一臺3D打印機打印出來的塑料鴨子與用另一臺3D打印機打印的鴨子看起來可能是一樣的，但是其感覺上，或者摸上去不一定是一樣的。如今，為了能夠幫助設計師制造出無論是看起來還是感覺上都相同的復制品，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法可以預測對于3D對象的柔軟度和剛度的感知。

迪斯尼研究中心（Disney Research）副研究員David Levin解釋說，這種能力對于制造具有一致舒適度的服裝、玩具和其它需要以一種可預測、可互換的方式發(fā)揮功能的對象十分重要。為此，研究人員人們針對非線性彈性對象建立了感知模型——這些對象會根據(jù)其被壓縮的程度改變剛度。據(jù)打印派了解，這個模型是基于一系列實驗的結果建立的，在這些實驗中，人們需要戳幾下3D打印的材料，并且比較他們的感覺。

據(jù)悉，這個項目的研究人員分別來自肯尼迪研究中心、麻省理工學院、Max Planck信息學研究所、Saarland大學、Comenius大學和哈佛 大學。7月24日，該研究團隊將出席在美國加州Anaheim舉辦的ACM計算機圖形與交互技術國際會議（SIGGRAPH），并發(fā)布他們的模型。

“對于材料柔軟性的感知是一個復雜的現(xiàn)象，并不能簡單地通過測量對象在被施加了多少力之后產(chǎn)生了多少形變來確定?！钡纤鼓嵫芯恐行母笨偛肑essica Hodgins說：“人們通常會使用許多線索來判斷柔軟性，包括質(zhì)地、大小和位置等，所以將模型建立在人類感知的基礎上十分關鍵。這支研究團隊已經(jīng)能夠使用這些輸入條件來準確地預測各種材料和幾何形狀對象的給人的感受?！?/span>

雖然3D打印機能產(chǎn)生相同形狀的物體，但是，并不是所有的3D打印機使用相同的原材料或工藝，這意味著它們并不會總是生成具有相同感覺的對象，MIT電氣工程與計算機科學學院助理教授Wojciech Matusik說。但是通過改變對象的內(nèi)部結構，研究人員們已經(jīng)可以定制一個對象對于擠捏和捅戳的反應。感知模型可以指導這一進程，這樣可以讓用戶使用不同的3D打印機和不同材料制造出具有相同感覺的對象，他補充說。

在開發(fā)模型時，研究人員對12種樣品材料如何受力變形、以及20個人對這些材料的感覺進行了物理測量。參與實驗的每個人都被要求一次評價三部分的材料，每次都代表了78此這樣的嘗試，最終產(chǎn)生了1560種比較結果。

由于形狀也會影響對象的感覺，該模型的應用超出了簡單形狀的范圍，包括了更為復雜的幾何形狀。為了驗證其擴展的效果，研究人員在一只塑料鴨子上進行了位移測試，受測人員被要求觸摸同一對象，并基于其身上的不同點——頭、喙尖、身體和尾巴——來評估它們的感覺。

在測試中，該模型能夠準確地預測出參與人員在其感知的基礎上選出的最不一樣的對象，從而驗證了整個模型。