I ricercatori di Virginia Tech presentano il dispositivo di stampa 3D che crea utilizzando i dati crowdsourcing
Ci sono molte persone che pensano ancora che la stampa 3D debba sicuramente assomigliare alle macchine replicatrici di Star Trek : basta dire al sistema quello che vuoi (tè, Earl Grey, caldo!) E boom, presto, eccolo qui, in una questione di secondi.
Ma mentre non siamo del tutto lì, i ricercatori e le aziende continuano a migliorare la velocità e il potere della tecnologia per rendere il nostro mondo ancora più vicino a quello dell’universo di Star Trek .
Al recente ACM SIGGRAPH 2019 , tenutosi a Los Angeles, in California, un team interdisciplinare della facoltà di Virginia Tech e gli studenti hanno mostrato Source Form , un dispositivo di stampa 3D autonomo che crea oggetti da dati di crowdsourcing, sulla base di una richiesta dell’utente, non di un modello 3D esistente .
Il progetto è stato sostenuto principalmente dall’Istituto universitario per la creatività, le arti e la tecnologia ( ICAT ), la VT School of Visual Arts e due premi (n. 1254287 e n. 1546985 ) della National Science Foundation ( NSF ). Modulo sorgente funziona indipendentemente dall’input dell’utente soggettivo, usando solo dati crowdsourcing come input.
I ricercatori – Sam Blanchard , Jia-Bin Huang, Christopher B. Williams, Viswanath Meenakshisundaram, Joseph Kubalak e Sanket Lokegaonkar – hanno pubblicato un documento, intitolato ” Fonte da un generatore di oggetti automatizzato di crowdsourcing “, che ha spiegato il loro innovativo progetto di Source Form.
L’abstract scrive: “Source Form è un dispositivo autonomo in grado di raccogliere immagini crowdsourcing di un oggetto definito dall’utente, unendo i dati visivi disponibili (ad esempio foto contrassegnate con il termine di ricerca) attraverso la fotogrammetria, creando modelli a tenuta stagna dalla nuvola di punti risultante e stampa 3D una forma fisica. Questo dispositivo funziona in modo completamente indipendente dall’input dell’utente soggettivo con due possibili esiti:
- Produrre versioni iterative di un oggetto specifico (ad es. La Statua della Libertà) aumentando in dettaglio e accuratezza nel tempo man mano che il set di dati collettivi (ad es. Immagini caricate della statua) cresce
- Produrre versioni democratizzate di oggetti comuni (ad es. Una mela) aggregando uno spettro di risultati di immagini contrassegnate
Questo progetto dimostra che un aumento dei dati di immagine prontamente disponibili colma il divario tra percezioni fisiche e digitali della forma attraverso il tempo. “
[Immagine: sito del modulo sorgente di Sam Blanchard]
Il dispositivo affronta la principale limitazione che impedisce alla stampa 3D di progredire in Star Trek Replicator: crea un modello di oggetto, su richiesta, a partire da immagini di crowdsourcing disponibili, piuttosto che richiedere un modello 3D dell’oggetto stesso. Quindi, il modello viene automaticamente inviato a una stampante 3D di fotopolimerizzazione per vasca di proiezione con maschera incorporata per “fabbricazione e recupero immediati”. Lo schermo superiore della macchina mostra immagini delle foto e fotogrammetria di crowdsourcing recuperate, mentre lo schermo inferiore mostra i livelli dell’oggetto finale durante la stampa lavoro.
“Questo progetto dimostra che un aumento dei dati di immagine prontamente disponibili colma il divario tra percezioni fisiche e digitali della forma nel tempo”, continua il documento. “Ad esempio, quando viene chiesto a Source Form di stampare oggi la Statua della Libertà e di stampare nuovamente tra 6 mesi, il risultato successivo sarà più accurato e dettagliato rispetto alla versione precedente.”
Ciò significa che il database di immagini di Source Form continuerà ad espandersi man mano che le persone continuano a scattare foto della Statua della Libertà e a caricarle sui loro blog e siti di social media. Il sistema raccoglie un set di dati completamente nuovo per ogni stampa, il che significa che gli oggetti risultanti si evolveranno sempre e diventeranno ancora più di alta qualità. Le stampe che Source Form produce nel tempo sono catalogate e visualizzate in modo lineare, il che consente agli utenti di vedere da soli la crescita e il cambiamento.
La pagina del modulo sorgente di Blanchard lo spiega ulteriormente:
“Gli utenti forniranno input relativi a un oggetto specifico che vorrebbe costruire. Abbiamo sviluppato un software che esegue automaticamente la scansione dei risultati di recupero delle immagini basati su testo. Le immagini inizialmente filtrate vengono quindi utilizzate per la ricerca di immagini inverse (recupero di immagini basate sul contenuto) per ottenere immagini più e pertinenti che catturano lo stesso oggetto su Internet. Una volta raccolte le immagini, la fase di corrispondenza della corrispondenza basata sulle funzionalità prevede l’estrazione di patch di immagini locali dalle immagini e la loro corrispondenza nella raccolta di immagini. Stabilendo le corrispondenze tra le immagini, siamo in grado di rimuovere in modo affidabile le immagini che non contengono l’oggetto di destinazione.
“Date le corrispondenze delle caratteristiche, applichiamo la struttura dal movimento e le tecniche stereo multi-view per stimare congiuntamente le pose della telecamera e la struttura 3D dei punti. Costruiamo quindi un modello di mesh 3D basato sulla nuvola di punti 3D estratta. I modelli di mesh 3D vengono quindi perfezionati ed elaborati per la stampa 3D. “
