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迪斯尼研发出让任何形状3D打印对象保持平衡的方法

2016-10-08 11:13
黯影冰风
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  对于一位追求完美的3D建模者来说,最大的痛苦莫过于设计出一个满意的3D打印模型之后却发现它根本没法在桌面上站立起来。在此之前,你要达到这一目的,要么改变设计,要么就干脆给它加个底座,而所有这些都意味着您的设计空间受到了限制。

  不过现在好了,迪斯尼(Disney)公司那帮喜欢钻研稀奇古怪问题的科学家们开发发出一种独特的方法,通过将一颗金属球轴承嵌入3D打印的雕像内部来帮助它们保持平衡。

  据了解,这帮科学家还就这个主题发表了一篇论文,题目就是《带可移动模型的3D模型的平衡(Balancing 3D Models with Movable Models)》。目前科学家们正在此基础之上开发相应的实际应用,不过据称很快就会有具有相关功能的软件出现。

  借助这款软件,您只需简单的算法就能按照自己希望的方式来呈现自己的塑像。为了证明这个方法的有效性,迪斯尼还3D打印出了一只跳霹雳舞的泰迪熊像,这个形状不规则的塑像在体内两个不同的腔的帮助下,可以以六种不同的姿势站立。它这听起来很似乎很简单,但是实际上是一些复杂的数学原理在发挥作用,简单地说,就是两个大小不同的腔通过相互作用,可以使物体的重心发生变化。

  “通过其内部嵌入的可移动质量,我们就具备了满足多个平衡目标的独特能力。”该研究团队解释说:“根据模型的姿态不同,这些质量会在不同的地方,从而 导致整个对象的质量中心也会发生变化。”

  您希望自己3D打印的小人像做倒立、或单腿站立?没问题!塑像内部的球轴承将会把重心分配到正确的地方,因此您不用担心它的平衡问题。而且这种方法也可以确保模型完美地立在水中(见下图)。

  而那些带有移动部件的模型则会根据其含有金属球部分的位置不同而出现新的变化。比如下图中“扛着木头的小矮人”,当它的上半身向左的时候会站得稳稳当当,但如果把它的上半身移到右边的时候,它却会歪倒。

  不过好在所有计算的活儿都会由软件帮您来完成,您只需要考虑这个塑像怎么样浮在水上(站在桌面上/挂在项链上)最好看就行了。确定了这些,系统就会计算出需要多少球轴承以及它们需要放在什么位置等。

  不过需要提醒的是,现在的3D打印机是不能为您塞入球轴承的,所以您需要在适当的时候暂停打印,把球塞到腔内,再让打印机继续工作。此外,迪斯尼的研究人员也正在研究往塑像内部填充液体或者砂,使其具有其它有趣的特性。

 

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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