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

近年來，隨著制造技術(shù)的升級以及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)院的研究團隊指出的那樣，該程序不僅可以幫助新用戶，還將幫助經(jīng)驗豐富的創(chuàng)客加快工作流程并提供更精細(xì)的控制點。

為了更好地了解人工智能如何與用戶一起完成 3D打印項目，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象，團隊可以開始了解 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

計算機科學(xué)專業(yè)學(xué)生、麻省理工學(xué)院研究團隊成員 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，團隊將模型的各個部分分為兩個功能分類：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。”

一旦創(chuàng)建了這兩個分類，用戶的不同需求就可以通過人工智能進行分類。Faruqi 繼續(xù)說道：“由于共享模型存在巨大差異，僅根據(jù)幾何形狀對分段進行分類是一個非常困難的問題。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 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) 顯示了花瓶和自動澆水花盆部分的外部和內(nèi)部功能的示例

研究團隊希望繼續(xù)改進系統(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)研討會上展示。

△人工智能程序允許用戶以最少的知識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）