Nowoczesne technologie bazujące na różnych metodach sztucznej inteligencji wykorzystywane są w wielu dziedzinach gospodarki i systemach produkcyjnych. Jaki wpływ wywierają one na drukowanie i skanowanie 3D?

Jakie cechy sztucznej inteligencji pomagają technologii 3D?

Sztuczna inteligencja (AI) jest dyscypliną, która w sposób dynamiczny się rozwija. Obejmuje ona procesy, które pomagają maszynom i urządzeniom postrzegać, analizować, a nawet myśleć i zachowywać się jak ludzie. Oczywiście ich inteligencja, stworzona ręką człowieka, znacznie odbiega od tego, jaką mają ludzie, jednak w przyszłości może się to zmienić.

Zastosowanie sztucznej inteligencji w zakresie rozwoju technologii 3D pozwala, by maszyny służące do drukowania, modelowania i skanowania 3D same, bez ingerencji ze strony operatora, rozwiązywały pojawiające się problemy. Dzięki temu zmniejsza się ryzyko błędu ludzkiego, upraszczana i automatyzowana jest produkcji produktów i części.

Co więcej sztuczna inteligencja w technologii 3D stwarza szerokie możliwości generowania obiektów 3D, w tym postaci ludzkich, na podstawie zdjęć, nawet takich, których rozdzielczość jest niska. Program sztucznej inteligencji analizuje jeden, wczytany obraz i na jego podstawie wytwarza idealnie oświetlony obiekt 3D o dużym poziomie realizmu. Możliwe stało się to dzięki analizowaniu przez sztuczną inteligencję tysięcy zdjęć obiektów.

Czytaj także: Outsourcing w branży 3D – kiedy warto zlecić projekt?

Sztuczna inteligencja w drukowaniu 3D

Technologie przyrostowe wiele zyskują na zastosowaniu rozwiązań sztucznej inteligencji. Urządzenia do druku 3D wzbogacone o elementy z zakresu AI mogą być wyposażone w system wizyjny, wykorzystywany w procesach uczenia maszynowego. Maszyna potrafi wówczas widzieć, a nawet analizować dane na wzór procesów myślowych zachodzących w ludzkim mózgu. Drukowanie 3D z zastosowaniem takiej drukarki pozwala na wytwarzanie obiektów coraz lepszej jakości, z kilku materiałów jednocześnie. Sam proces jest przy tym precyzyjny i szybki.

System wydruku 3D ze sztuczną inteligencją pozwala na dopasowanie się urządzenia do np. różnego poziomu skurczu materiału. Wszystko to dzieje się automatycznie, ponieważ drukarka bada powierzchnię wydruku 3D z użyciem technologii optycznej tomografii koherencyjnej.

Kolejną zaletą wykorzystania sztucznej inteligencji przy drukowaniu 3D jest stworzenie warunków do poszerzenia zakresu kompatybilnych materiałów. To z kolei pociąga za sobą możliwość spełnienia wysokich wymagań stawianych drukowi 3D przez niektóre sektory przemysłowe. Materiały o wysokiej wydajności mają to do siebie, że są bardzo złożone i wymagają od drukarek 3D dostrajania wszystkich parametrów procesu wydruku. Korzystając z algorytmów sztucznej inteligencji można w sposób automatyczny, szybki i sprawny oceniać przepływ danych i rozpoznawać ukryte relacje, które umykają człowiekowi. Sztuczna inteligencja jest bardzo dokładna, a przy tym jest w stanie przetwarzać niezliczone ilości danych, co dla ludzi byłoby dużym wyzwaniem zajmującym czas.

Dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji można usprawniać proces drukowania 3D. W jaki sposób? W taki, by jeszcze przed rozpoczęciem pracy maszyny drukującej program sprawdzał, czy obiekt można wydrukować, czy potrzebuje on podpór, a nawet ocenić i przewidzieć jakość drukowanych w 3D części.

Sztuczna inteligencja w skanowaniu 3D

Tak jak w przypadku drukowania 3D, także przy skanowaniu 3D można wykorzystywać technologie sztucznej inteligencji. Po uzyskaniu obrazu cyfrowego skanowanego obiektu, w postaci chmury punktów, może on być przekierowany do systemu uczenia się maszynowego. Sztuczna inteligencja w takim wypadku wykorzysta modelowanie statystyczne do przekonwertowania danych na projekt o specyficznym przeznaczeniu.

Przekształcanie obrazu 2D w 3D

System sztucznej inteligencji pozwala na przekształcanie obrazów 2D (płaskich) w modele przestrzenne 3D. Taki system opracowała firma NVIDIA, która informuje o możliwościach dokładniejszego przenoszenia obrazu na model 3D, z zachowaniem pełnej geometrii, kolorystyki, tekstury, a nawet specyficznego oświetlenia obiektu. Rozwój sztucznej inteligencji sprawił, że badaczom z Uniwersytetu Toronto i Aalto oraz firmom NVIDIA Research i Vector Institute udało się zrealizować projekt przekształcania obrazów 2D w modele 3D.

Czytaj także: Szybkie prototypowanie w druku 3D