Mensen gebruiken vaak hun handen bij het beschrijven van een object, terwijl pennen geweldige hulpmiddelen zijn om objecten in detail te beschrijven. Dit idee nemend, een KAIST-team introduceerde een nieuwe 3D-schetsworkflow, het combineren van de sterke punten van hand- en peninvoer. Deze techniek maakt de weg vrij voor ideevorming in drie dimensies, wat leidt tot een efficiënt productontwerp in termen van tijd en kosten.

Om de tekening van een ontwerper in werkelijkheid een product te laten worden, het moet worden getransformeerd van een 2D-tekening van een ontwerper naar een 3D-vorm; echter, het is moeilijk om nauwkeurige 3D-vormen af ​​te leiden die overeenkomen met de oorspronkelijke bedoeling van een onnauwkeurige 2D-tekening die met de hand is gemaakt. Wanneer u een 3D-vorm maakt van een vlakke 2D-tekening, niet-verkrijgbare informatie nodig is. Anderzijds, verlies van diepte-informatie treedt op wanneer een 3D-vorm wordt uitgedrukt als een 2D-tekening met behulp van perspectieftekentechnieken.

Om deze ontbrekende schakels tijdens de conversie in te vullen, 3D-schetstechnieken zijn in ontwikkeling. Ze zouden ontwerpers helpen om op natuurlijke wijze ontbrekende 3D-vorminformatie in een 2D-tekening te verstrekken. Bijvoorbeeld, als een ontwerper twee symmetrische krommen tekent vanuit één gezichtspunt of dezelfde krommen tekent vanuit verschillende gezichtspunten, de geometrische aanwijzingen die in dit proces achterblijven, worden verzameld en wiskundig geïnterpreteerd om de juiste 3D-curve te definiëren. Als resultaat, ontwerpers kunnen 3D-schetsen gebruiken om direct een 3D-vorm te tekenen alsof ze pen en papier gebruiken.

Onder 3D-schetstools, schetsen met handbewegingen in VR-omgevingen heeft de aandacht getrokken omdat het gemakkelijk en snel gaat. Maar de grootste beperking is dat het ontwerp niet alleen via ruwe handbewegingen kan worden gearticuleerd, en zijn dus moeilijk toepasbaar op productontwerpen. Bovendien, gebruikers kunnen zich vermoeid voelen nadat ze hun handen tijdens het hele tekenproces in de lucht hebben gestoken.

Professor Seok-Hyung Bae en zijn team van de afdeling Industrieel Ontwerpen integreerden handbewegingen en schetsen op basis van pen, rollen toewijzen op basis van hun sterke punten. Deze nieuwe techniek heet Agile 3D Sketching with Air Scaffolding. Ontwerpers gebruiken hun handbewegingen in de lucht om ruwe 3D-vormen te creëren die als steigers zullen worden gebruikt, en dan kunnen ze details toevoegen met pengebaseerde 3D-schetsen op een tablet.

Het team bedacht een algoritme om beschrijvende handbewegingen te identificeren van voorbijgaande handbewegingen en alleen de beoogde vormen te extraheren uit onbeperkte handbewegingen op basis van luchtsteigers uit de geïdentificeerde bewegingen. Via gebruikerstests, het team heeft vastgesteld dat deze techniek gemakkelijk te leren en te gebruiken is, en laat een goede toepasbaarheid zien. Het belangrijkste is, de gebruikers kunnen tijd besparen, maar verbeter de nauwkeurigheid van het definiëren van het aandeel en de schaal van producten.

Eventueel, deze tool zal toepasbaar zijn op verschillende gebieden, inclusief de auto-industrie, fabricage van apparaten, de filmindustrie en robotica. Het kan ook worden gekoppeld aan slimme productietechnologie zoals 3D-printen om het productieproces sneller en flexibeler te maken.

doctoraat kandidaat Yongkwan Kim, die het onderzoeksproject leidde, zei, "Ik geloof dat het systeem de productkwaliteit en werkefficiëntie zal verbeteren, omdat ontwerpers hun 3D-ideeën snel maar nauwkeurig kunnen uitdrukken zonder gebruik te maken van complexe 3D CAD-modelleringssoftware. Ik zal er een product van maken dat elke ontwerper op verschillende gebieden wil gebruiken. "

"Er zijn veel pogingen gedaan om creatieve activiteiten op verschillende gebieden aan te moedigen door gebruik te maken van geavanceerde computertechnologie. Gebaseerd op diepgaande kennis van ontwerpers, we zullen het voortouw nemen bij het innoveren van het ontwerpproces door geavanceerde technologie toe te passen, ' voegde professor Bae eraan toe.

Professor Bae en zijn team van de afdeling Industrieel Ontwerpen hebben betere 3D-schetstools ontwikkeld. Ze begonnen met een 3D-curve-schetssysteem voor professionele ontwerpers, ILoveSketch genaamd, en gingen verder met SketchingWithHands voor het ontwerpen van een handheld-product met first-person handgebaren vastgelegd door een hand-tracking-sensor. Vervolgens brachten ze hun project naar een hoger niveau en introduceerden Agile 3D Sketching met Air Scaffolding, een nieuwe 3D-schetsworkflow die handbeweging en pentekening combineert, die werd gekozen als een van de CHI (Conference on Human Factors in Computing Systems) 2018 Best Papers door de Association for Computing Machinery.