கணினி உதவியுடன் வடிவமைத்தல்

கணினி உதவியுடன் வடிவமைத்தல்

எம்.ஐ.டி ஆராய்ச்சியாளர்கள், நுகர்வோர் உற்பத்தி மற்றும் 3-D அச்சிடும் பயன்பாடுகளுக்குத் தனிப்பயனாக்க, "ரிவர்ஸ் பொறியாளர்கள்" சிக்கலான 3-டி கணினி உதவியுடனான வடிவமைப்பு (CAD) மாதிரிகள் ஒரு நுட்பத்தை உருவாக்கினர்.

கணினி உதவியுடன் வடிவமைத்தல்

ஏறக்குறைய அனைத்து வணிகப் பொருட்களும் CAD கோப்பாகும், தயாரிப்பு வடிவமைப்பு வடிவமைப்புகளுடன் 2-D அல்லது 3-D மாதிரியாக தொடங்குகின்றன. இன்றைய 3-டி மாடல்களைப் பிரதிநிதித்துவம் செய்வதற்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்ற ஒரு முறை, பல அடிப்படை வடிவங்கள் அல்லது "மூலக்கூறுகள்", சில அனுகூலமான அளவுருக்கள் கொண்ட ஒரு நுட்பம், ஒரு பொருளை உருவாக்க பல்வேறு வழிகளில் கூடியிருக்கக்கூடிய ஒரு நுட்பமாகும். இறுதி முடிந்தவுடன், தொகுக்கப்பட்ட டிஜிட்டல் பொருள் 3-டி முக்கோணங்களின் ஒரு கண்ணிக்கு மாற்றப்படுகிறது, அது பொருள் வடிவத்தை வரையறுக்கிறது. 3-D அச்சு மற்றும் மெய்நிகர் உருவகப்படுத்துதல் உள்ளிட்ட பல பயன்பாடுகளுக்கான இந்த meshes பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அந்த மெஷ்னைத் தனிப்பயனாக்குவது எளிது அல்ல. உதாரணமாக, பொருளின் ஒரு பகுதியிலுள்ள ஆரம் சரிசெய்ய ஒவ்வொரு பாதிக்கப்பட்ட முக்கோணத்தின் செங்குத்து மற்றும் விளிம்புகள் தனித்தனியாக முறுக்குவதை தேவைப்படுகிறது. ஆயிரக்கணக்கான முக்கோணங்கள் அடங்கிய சிக்கலான மாதிரியுடன், தனிப்பயனாக்குதல் கடினமானதும், நேரத்தைச் சாப்பிடும் காலமாகிறது. முக்கோண வடிவங்களை மீண்டும் வடிவங்களாக மாற்றுவதற்கான பாரம்பரிய நுட்பங்கள் சிக்கலான மாதிரிகள் அல்லது குறைந்த தெளிவுத்திறன், சத்தம் நிறைந்த கோப்புகளை சரியாக வேலை செய்யாது.

சமீபத்தில் AMC SIGGRAPH ஆசியா மாநாட்டில் வழங்கப்பட்ட ஒரு தாளில் எம்ஐடி ஆராய்ச்சியாளர்கள் CAD மாதிரிகள் முதுகெலும்புகள் மற்றும் குமிழ்கள் போன்ற சி.ஏ.டி மாதிரிகள் முறிவடைவதற்கு "நிரல் தொகுப்பு" என்று அழைக்கப்படும் ஒரு நுட்பத்தை பயன்படுத்துகின்றனர். நிரல் தொகுப்பு தானாகவே கணனித் திட்டங்களை அறிவுறுத்தல்களின் அடிப்படையில் உருவாக்குகிறது.

அடிப்படையில், CAD மாதிரிகள் உருவாக்க, வடிவமைப்பாளர்கள் இறுதி வடிவத்தில் தனிப்பட்ட வடிவங்களை வரிசைப்படுத்துங்கள்; ஆய்வாளர்களின் முறை, தலைகீழாக மாறி, சி.ஏ.டி மாடல்களை தனிப்பட்ட வடிவங்களில் பிரித்து திருத்த முடியும். உள்ளீடு, கணினி ஒரு 3-டி முக்கோண கண்ணி எடுக்கும் மற்றும் முதலில் அதை உருவாக்கும் தனிப்பட்ட வடிவங்கள் தீர்மானிக்கிறது. வடிவத்தின் தொகுப்பு புரோகிராம்கள் மூலம் எவ்வாறு உருவாகிறது, வடிவங்கள் ஒன்றிணைக்கப்பட்டு, இறுதி மாதிரியில் எவ்வாறு திரட்டப்பட்டிருக்கின்றன என்பதைக் கண்டுபிடிக்க முயற்சிக்கின்றன. அவ்வாறு செய்யும்போது, ​​முழங்கால்களின் ஒரு மரத்தில் அது முறிந்து விடுகிறது, அந்த வடிவங்கள் ஒன்றாக எப்படி பொருந்துகின்றன என்பதை விவரிக்கும் பழமையான வடிவங்கள் மற்றும் பிற கணுக்கால்களைக் குறிக்கும். இறுதி வடிவங்கள் பயனர்களுக்கு மாற்றத்தக்க அளவுருக்கள் கொண்டிருக்கும், இது மெஷ் க்கு மீண்டும் ஏற்றப்படலாம்.

நிறுவன வடிவங்கள்

ஆராய்ச்சியாளர்கள் மாறுபட்ட சிக்கல் கொண்ட 50 3-D CAD மாதிரிகள் ஒரு தரவுத்தளத்தை உருவாக்கினர். பரிசோதனையில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்கள் முறைமை 100 ஆம்பிய வடிவங்கள் கொண்ட இசையமைப்பாளர் CAD கோப்புகளை தலைகீழாக நிரூபிக்க முடிந்தது. எளிமையான மாதிரிகள் ஒரு நிமிடத்தில் சுற்றி உடைக்கப்படும். ரன் நேரங்கள் விரைவாக இருக்கும்போது, ​​அமைப்புகளின் முக்கிய நன்மை மிகவும் சிக்கலான மாதிரிகள் எளிமையான, அடிப்படை வடிவங்களில் வடிகட்டுவதற்கான அதன் திறனைக் கொண்டிருப்பதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

"உயர் மட்டத்தில், பிரச்சனை என்பது ஒரு சாதாரண மரத்தில் முக்கோண முனை ஒரு தலைகீழாக மாறிவிடும்" என்று எம்ஐடி கம்ப்யூட்டர் சயின்ஸ் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு ஆய்வகத்தின் (CSAIL) கணக்கீட்டு ஃபேபிகேஷன் குழுவில் ஒரு PhD மாணவர் டவோ டூ கூறுகிறார். "நீங்கள் ஒரு பொருளை தனிப்பயனாக்க விரும்புவீர்களானால், அசல் வடிவங்களை அணுகுவதற்கு சிறந்தது, அவற்றின் பரிமாணங்கள் எப்படி இருக்கும், அவை எவ்வாறு இணைக்கப்படுகின்றன என்பதையே. ஆனால் நீங்கள் எல்லாம் ஒரு முக்கோண கண்ணிக்குள் இணைத்தவுடன், முக்கோணங்களின் பட்டியலைத் தவிர வேறு ஒன்றும் இல்லை, அந்த தகவல் தொலைந்துவிட்டது. மெட்டாடேட்டாவை மீட்டெடுத்ததும், பிறர் வடிவமைப்புகளை மாற்றியமைப்பது எளிது. "

செயல்முறை உற்பத்தி அல்லது 3-D அச்சிடும் மென்பொருள் இணைந்து போது பயனுள்ளதாக இருக்கும், Du என்கிறார். இது வடிவமைப்பு பகிர்வு வயதில் குறிப்பாக முக்கியமானது, அமெச்சூர் 3-D- அச்சுப்பொறி பயனர்கள் ஆன்லைன் சமூகங்களுக்கான வலைத்தளங்களுக்கான 3-D- அச்சு மாதிரிகள் பதிவேற்ற மற்றும் மாற்றுவதற்கு பதிவேற்றும் இடத்தில். அசல் CSG- அடிப்படையான CAD கோப்புகளை விட மேலங்கள் மிகவும் உலகளாவிய ரீதியாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டதால், பதிவேற்றங்கள் பெரும்பாலும் முக்கோண அளவுகள் ஆகும்.

"நாங்கள் மெஷ் மாதிரிகள் டன், ஆனால் ஒப்பீட்டளவில் சில CAD கோப்புகள் பின்னால்," Du என்கிறார். "பயனர்கள் வீட்டில் வடிவமைப்பு மீண்டும் உருவாக்க மற்றும் அதை ஒரு சிறிய தனிப்பயனாக்க விரும்பினால், இந்த நுட்பத்தை பயனுள்ளதாக இருக்கும்."

மரங்கள் மற்றும் முக்கோணங்கள்

நிரல் தொகுப்பு தானாகவே வேட்பாளர் கணினி நிரல்களை ஒரு குறிப்பிட்ட "இலக்கணம்" எனக் கருதுகிறது, இதன் அர்த்தம் மரங்கள் மற்றும் கணித விவரக்குறிப்புகள் போன்ற செயல்களில் கட்டமைக்கப்பட வேண்டும். அந்த கட்டுப்பாடுகளை பயன்படுத்தி, நிரல் தொகுப்பு அதன் வழியே செயல்படுகிறது மற்றும் புதிய உள்ளீடு கொடுக்கப்பட்ட அந்த குறிப்புகள் திருப்திப்படுத்தும் ஒரு வழிமுறையை கட்டமைக்க வெற்றிடங்களில் நிரப்புகிறது. உதாரணமாக, மெக்கானிக்கல் இன்ஜினியர்களின் எளிய கூறுகளுக்காக நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஆராய்ச்சியாளர்களின் வேலைகளில், இலக்கணம் சி.எஸ்.ஜி., மரங்களாகப் பிரதிபலிக்கிறது. ஒவ்வொரு இறுதி முனையிலும் (எந்த கிளைங் முனையுடனும் இல்லை) தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட அளவுருக்கள் கொண்ட ஒரு பழமையான வடிவத்தை பிரதிபலிக்கிறது, மற்றும் இடைநிலை முனை வடிவங்கள் கையாள மற்றும் அடிப்படை தொடர்புள்ள அடிப்படை வழிகளாக உள்ளன.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் முழுமையான 3-டி மெஷ்னை ஸ்கேன் செய்யும் திட்டத்தை உருவாக்கும் ஒரு முறையை ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர், மேலும் ஒவ்வொரு சாத்தியமான CSG மரத்தையும் ஒரு புதிய வேட்பாளர் திட்டமாக உருவாக்க முடியும்.

கணினி ஒரு உள்ளீடு கண்ணி பெறும் பிறகு, ஒரு ப்ராபிராஸிங் படி அனைத்து பழமையான வடிவங்களின் சாத்தியமான இடங்கள், திசையமைப்புகள் மற்றும் அளவுருக்கள் ஆகியவற்றைக் கண்டறிகிறது. இந்த செயல்முறை முக்கோண கண்ணி மேற்பரப்பு முழுவதும் ஒரு பெரிய புள்ளி மேகம் உருவாக்குகிறது. ஒரு சிறப்பு "பழமையான-கண்டறிதல்" நெறிமுறை இந்த புள்ளிகளில் இருந்து பிணைக்கப்படும் ஒவ்வொரு பழங்கால வடிவத்திற்கும் பரிமாணங்களைக் குறிப்பிடுகிறது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் மொத்தம் 3-டி இடத்தில் உள்ள டன் புள்ளிகளை மாதிரியாகவும், அவற்றை உள்ளே அல்லது வெளியே உள்ள மென்மையாக்குவதாகவும் கொடியிடுகின்றனர். இந்த வடிவங்கள் எப்படி ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புகொள்கின்றன அல்லது தொடர்புபடுத்த உதவுகிறது. ஒரு எளிய உதாரணம் இரண்டு கோளங்கள், A மற்றும் B ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு கண்ணி. ஒரு மாதிரி புள்ளியில் கோளம் A, கோளத்தின் B உள்ளே, மற்றும் இரண்டு (A மற்றும் B ஆகிய இரண்டிற்கும் உள்ளே) என்ற இரு குறுக்கீடுகளிலும், இரண்டு வடிவங்களின் ஒரு தொழிற்சங்கமாக இருக்கிறது.

இந்த தகவலைக் கொண்டு, பழங்கால பரிமாணங்களுடன், நிரல் ஒருங்கிணைப்பு CGS மரத்தை உருவாக்கும். ஆனால், குறைவான சிக்கலான 3-D மெஷ்ஷ்கள் பல்லாயிரக்கணக்கான புள்ளிகளை மாதிரியாக நிரல் தொகுப்பு தேவைப்படும். இது கணிசமாக கையாளக்கூடிய கணிப்பொறி நடைமுறைக்குரிய ஒரு பெரிய தேடல் இடத்தை உருவாக்கும். "நேரடியாக அனைத்து மாதிரிகள் சாப்பிடுவேன் நிரல் சிந்தாசனம் தடுக்க வேண்டும்," டூ கூறுகிறார்.

கணினி திறமையாக செயல்படுவதை உறுதி செய்ய, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு மாதிரி முறை வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது 3-D இடையில் உள்ள புள்ளி மாதிரிகள் பல சிறிய உட்பிரிவை உருவாக்குகிறது, இது நிரல் தொகுப்புக்கு மிகவும் எளிதாக கணக்கிடப்படுகிறது. இந்த உட்பொருட்களை மாதிரியாக்குவதன் மூலம், இது ஒரு புதிய வேட்பாளர் "நிரல்" அல்லது CGS மரம் உருவாக்குகிறது, அது சரியானதாக கருதப்படலாம். ஏராளமான பயணங்களுக்குப் பிறகு - குறிப்பிட்ட புள்ளிகள் மற்றும் மரங்களை அகற்ற நுணுக்கங்களைப் பயன்படுத்துதல் - முறையான CGS மரத்தின் ஒவ்வொரு வடிவத்திற்கும் முறையான இடைநிலை வழிமுறைகள் மற்றும் இறுதி அளவுருக்கள் கொண்ட அமைப்பு நிலங்கள். இறுதி தொகுப்பிற்கு இடைநிலை வழிமுறைகளை கணினி முறைமையுடன் கணிப்பின்படி பின்பற்றும் எந்தவொரு திருத்தப்பட்ட வடிவங்களும் கண்ணிக்குள்ளே மீண்டும் அளிக்கப்படுகின்றன.

தற்போது, ​​கணினி நான்கு பழமையான வடிவங்களை மட்டுமே கையாள்கிறது - கோளங்கள், சிலிண்டர்கள், குமுயிட்கள் மற்றும் டோரி (டோனட் வடிவங்கள்). அடுத்து, ஆய்வாளர்கள் CSG இலக்கணத்தின் சிக்கலை அதிகரிக்க முயலுகின்றனர், மேலும் பூலியன் ஆபரேட்டர்களுக்கு வெளியில் மேலும் வடிவங்கள் மற்றும் அதிக மாற்றிகளைக் கையாளக்கூடியது.