«С Printone каждый может стать дизайнером новых духовых музыкальных инструментов. Вы можете превратить практически любые формы в инструменты и сыграть свою любимую мелодию», — говорит соавтор исследования Нобуюки Уметани, руководитель группы проектирования и изготовления в Autodesk. .Звук духового инструмента создается игроком, который вдувает в инструмент воздух, что создает вибрацию воздуха, известную как акустический резонанс — взаимодействие между звуковыми волнами и внутренней геометрией инструмента. На сегодняшний день большинство традиционных духовых инструментов приобрели форму трубы, резонанс для которой хорошо известен, поскольку создание инструментов произвольной формы вручную долгое время считалось проблемой.С помощью Printone пользователи могут создавать духовые инструменты любой формы и могут выбирать целевые ноты, которые они хотят, чтобы инструмент имел.
После того, как пользователь вводит трехмерную форму в платформу, инструмент создает полую акустическую полость. Затем пользователь выбирает область, в которой они будут легко дуть в инструмент (известная как «фиппл»), и выбирает положение и размер отверстий для пальцев. Масштаб объекта также можно изменить, чтобы достичь целевого диапазона нот. Во время этого процесса пользователи руководствуются быстрой обратной связью от моделирования о том, как каждое редактирование меняет создаваемые примечания.
В качестве альтернативы пользователи могут использовать функцию AutoTune Printone, которая автоматически создает размеры отверстий для целевых нот, требуемых для инструмента.«Трехмерная печать открыла возможности для индивидуальной настройки производства.
Наши исследования показывают, как можно настраивать формы не только по их внешнему виду, но и по физическому поведению, например акустике. Мы также рады творческим возможностям для разработки инструмент для конкретного музыкального произведения. В будущем можно будет расширить эргономику, чтобы на инструменте было легче играть для определенной мелодии », — говорит соавтор исследования Эмили Уайтинг, доцент кафедры информатики в Дартмутском колледже. также флейтист более 20 лет.
С точки зрения вычислительной методологии интерфейс Printone сужает вычислительные возможности инструмента, что в противном случае могло бы быть устрашающим, за счет моделирования инструмента как пассивного резонатора, в котором исключены колебания от мундштука, и фокусируется на доминирующем тоне для прогнозирования частоты. резонанс, а не рассмотрение всего частотного спектра.Благодаря вычислительному акустическому моделированию и интерактивной обратной связи Printone позволяет создавать духовые инструменты для хобби в уникальных трехмерных формах, которые затем можно распечатать на обычных трехмерных принтерах.
Чтобы узнать больше о том, как работает Printone, посмотрите следующее видео: https://www.youtube.com/watch?v=dWHYLqcCPuUfeature=youtu.beИсследование команды будет представлено на этой неделе на 9-й конференции и выставке ACM SIGGRAPH по компьютерной графике и интерактивным технологиям в Азии.