Jak modelowanie 3D i sztuczna inteligencja zmieniają nasze życie

Użytkownicy smartfonów, Internetu czy różnych aplikacji bardzo często nie są nawet świadomi jak wiele procesów jest opartych na Technologii AI. Pojawia się więc pytanie, czy AI jest wykorzystywane w programach typu CAD jako wsparcie dla modelowania? Tak! Jak modelowanie 3D i sztuczna inteligencja zmieniają nasze życie już teraz i jak zmienią w przyszłości? Sprawdźmy. 

W poniższym artykule zostanie to pokazane na przykładzie webowego rozwiązania od Dassault Systèmes do modelowania, a konkretnie aplikacji xDesign wchodzącej w skład roli 3D Creator na platformie 3DEXPERIENCE. 

Wstęp: co to jest modelowanie 3D? 

Modelowanie 3D to proces tworzenia matematycznej reprezentacji obiektu 3D lub kształtu. Utworzony obiekt nazywa się modelem 3D, a modele trójwymiarowe znajdują zastosowanie w bardzo wielu branżach. Przy ich pomocy można na przykład testować nowe urządzenia czy konstrukcje jeszcze przed stworzeniem fizycznego prototypu i przewidywać procesy ich zużycia. 

Modelowanie 3D jest używane także w filmie, telewizji czy grach wideo, a także w nauce i medycynie. Nas jednak będzie interesowało zastosowanie modelowania 3D ze wsparciem sztucznej inteligencji w architekturze, budownictwie i przede wszystkim w rozwoju produktów. Projektowanie produktów z użyciem AI to obszar, który zmieni życie nie tylko projektantów CAD, ale także konsumentów. 

Inteligentny asystent modelowania 3D w aplikacji xDesign

Aplikacja xDesign to narzędzie do projektowania w przeglądarce internetowej z dowolnego miejsca na świecie, gdzie jest tylko dostęp do Internetu. Pozwala na projektowanie bryłowe oraz powierzchniowe. Ponadto pozwala na tworzenie złożeń oraz na symulację ruchu w złożeniu. 

W aplikacji jest możliwość korzystania z tak zwanego Asystenta Projektowania, który z wykorzystaniem Sztucznej Inteligencji, stara się przewidzieć kolejne ruchy użytkownika i proponuje wykonanie ich, scalając powtarzalne operacje w jedną, co pozwala zaoszczędzić czas w trakcie modelowania. 

W tym miejscu u wielu użytkowników może pojawić się obawa, że nie będą w stanie kontrolować, co w danym momencie zostało wykonane przez Asystenta. Na szczęście jednak w trakcie całego procesu użytkownik ma możliwość podglądu, co zostanie wykonane, oraz ma możliwość edycji tego, co zaproponował mu Asystent. 

Funkcjonalności xDesign wykorzystujące sztuczną inteligencję

Aktualnie dostępne są 4 funkcjonalności Asystenta Projektowania, a mianowicie: 

Design Assistance for Selection

Design Assistance for Selection to funkcjonalność xDesign w Asystencie Projektowania, która ułatwia wybór składników geometrii takich jak krawędzie czy płaszczyzny. Przykładem może być zaokrąglanie wielu podobnych krawędzi. W wielu przypadkach użytkownik musi manualnie „wyklikać” wszystkie krawędzie co często jest irytującym zadaniem. Wybranie pomocy Asystenta pozwala na wybranie krawędzi jednym kliknięciem, co wyręcza użytkownika w żmudnym zaznaczaniu kolejnych elementów. 

Inteligentne wiązanie

Inteligentne wiązanie, czyli automatyczne rozpoznawanie przez Asystenta wiązań, które najbardziej pasują do łączonych komponentów. Rozwiązanie to może przypominać zachowanie komponentów z Toolboxa z oprogramowania SOLIDWORKS. Nie jest to jednak to samo, ponieważ w tym przypadku nie mamy możliwości dopasowywania rozmiarów łączonego elementu. Asystent proponuje jedynie wiązania, które uważa za najbardziej „logiczne” dla danego przypadku. W zależności gdzie przesunięty zostanie komponent, to takie wiązania zaproponuje mu Asystent. 

W momencie upuszczenia części w wybranym przez użytkownika miejscu, mamy możliwość sterowania kierunkiem wiązań lub całkowitej rezygnacji z podanej propozycji. Wiele przypadków może to oszczędzić sporo czasu konstruktora, który zostałby zmarnowany na obracanie, i wyklikiwanie odpowiednich płaszczyzn czy krawędzi, aby uzyskać pożądane wiązanie. 

Design Assistance for Mate Creation 

Funkcja Design Assistance for Mate Creation wspomaga wykonywanie złożenia z kilku takich samych komponentów o podobnych wiązaniach. Asystent w tym przypadku przeanalizuje geometrię i na podstawie już powiązanego jednego komponentu wyszuka inne, najbardziej prawdopodobne miejsca występowania tego obiektu. Co ciekawe, aby skorzystać z tego rozwiązania użytkownik nie musi ręcznie kopiować danego komponentu. Wystarczy, że wybierze komponent z drzewa oraz skorzysta z Asystenta, który po przeliczeniu miejsc występowania, samodzielnie powieli wybrany komponent. 

Dobrym przykładem będą śruby, które w złożeniach bardzo często występują w ilości kilku sztuk. Podobnie jak przy wyżej opisanych możliwościach wykorzystania Asystenta, tak samo tutaj użytkownik ma możliwość edycji propozycji Asystenta. W tym przypadku może odznaczyć ewentualne niepoprawne wybory Sztucznej Inteligencji. 

Inteligentny Asystent Szkicu 

Czwartą funkcją wspieraną sztuczną inteligencją w Asystencie Projektowania jest Asystent Szkicu, który analizuje powstały szkic w kontekście pobliskiej bryły oraz szuka prawdopodobnych miejsc wystąpienia takiego szkicu. Co zasługuje na uwagę, to fakt, że powielany szkic może być skopiowany z wymiarami, relacjami lub bez nich. 

Wyzwania i perspektywy sztucznej inteligencji w modelowaniu 3D

Na tę chwilę daleko nam jeszcze do modelowania 3D poprzez wpisywanie promptów. Modele 3D są dalece bardziej złożonym zagadnieniem niż generowanie obrazów czy animacji 3D. Jednym z głównych wyzwań jest stworzenie algorytmów AI, które będą w stanie w pełni zrozumieć tę złożoność rzeczywistych obiektów oraz ich interakcje, a jednocześnie trafnie odczytać potrzeby użytkownika.  

Sztuczna inteligencja wbudowana w oprogramowanie lub jako copilot CAD ma potencjał zrewolucjonizować proces projektowania 3D, umożliwiając automatyzację wszystkich powtarzalnych czynności. W efekcie projektowanie nawet bardzo dużych i skomplikowanych obiektów, takich jaki np. linie montażowe, będzie możliwe w bardzo krótkim czasie, a to wpłynie na dalsze przyspieszenie procesu robotyzacji. Od strony projektanta 3D oznaczać to będzie natomiast większe zadowolenie z pracy, dzięki uwolnieniu od męczących, powtarzalnych czynności. Sieci neuronowe będą również w stanie uczyć się indywidualnego stylu pracy projektanta. 

Natomiast automatyczne generowanie modeli 3D na podstawie ogólnych opisów lub szkiców będzie kolejnym krokiem. Podobnie jak w innych wielkich automatyzacjach także tutaj staniemy przed wyzwaniem odpowiedzialności prawnej za efekt pracy. W jakim stopniu odpowiedzialny za efekt stanie się dostawca inteligentnego programowania? Przyszłość pokaże. 

Jak modelowanie 3D i sztuczna inteligencja zmieniają nasze życie – podsumowanie 

Funkcje Sztucznej Inteligencji w xDesign przyspieszają modelowanie komponentów. Ułatwiają też tworzenie części i złożeń w bardziej optymalny sposób. W wielu przypadkach oszczędność czasu to tylko kilka sekund lub minut.

Warto jednak zauważyć, że takich sytuacji może być kilka lub kilkanaście w trakcie całego projektu. W efekcie przekłada się to na większe oszczędności czasowe.

Korzystanie z Asystenta Projektowania sprawia, że cały proces staje się płynniejszy i bardziej intuicyjny. To poprawia nie tylko czas pracy, ale też jakość modeli i komfort projektowania.

W razie pytań lub wątpliwości prosimy o kontakt z pomocą techniczną Visiativ Poland wysyłając wiadomość na adres support.poland@visiativ.com lub dzwoniąc na numer telefonu +48 12 200 58 89.