Гончарное будущее трехмерных САПР

Подготовил Дмитрий Ушаков

Университет Purdue (США, штат Индиана) хорошо известен по всему миру как исследовательский центр САПР. Так, разработанные профессором Кристофом Хоффманном (Christoph M. Hoffmann) методы декомпозиции задач с геометрическими и размерными ограничниями были использованы при реализации нескольких промышленных геометрических решателей (включая LGS 2D/3D), а его работа по динамическому моделированию и трехмерной визуализации процесса разрушения зданий Пентагона и Всемирного торгового центра при террористической атаке 11 сентября 2001 г. принесла ему всемирную известность.

Еще один видный исследователь в Purdue University - профессор Картик Рамани (Karthik Ramani) - занимается развитием пользовательских интерфейсов САПР. Наши постоянные читатели должны помнить о результатах сотрудничества исследовательской группы профессора Рамани с компанией ЛЕДАС - созданию прототипа чертежной системы, которая позволяет пользователям чертить так же естественно, как это можно делать на бумаге, с последующим улучшением построенных от руки чертежей с помощью геометрических ограничений на основе решателя LGS 2D.

Вчера профессор Рамани прислал мне ссылку на результаты новой работы своей группы. В этот раз речь идет о разработке средства трехмерного проектирования, которое позволяет пользователям создавать трехмерные формы своими руками - без использования манипуляторов типа "мышь" или "трехмерная мышь", роль которых играет камера, способная замерять расстояние до объектов, и продвинутые алгоритмы, интерпретирующие движения и жесты рук.

"Это позволяет людям быстро выражать свои идеи исключительно путем движения рук", - объясняет профессор Рамани. "Мы демократизируем процесс проектирования. Вам не нужно быть ни инженером, ни искусным гончаром, чтобы пользоваться этим. Вы вообще можете быть ребенком".

Сам инструмент, получивший названием Handy-Potter ("умелый гончар"), является потенциально значимым продвижением в том, как люди взаимодействуют с компьютером. В лаборатории профессора Рамани сотрудники уверены, что традиционная компьютерная "мышь" уже умерла. И на замену ей уготованы системы типа Handy-Potter.

Статья с описанием Handy-Potter получила награду как лучшая статья международной конференции по промышленному проектированию ASME 2012, состоявшейся на этой неделе в Чикаго.

Аспирант Винаяк (Vinayak) рассказывает о Handy-Potter на ASME-2012

Профессор Рамани считает, что традиционные инструменты трехмерного проектирования требуют использования сложных процедур, и не так просто стать экспертом в этой области. Handy-Potter - это способ непосредственного выражения дизайнерской идеи. При работе с ним вы концентрируетесь исключительно на самой идее, а не на инструментах. Более того, это Handy-Potter учится у вас, а не вы изучаете этот инструмент.

Пользователь взаимодействует с компьютером самым натуральным образом, используя язык жестов для создания и модификации форм. Существуют вполне интуитивные жесты для вытягивания и сгиба формы, которые изучаются вполне естественным способом - без чтения какого-либо руководства пользователя.

Разработанный инструмент имеет приложения в самых разных областях, включая игры, архитектуру, искусство и промышленное проектирование. Он использует камеру Microsoft Kinect, которая отслеживает трехмерное пространство. Важно, что эта камера уже используется в бытовых игровых приставках (таких как Xbox 360) и не требует для своей работы никакой переносной электроаппаратуры.

Трехмерные модели, созданные с помощью Handy-Potter

Исследователи под руководством профессора Рамани разработали продвинутые алгоритмы, которые распознают руки пользователя, понимают, как руки взаимодействуют с трехмерной формой, и затем модифицируют эту форму в ответ на движение рук. На представленном ниже видеоролике вы можете наблюдать работу Handy-Potter в действии:

"Наши алгоритмы очень интеллектуальны", - завершает свой рассказ профессор Рамани. "Они представляют собой передовой синтез машинного обучения, геометрического моделирования и взаимодействия человека с компьютером". По результатам работы подана патентная заявка с описанием предложенной концепции.

Ссылки по теме

• Каталог программ AutoDesk. САПР общего назначения.
• Купить программу Autodesk 3ds Max Design
• Задать вопрос ONLine по покупке программ в интернет магазине ITShop