Anthony Chen e lo strumento di disegno interattivo Forté

Forté: strumento di progettazione generativa user-driven per una facile ottimizzazione degli oggetti stampati in 3D
Anthony Chen, ricercatore della Carnegie Mellon University, ha creato uno strumento di disegno interattivo chiamato “Forté” che consente agli utenti di creare disegni generativi per la stampa 3D. Lo strumento è stato utilizzato per realizzare mobili, scarpe, gambe robotizzate e altri oggetti stampati in 3D.

Alcuni anni fa, abbiamo scritto una storia su Encore, uno strumento per aumentare gli oggetti di uso quotidiano con parti stampate in 3D . Permetteva agli utenti di eseguire stampe 3D su articoli non stampati tramite tre metodi: stampa, stampa su stampa e stampa, trasformando la stampa 3D in uno strumento di modifica anziché di fabbricazione.

Il principale designer di Encore, il ricercatore Anthony Chen, è ora tornato con una nuova applicazione, e ancora una volta ha optato per un nome francese accattivante. Questa volta lo strumento è denominato “Forté” ed è anche uno strumento che aiuta gli utenti di stampanti 3D a creare progetti avanzati.

Forté è uno strumento di progettazione generativa user-driven che consente agli utenti di realizzare progetti generativi per la stampa 3D e altre applicazioni. Può essere usato per progettare strutture biologicamente ispirate – il tipo che si vede in molti  moderni mobili stampati in 3D – ed è presumibilmente molto facile da usare.

Tutto inizia con uno schizzo: per far avanzare le idee, gli utenti possono prima disegnare una forma semplice, a mano libera o tracciata su un’immagine come una foto o anche un dipinto. Quindi, con il minimo sforzo da parte dell’utente, questi schizzi possono essere trasformati in strutture estremamente complesse e reali.

La magia dietro lo strumento è l’ottimizzazione della topologia, il processo di generazione automatica di una struttura basata su determinati vincoli e parametri definiti dall’utente. L’ottimizzazione della topologia può, ad esempio, produrre indipendentemente un disegno che fornirà la massima forza mentre si utilizza il minimo materiale, apportando minime modifiche a una moltitudine di opzioni di progettazione e quindi eseguendole tramite simulazioni.

Forté, tuttavia, è un po ‘diverso dagli altri strumenti di ottimizzazione della topologia, perché offre tre diversi metodi di ottimizzazione:  aggiungere strutture extra che possono rafforzare lo schizzo dell’utente; creare una variazione dello schizzo dell’utente; o espandendo lo schizzo dell’utente e quindi ottimizzando il layout del materiale interno .

All’interno di questi tre metodi, gli utenti possono controllare quanta “libertà creativa” è consentita Forté – quanto lo strumento può deviare dallo schizzo iniziale – e può anche apportare modifiche selettive a un progetto generato, perfezionando alcune aree che non sono di loro gradimento . L’utente può anche selezionare alcune aree del design su cui Forté dovrebbe provare diversi approcci, mantenendo nel contempo il monitoraggio della forza di un progetto generato osservando la sua “mappa termica” strutturale.

“Invece di stare seduti lì e aspettare che l’ottimizzazione sputasse risultati imprevedibili, Forté ti consente di controllare in modo interattivo quanto le strutture generate possono deviare dallo schizzo originale”, afferma Chen.

Chen e un gruppo di tester hanno già utilizzato lo strumento di progettazione generativa per creare una sedia da lettura stampata in 3D ispirata a un dipinto, un paio di scarpe tacco alto stampate 3D, un sedile da bici stampato in 3D, gambe robot stampate in 3D, un salto stampato in 3D piattaforma per un cincillà e mobili stampati 3D utilizzabili.

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