麻省理工：AI驅(qū)動(dòng)3D打印輔助工具Style2Fab，降低3D模型設(shè)計(jì)門檻

近年來，隨著制造技術(shù)的升級(jí)以及ChatGPT等新人工智能（AI）技術(shù)的不斷出現(xiàn)，3D打印也變得越來越便捷化和易于操作。

2023年9月17日，南極熊獲悉，為了進(jìn)一步簡化3D打印的生產(chǎn)流程，來自麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種人工智能驅(qū)動(dòng)的工具，可以輕松定制和打印3D模型。這款程序被稱為 Style2Fab，是圍繞生成人工智能程序構(gòu)建的。它使用深度學(xué)習(xí)算法來幫助用戶，而不要求他們了解定制和打印 3D模型所需的技術(shù)規(guī)范。

相關(guān)研究成果獲取鏈接：https://groups.csail.mit.edu/hcie/files/research-projects/style2fab/style2fab.pdf

正如麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)指出的那樣，該程序不僅可以幫助新用戶，還將幫助經(jīng)驗(yàn)豐富的創(chuàng)客加快工作流程并提供更精細(xì)的控制點(diǎn)。

為了更好地了解人工智能如何與用戶一起完成 3D打印項(xiàng)目，研究人員研究了 Thingiverse 等在線 STL 文件共享網(wǎng)站的目錄。通過查看在線提供的不同可打印對(duì)象，團(tuán)隊(duì)可以開始了解 AI 如何分析和分解復(fù)雜的數(shù)字模型，并更好地理解 3D模型本身結(jié)構(gòu)內(nèi)的功能。

減少 3D 打印學(xué)習(xí)障礙的 AI工具

計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)學(xué)生、麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)成員 Faraz Faruqi 解釋道：“我們很快發(fā)現(xiàn) 3D 模型的用途非常依賴于環(huán)境，就像花瓶可以平放在桌子上或用繩子掛在天花板上一樣。因此，不能只是由人工智能來決定物體的哪一部分具有功能。我們需要有人參與其中。為了回答功能性問題，團(tuán)隊(duì)將模型的各個(gè)部分分為兩個(gè)功能分類：外部（美學(xué)）功能，面向外部并與外部環(huán)境交互；內(nèi)部功能，它涉及將結(jié)構(gòu)部分連接在一起的模型的結(jié)構(gòu)部分?！?/div>

一旦創(chuàng)建了這兩個(gè)分類，用戶的不同需求就可以通過人工智能進(jìn)行分類。Faruqi 繼續(xù)說道：“由于共享模型存在巨大差異，僅根據(jù)幾何形狀對(duì)分段進(jìn)行分類是一個(gè)非常困難的問題。因此，這些細(xì)分是向用戶顯示的一組初始推薦，用戶可以輕松地將任何細(xì)分的分類更改為美觀或功能。指定并確認(rèn)類別后，用戶可以使用另一個(gè) AI 系統(tǒng) Text2Mesh 輸入提示，該系統(tǒng)可以繪制出準(zhǔn)備打印的所需 3D 模型的形狀和紋理。”

△基于功能的 3D 模型類別：(a) 我們確定了由二維定義的四類模型：工件模型與任務(wù)相關(guān)模型以及單組件模型與多組件模型。這些尺寸與外部和內(nèi)部環(huán)境之間的差異相一致，(b) 顯示了花瓶和自動(dòng)澆水花盆部分的外部和內(nèi)部功能的示例

研究團(tuán)隊(duì)希望繼續(xù)改進(jìn)系統(tǒng)以獲得更準(zhǔn)確的形狀，并從頭開始生成原始 3D 模型。他們還十分期待該程序在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用，醫(yī)療保健專業(yè)人員和缺乏 3D 打印經(jīng)驗(yàn)的患者可以在人工智能程序的幫助下輕松創(chuàng)建夾板或石膏等物品。據(jù)悉，這項(xiàng)研究成果將在即將舉行的 ACM 用戶界面軟件和技術(shù)研討會(huì)上展示。

△人工智能程序允許用戶以最少的知識(shí)要求選擇不同物體部分的分類和材料的造型選擇（照片來源：Faraz Faruqi 和 Stefanie Mueller）