麻省理工学院剑桥校区的研究人员开发出FabObscura工具,无需电子元件即可将日常物品转化为动态显示装置。基于传统栅栏动画技术,该软件支持锯齿形、圆形与放射状等复杂图案,团队正探索将这种特效融入3D打印以创造交互式雕塑物件。
"我们的系统能将看似静态的抽象图像转化为引人注目的动画,"论文第一作者、CSAIL研究员Ticha Sethapakdi表示,"该工具降低了栅栏动画的创作门槛,同时帮助用户实现各类需耗费大量手工时间的设计方案。"由Sethapakdi领衔的研究团队将在ACM人机界面技术与软件研讨会上展示这项成果。
实体物件的交互式动画
FabObscura支持全类型栅栏动画,可实现随视角或栅栏移动改变显示的效果。用户可上传动画帧或选择预设序列,设定栅栏角度并预览设计,最终将栅栏与图像打印于纸张或透明薄膜,应用于书籍、手机及相框等物件。
其核心特性在于栅栏图案可表现为任何连续数学函数(不限于直线)。用户输入方程式(如水平线对应常数函数、波浪纹对应正弦函数)即可观察栅栏划过图像的效果。该工具还支持"嵌套动画"——根据栅栏移动方向呈现不同序列:例如垂直移动时汽车旋转,水平滑动时变为旋转摩托车。研究人员已将该技术应用于交互产品:按压杯垫切换图标,旋转瓶盖显现绽放花朵。
虽然嵌套动画的视觉清晰度可能低于简易扫描动画,但通过减少帧数、采用高对比度图像等设计准则可保持画面锐利。未来计划支持视频输入自动选帧,并通过3D打印将该技术延伸至立体物件。
麻省理工3D打印创新动态
麻省理工持续推动3D打印突破传统应用边界。今年七月,毕业生Yiqing Wang与Biru Cao推出FOODres.AI打印机,这台桌面设备能将香蕉皮、菜叶等厨余垃圾转化为实用物件。这项融合人工智能、实时材料分析与挤出式3D打印的项目,源自支持学生主导环境倡议的MIT IDEAS社会创新挑战赛。
此外,研究人员正着力解决3D打印关键挑战:确保打印材料性能符合设计预期。土木与环境工程系副教授Josephine Carstensen指出:"若未考虑打印局限,设备可能严重过量或不足沉积材料,导致部件超重或过轻,同时大幅高估或低估材料性能。"其团队开发出将打印限制集成至设计流程的方法,通过数值模型与实验结果对齐确保材料性能可预测。该成果详见发表于《材料与设计》的开放获取论文(合著者包括博士生Hajin Kim-Tackowiak)。
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