформации на фигуре или, в частности, когда персонаж лишен явных признаков какой-либо структуры, система может сама предложить некоторый набор точек и их расположение. Как только количество и приблизительное расположение точек определены, система оптимизирует дизайн с учетом того, будет ли трансформация происходить с помощью нитей, спиц или струбцин.

В обоих случаях, описанные этапы проектирования используют быстрые методы производства, такие как 3D печать, для изготовления физических моделей персонажей.



Исследователи продемонстрировали гибкость их программных систем, спроектировав десять анимированных персонажей с последующим изготовлением семи из них с помощью технологии 3D печати. На дизайн, в каждом случае, потребовалось менее получаса.

"Наши персонажи пока ограничены лишь циклическими движениями", говорит Стелиан Корос (Stelian Coros), ассоциированный научный сотрудник Disney Research в Цюрихе. "Однако, наше исследование сделало нас на один шаг ближе к быстрому дизайну и производству индивидуальных моделей роботов, которые могли бы понимать и взаимодействовать со своим окружением для выполнения сложных задач".



На третьем этапе проектирования система вычисляет распределение твердых и мягких материалов внутри персонажа, чтобы было возможно производить желаемые деформации, сохраняя при этом общие очертания персонажа. Мягкие материалы, например, могут быть расположены вблизи шарниров, а твердые материалы могут быть использованы в конечностях. Этот этап требует наибольшее из всех трех количество времени на вычисления, но он же и самый мощный; исследователи продемонстрировали, например, что оптимизация материала позволила трансформировать прямой брусок в четыре формы, очень близкие к целевым, используя всего два силовых привода струбцинного типа.

Исследователи спроектировали и изготовили как двумерные, так и трехмерные персонажи - шесть в общей сложности - прототипы которых показали хорошее соответствие своим симуляциям.

"Мы верим, что разработанный нами метод является важным шагом к основанному на физике дизайну реальных персонажей", - говорит Бернд Бикель (Bernd Bickel), ученый-исследователь из Disney Research в Цюрихе. "Сейчас мы хотели бы продолжить исследование с использованием более широкого спектра материалов для создания персонажей и спроектировать более детальные системы движения, чтобы анимация сложных структур могла быть автоматизирована".

 

 

3DPmake

Нравится
В этой рубрике освещаются самые яркие и актуальные события и процессы, происходящие в отрасли.
В это поле Вы можете ввести, что угодно: свой номер телефона, кличку собаки или прозвище начальника. Единственное условие - запомните введенный код, потому что без него Вы уже не сможете снова воспользоваться выбранным ником. Зачем это нужно? Гостевой код не позволяет посторонним людям оставлять комментарии от Вашего имени. Сегмент.Ру заботится о своих пользователях и их репутации!
Необходимо пройти авторизацию на сайте!
Регистрация
Войти через loginza