童程童美少兒編程教育

                                                            少兒編程 > 文章資訊 > 3D打印 > 迪斯尼研發出讓任何形狀3D打印對象保持平衡方法

                                                            迪斯尼研發出讓任何形狀3D打印對象保持平衡方法

                                                            童程童美 2016-12-09

                                                            對于一位追求完美的3D建模者來說,最大的痛苦莫過于設計出一個滿意的3D打印模型之后卻發現它根本沒法在桌面上站立起來。在此之前,你要達到這一目的,要么改變設計,要么就干脆給它加個底座,而所有這些都意味著您的設計空間受到了限制。

                                                            摘要

                                                            對于一位追求完美的3D建模者來說,最大的痛苦莫過于設計出一個滿意的3D打印模型之后卻發現它根本沒法在桌面上站立起來。在此之前,你要達到這一目的,要么改變設計,要么就干脆給它加個底座,而所有這些都意味著您的設計空間受到了限制。

                                                            不過現在好了,迪斯尼(Disney)公司那幫喜歡鉆研稀奇古怪問題的科學家們開發出一種獨特的方法,通過將一顆金屬球軸承嵌入3D打印的雕像內部來幫助它們保持平衡。

                                                            迪斯尼研發出讓任何形狀3D打印對象保持平衡方法

                                                            據童程童美了解,這幫科學家還就這個主題發表了一篇論文,題目就是《帶可移動模型的3D模型的平衡(Balancing 3D Models with Movable Models)》。目前科學家們正在此基礎之上開發相應的實際應用,不過據稱很快就會有具有相關功能的軟件出現。

                                                            借助這款軟件,您只需簡單的算法就能按照自己希望的方式來呈現自己的塑像。為了證明這個方法的有效性,迪斯尼還3D打印出了一只跳霹靂舞的泰迪熊像,這個形狀不規則的塑像在體內兩個不同的腔的幫助下,可以以六種不同的姿勢站立。它這聽起來很似乎很簡單,但是實際上是一些復雜的數學原理在發揮作用,簡單地說,就是兩個大小不同的腔通過相互作用,可以使物體的重心發生變化。

                                                            迪斯尼研發出讓任何形狀3D打印對象保持平衡方法

                                                            “通過其內部嵌入的可移動質量,我們就具備了滿足多個平衡目標的獨特能力?!痹撗芯繄F隊解釋說:“根據模型的姿態不同,這些質量會在不同的地方,從而 導致整個對象的質量中心也會發生變化?!?

                                                            您希望自己3D打印的小人像做倒立、或單腿站立?沒問題!塑像內部的球軸承將會把重心分配到正確的地方,因此您不用擔心它的平衡問題。而且這種方法也可以確保模型完美地立在水中(見下圖)。

                                                            迪斯尼研發出讓任何形狀3D打印對象保持平衡方法

                                                            而那些帶有移動部件的模型則會根據其含有金屬球部分的位置不同而出現新的變化。比如下圖中“扛著木頭的小矮人”,當它的上半身向左的時候會站得穩穩當當,但如果把它的上半身移到右邊的時候,它卻會歪倒。

                                                            迪斯尼研發出讓任何形狀3D打印對象保持平衡方法

                                                            不過好在所有計算的活兒都會由軟件幫您來完成,您只需要考慮這個塑像怎么樣浮在水上(站在桌面上/掛在項鏈上)最好看就行了。確定了這些,系統就會計算出需要多少球軸承以及它們需要放在什么位置等。

                                                            不過需要提醒的是,現在的3D打印機是不能為您塞入球軸承的,所以您需要在適當的時候暫停打印,把球塞到腔內,再讓打印機繼續工作。此外,迪斯尼的研究人員也正在研究往塑像內部填充液體或者砂,使其具有其它有趣的特性。

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