Các nhân vật cơ khí, cũng giống như những chiếc đồng hồ tự hành, cử động bằng những chuỗi bánh răng và tay đòn đã sớm xuất hiện từ hàng trăm năm trước. Điều khó khăn nhất trong thiết kế chúng chính là các cơ cấu cơ khí luôn đòi hỏi kỹ năng cơ khí chuyên nghiệp, thí nghiệm nhiều lần và hiển nhiên là luôn có nhiều lỗi phát sinh. Thế nhưng vấn đề này có khả năng sẽ “ra đi như chưa bao giờ ở lại” với hai bộ công cụ mới (trong một phần mềm) được phát triển bởi phòng nghiên cứu Disney Research tại Zurich và Boston, cùng với phòng nghiên cứu của ETH Zurich và MIT. Hai phần mềm này sẽ được trình diễn tại ACM SIGGRAPH 2013, Hội Nghị Quốc Tế về Kỹ Thuật Tương Tác và Đồ Họa Máy Tính.
Bộ công cụ thứ nhất sẽ cho phép các nhà thiết kế tải mô hình nhân vật có khớp nối vào trong phần mềm. Tại đây, họ sẽ xác định điểm chuyển động trên khớp của nhân vật và vẽ một đường cong biểu diễn đường chuyển động của khớp. Phần mềm sẽ tự động xây dựng và tối ưu hóa kết cấu cơ khí và toàn bộ hệ thống để sản xuất (ví dụ như in 3D). Hiện tại, phần mềm chỉ có thể tạo ra được những cử động theo chu kỳ (lặp đi lặp lại), như là bước đi, nhảy… tuy nhiên, điểm thú vị nằm ở chỗ: tất cả cử động đều chỉ cần 1 motor để hoạt động.
Bộ công cụ thứ hai sẽ cho phép tạo ra các mô hình bằng nhựa cử động dựa trên nguyên lý biến dạng thay vì bằng khớp. Có thể lấy ví dụ những nhân vật kỹ thuật số như quái vật thạch (jelly monster), cây cối và các tòa nhà đung đưa. Cử động đó được tạo ra bằng cách tải mô hình nhân vật 3D dưới hai hình dạng: hình dạng thường (hình gốc) và hình dạng khi biến dạng (hình mục đích).
Các khớp chuyển động sẽ được chỉ định bởi người sử dụng hoặc tạo một cách tự động bằng phần mềm, đáp ứng các nguồn truyền động khác nhau như lò xo, chân, hoặc kẹp… Phần mềm sẽ tính toán xem chi tiết nào của nhân vật nên cố định và chi tiết nào nên linh hoạt để cử động có thể diễn ra mượt mà nhất (nhưng ko làm thay đổi cử động tổng thể). Ví dụ như những khu vực quanh khớp sẽ được sử dụng vật liệu dẻo/mềm, trong khi các chi của nhân vật sẽ được làm bằng vật liệu cứng/ cố định. Nhân vật sau khi đươc thiết kế xong có thể được gia công bởi công nghệ in 3D hoặc các kỹ thuật gia công nhanh khác.
(Nguồn: Disney Research)
Nhóm nghiên cứu đã cho thử nghiệm phần mềm với 10 mẫu nhân vật cử động khác nhau (mỗi mẫu mất khoảng nửa tiếng thiết kế). Sau đó 7/10 mẫu này sẽ được chế tác bằng phương pháp in 3D (Bạn có thể xem kỹ hơn trong clip dưới). Mặc dù chưa rõ là Disney có ý định phổ cập phần mềm này với đại chúng hay không, nhưng với đà phát triển của máy in 3D hiện nay, đây ắt hẳn sẽ là một công cụ vô cùng hữu ích cho nghệ sĩ trên toàn thế giới.
Trong khi đó thì nhóm nghiên cứu vẫn sẽ tiếp tục phát triển và cải tiền phần mềm với một mục tiêu đầy tham vọng. Đó là “ Nghiên cứu này sẽ đưa chúng tôi đến gần hơn với việc thiết kế nhanh và gia công những robot có khả năng cảm nhận, tương tác với môi trường xung quanh. Từ đó robot có thể làm được nhiều nhiệm vụ phức tạp hơn.” Steliam Cross, một nhà khoa học tham gia nghiên cứu tại Disney Research, Zurich cho biết.
Công bố này được đưa ra cùng lúc với sự xuất hiện của “phần mềm mô phỏng phong cách vẽ của họa sĩ” và “xây dựng mô hình 3D chất lượng cao từ hình 2D” mà chúng tôi đã có dịp đề cập với các bạn.
[youtube link=”http://www.youtube.com/watch?v=DfznnKUwywQ#at=205″ width=”590″ height=”315″]
Người dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Link luận văn:
