電腦橫機上的「3D列印」技術

最新 04-15

近來，卡耐基梅隆大學的計算機科學家開發出一種系統，可以將三維指令轉化為電腦橫機可以識別的編織語言，從而讓電腦橫機自動編織出各種各樣的3D形狀。

卡耐基梅隆紡織實驗室的研究人員用這個系統編織出了各種毛絨玩具和服裝。更神奇的是，實驗室的負責人James McCann說，使用這個系統不需要有任何專業經驗，直接操作機器就可以完成編織。

James McCann希望未來可以在這樣的機器上可以大規模生產各種定製尺寸的針織帽子、手套以及服裝，還可以在編織的運動鞋面、毛衣和帽子等產品上設計各種獨特的圖案。「讓操作一台針織機就像用3D印表機一樣的方便。」James McCann說。

「3D列印」的立體針織物

這可以說是對目前針織業的一種顛覆性設想。

現在，如果要讓一台針織機編織設計好的產品，必須要有專門的操作工配合，將設計師的設計轉化成為針織機可以識別的工藝語言，否則就沒辦法生產。因為一般很少有服裝設計師會設計機器工藝來操作針織機，尤其是需要電腦控制的針織機，這樣的話，就很不利於一次性設計的私人訂製產品開發。

據了解，團隊主要是借鑒了常見的 3D 建模方法為電腦橫編機（V-bed knitting machines）開發出一種操作系統，通過鉤針來控制線圈的穿套，從而使複雜的立體針織物也可以自動編織，不過，與手工編織相比仍有許多不盡完善之處。

團隊成員 Vidya Narayanan 解釋道，這套系統主要是將機器在操作中的諸多限制考慮進去後確定了演算法，然後得到了機器可執行的編織指令，同時還減少了紗線斷裂或卡線。

已開發的3D縫紉機縫製效果

James McCann 指出，這樣的前端設計在 3D 列印和數控工具機中很常見，但在針織產業卻不然。同樣的，3D 列印和數控工具機設備多半都是使用通用語言和文件格式，但針織機卻會因品牌不同而在操作上有些區別。「針織行業的的硬體設備已經開發得非常成熟，但軟體系統的開發仍需要一些拓展和改善。」 James McCann 說到。

這套系統目前只能生產平紋的針織布，還無法進行花型圖案的編織，但 James McCann相信很快就會有新的研究進展，而且針織的操作控制系統也是時候做一些擴展開發，讓各種設計軟體與任何機器都兼容。

James McCann 目前努力創造一種名為「Knitout」的通用格式針織工藝，這種格式將可以導入任何品牌的針織設備並可以識別工藝進行編織。該團隊將會在今年夏天舉辦的 SIGGRAPH 2018 會議公布最新的研究成果。

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