Швейцарские инженеры научились создавать объемные предметы сложной формы из единой полоски ткани с застежкой-молнией. Они разработали программу, которая автоматически преобразует объемную модель предмета в плоский шаблон для вырезания полоски из ткани. Авторы показали, как создали с ее помощью несколько объемных фигур, например, фигуру зайца. Работа будет представлена на конференции SIGGRAPH 2018.
Обычно сборные конструкции состоят из множества разрозненных деталей, которые сложно собрать без инструкции. В качестве альтернативы исследователи разрабатывают альтернативные концепции, позволяющие создавать простые заготовки, которые либо самостоятельно собираются в нужную форму, как материалы с памятью формы, либо достаточно просты для складывания без подготовки и инструкций.
Инженеры из Швейцарской высшей технической школы Цюриха под руководством Ольги Соркин-Хорнунг (Olga Sorkine-Hornung) разработали метод, позволяющий разбивать объемную модель на длинную единую плоскую полоску, которую можно легко собрать в заданную форму. Авторы работы отмечают, что взяли за основу идею производителя сумок, которые также представляют собой одну полоску ткани с застежкой, которую можно соединить и превратить ткань в цилиндр.
В случае с цилиндром разбить модель объекта на равномерную полоску без резких изгибов легко — для этого достаточно начертить на нем спиральную линию. Для более сложных форм задача значительно усложняется. Исследователи облегчили ее, решив разбить модель на части, топологически аналогичные цилиндрам.
Разработчики написали программу, которая делает это в полуавтоматическом режиме. Пользователю нужно задать границы цилиндров, после чего программа самостоятельно разрежет модель на полоску таким образом, чтобы полоска была как можно более равномерной по ширине и при этом в сложенном состоянии была близка по форме к изначальной модели. В результате программа выдает чертеж полоски ткани, который можно вырезать на лазерном станке или другими способами. После этого к ней нужно только приклеить или пришить молнию и застегнуть ее. Авторы считают главным преимуществом их метода то, что независимо от сложности формы, конечному пользователю не нужно читать инструкцию — достаточно просто застегнуть молнию и тем самым собрать предмет.
Недавно американский инженер Гейб Филдс разработал и продемонстрировал метод печати на ткани плоских структур, которые самостоятельно принимают заданную объемную форму. Для этого ткань предварительно растягивают и печатают на ней пластиковые шестиугольники разной формы, которые после ослабления растяжения заставляют ткань изгибаться и принимать заданную форму.
Григорий Копиев