Bir laboratuvar rafında duran tehlikeli kimyasalların yer aldığı bir şişeyi hayal edin; bu şişe, kapağının düzgün bir şekilde kapatılmadığını bilim insanlarına bildirmek için görünümünü değiştiriyor ve potansiyel olarak tehlikeli bir dökülmeyi önlüyor.
MIT araştırmacıları tarafından oluşturulan yeni bir 3D yazıcı sistemi, kullanıcıların bu kimyasal şişe gibi etkileşimli nesneler üretmesini sağlıyor. Bu nesneler, iç elektronik kullanmadan, basıldığında, kaydırıldığında veya döndürüldüğünde görünümünü değiştiriyor.
Sistemleri, mekanik olarak değiştirilebilir yüzey görünümüne sahip 3D nesnelerin tasarım ve üretim sürecini basitleştiriyor ve teknik uzmanlığı olmayan bireylerin dinamik günlük nesneleri hızlı bir şekilde üretmelerini sağlıyor.
Tasarım ve üretim sistemi, tek bir nesnenin farklı görüntüleri veya desenleri sergileyebilmesi için özel olarak düzenlenmiş optik katmanları, yerleşik mekanik parçalarla birleştiriyor. Ortaya çıkan nesneler, kullanıcı etkileşimlerine bağlı olarak görünüm değiştiriyor; örneğin bir kapağın vidalanması veya bir anahtarın çevrilmesi gibi. Bu nesneler, çok malzemeli bir 3D yazıcıda tek bir geçişte üretilebiliyor.
Sistem, hassas elektronik devreler gerektirmeyen, kötü hava koşullarına dayanıklı uyarlanabilir uyarı işaretleri veya nakliye sırasında bağlantı elemanlarının gevşediğini bildiren dinamik ambalajlar gibi etkileşimli nesnelerin üretilmesi için kullanılabiliyor.
Uçtan uca sistem, sanatsal, mimari ve mühendislik uygulamaları için uyarlanabilir nesnelerin hızlı prototiplemesini de kolaylaştırabilir.
“Sistemimizle, bir nesne, sensörler veya karmaşık elektronikler olmadan, doğru bir şekilde kullanılıp kullanılmadığını size söyleyebilir. Etkileşimli ekran mekanik olduğundan, kullanıcıların çok sezgisel bir şekilde kontrol edebileceği, kendi kendine yeten, çok durumlu, etkileşimli bir cihaz yaratabilirsiniz,” diyor MIT Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri (EECS) bölümünde yüksek lisans öğrencisi olan ve bu platformla ilgili bir makalenin baş yazarı Yunyi Zhu.
Ortak yazarları arasında MIT lisans öğrencisi Dingning Cao; Münih Teknik Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi Jeremy Mrzyglocki; MIT EECS ve Mekanik Mühendislik bölümünde doçent olan ve Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı (CSAIL) üyesi Stefanie Mueller; ve Northeastern Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı Narjes Pourjafarian yer alıyor. Araştırma, ACM Kullanıcı Arayüzü Yazılımı ve Teknolojisi Sempozyumu'nda sunulacak.
Mekanik olarak değiştirilebilir yüzeyler
Birçok etkileşimli ürün, görünümünü değiştirmek için ekranlar ve elektroniklere dayanıyor. Ancak bu dinamik nesneler suya veya sert kimyasallara maruz kaldığında, ya da sıkıştırıldığında, büküldüğünde veya büyük bir kuvvetle basıldığında, hassas elektronikler zarar görebilir.
Öte yandan, elektronik kullanmadan bir nesnenin görünümünü değiştirmek için yüzey optiği kullanan geleneksel yöntemler genellikle, kullanıcıların baktığı yere bağlı olarak farklı görsel efektler oluşturmak için etiketler gibi statik etiketler veya kavisli lensler kullanıyor ve bu da etkileşimi sınırlıyor.
MIT araştırmacıları, elektronik gerektirmeyen dinamik, etkileşimli nesneler yapma sürecini basitleştirmek için, bir kullanıcının tasarımını mekanik olarak değiştirilebilir yüzey görünümüne sahip bir nesnenin 3D yazıcıya hazır modeline otomatik olarak dönüştüren bir sistem geliştirdi.
Tasarımları, ShiftLens, bir nesnenin yüzeyinde iki optik katmanı birleştirerek değiştirilebilir görünüm oluşturuyor. Özel lenslerin bir katmanını, altındaki desenli bir arka planda yerleştiriyor.
Nesne, iki katman arasındaki hareket temelinde farklı görsel durumlar sergiliyor.
Lens katmanı, kullanıcının bakış açısına bağlı olarak ışığı farklı yönlendiren, küçük lentiküler lenslerin bir dizisini içeriyor. Desen katmanı, nesne yüzeyinin birden fazla görünümüne karşılık gelen görüntü şeritlerini içeriyor.
Kullanıcı lens katmanını kaydırdığında, arka plandaki farklı kısımlar görünür hale geliyor. Lensler, arka plan görüntüsünün bu kısımlarını büyüterek yüzey görünümünü değiştiriyor.
“Bu projedeki en büyük zorluk, tüm hareketli parçaların hizalanmasını sağlam
