新しい設計ツールは、2D のフラットシートを複雑な 3D オブジェクトに変換します。

新しい設計ツールは、2D のフラットシートを複雑な 3D オブジェクトに変換します。
この投稿は、Little Soft Bear によって 2016-7-21 15:11 に最後に編集されました。

カーネギーメロン大学とEPFLの研究者らは、プラスチックや金属の平らな2Dシートを開いた六角形の3D形状に変換できる新しい計算設計ツールを発明した。 3D プリントと新しいテクノロジーを組み合わせることで、研究者はハイヒールやその他の物体を作成することができます。

輪ゴムについて考えてみましょう。輪ゴムの最も明白かつ重要な特性は、その弾力性です。締めれば、便利な携帯武器としても使えます。しかし、実際には、輪ゴムは水平方向に伸びると、垂直方向に収縮します。したがって、伸ばすほど薄くなりますが、これはほとんどの弾性材料に共通する典型的な現象です。この事実を踏まえると、カーネギーメロン大学と EPFL の研究者による新しい発明は特に興味深いものです。研究者らは、柔軟だが非弾性の材料を 2 次元で均一に拡張できる計算設計ツールを作成しました。この拡張は、生体力学、建築、その他の分野で役立つ可能性があります。

この新しい計算設計ツールは、柔軟なプラスチックや金属などの負のポアソン比の材料を 3D 形状に変換できます。これを実現する 1 つの方法は、材料に六角形を切り込むことです。これにより、回転した三角形のユニットが作成され、材料が水平方向と垂直方向の両方に均等に拡張できるようになります。

3Dプリンティングにより、メーカーはすでに新しい素材から3Dオブジェクトを作成できるようになっているが、研究者らは、ゼロから形を作るのではなく、既製の素材を折り畳むという新しい技術が、さまざまな業界のデザイナーにさらなる選択肢を提供できると考えている。 「負のポアソン比を持つ材料を使って複雑な物体を設計するこの方法は、生体力学、消費者製品、建築などの分野で幅広く多様な応用が期待できる」と、EPFL のコンピューターおよび通信科学教授マーク・パウリー氏は言う。

新しい製造方法を使って単一および二重の曲線構造を作成する方法を探るため、研究者たちは EPFL の博士課程の学生 Mina Konaković に協力を求めた。コナコビッチ氏は、均一な収縮と長さの伸長の間の空間のマッピングを研究する等角幾何学を使用して、負のポアソン比を持つ物質の表面をマッピングしました。コナコビッチ氏は、負のポアソン比の材料と共形幾何学は一緒に機能できるとコメントしたが、実際の物理的材料はそれほど拡張できないと警告した。

新しい設計ツールは、レーザー カッターで切断する前に、目的の 3D 形状を実現するために必要な開口部のパターンを決定します。 研究者たちはこの技術を使って、彫刻、ランプシェード、マスク、ハイヒールなどの 3D オブジェクトを作成することができ、3D 加工技術を 3D 印刷と組み合わせてデジタル設計されたマルチマテリアル 3D オブジェクトを作成できることを実証しました。

現在、研究者らが開発した新しい方法には、まだ一定の限界がある。たとえば、3Dマスクを作成するには、開口部のある素材のシートを顔の型の上に置き、シートを適切な形に押し付ける必要がありました。研究者たちは将来、レーザー切断後に手作業で彫刻する必要をなくし、自動的に形を成す材料を開発できるかもしれないと考えている。

2016 年 7 月 27 日に、カリフォルニア州アナハイムでコンピュータ グラフィックスおよびインタラクティブ技術に関する国際会議が開催されます。この新しい計算設計ツールは会議で実演される予定です。

出典: marker8

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国務院、湖北省、工業情報化部、情報技術、ネットワーク技術

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