一臺(tái)3D打印機(jī)打印出來的塑料鴨子與用另一臺(tái)3D打印機(jī)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(shè)計(jì)師制造出無論是看起來還是感覺上都相同的復(fù)制品，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法可以預(yù)測(cè)對(duì)于3D對(duì)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(duì)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(yù)測(cè)、可互換的方式發(fā)揮功能的對(duì)象十分重要。為此，研究人員人們針對(duì)非線性彈性對(duì)象建立了感知模型——這些對(duì)象會(huì)根據(jù)其被壓縮的程度改變剛度。據(jù)打印派了解，這個(gè)模型是基于一系列實(shí)驗(yàn)的結(jié)果建立的，在這些實(shí)驗(yàn)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(gè)項(xiàng)目的研究人員分別來自肯尼迪研究中心、麻省理工學(xué)院、Max Planck信息學(xué)研究所、Saarland大學(xué)、Comenius大學(xué)和哈佛 大學(xué)。7月24日，該研究團(tuán)隊(duì)將出席在美國(guó)加州Anaheim舉辦的ACM計(jì)算機(jī)圖形與交互技術(shù)國(guó)際會(huì)議（SIGGRAPH），并發(fā)布他們的模型。

“對(duì)于材料柔軟性的感知是一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，并不能簡(jiǎn)單地通過測(cè)量對(duì)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(huì)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(chǔ)上十分關(guān)鍵。這支研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠使用這些輸入條件來準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)各種材料和幾何形狀對(duì)象的給人的感受?！?/span>

雖然3D打印機(jī)能產(chǎn)生相同形狀的物體，但是，并不是所有的3D打印機(jī)使用相同的原材料或工藝，這意味著它們并不會(huì)總是生成具有相同感覺的對(duì)象，MIT電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院助理教授Wojciech Matusik說。但是通過改變對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，研究人員們已經(jīng)可以定制一個(gè)對(duì)象對(duì)于擠捏和捅戳的反應(yīng)。感知模型可以指導(dǎo)這一進(jìn)程，這樣可以讓用戶使用不同的3D打印機(jī)和不同材料制造出具有相同感覺的對(duì)象，他補(bǔ)充說。

在開發(fā)模型時(shí)，研究人員對(duì)12種樣品材料如何受力變形、以及20個(gè)人對(duì)這些材料的感覺進(jìn)行了物理測(cè)量。參與實(shí)驗(yàn)的每個(gè)人都被要求一次評(píng)價(jià)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(jié)果。

由于形狀也會(huì)影響對(duì)象的感覺，該模型的應(yīng)用超出了簡(jiǎn)單形狀的范圍，包括了更為復(fù)雜的幾何形狀。為了驗(yàn)證其擴(kuò)展的效果，研究人員在一只塑料鴨子上進(jìn)行了位移測(cè)試，受測(cè)人員被要求觸摸同一對(duì)象，并基于其身上的不同點(diǎn)——頭、喙尖、身體和尾巴——來評(píng)估它們的感覺。

在測(cè)試中，該模型能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出參與人員在其感知的基礎(chǔ)上選出的最不一樣的對(duì)象，從而驗(yàn)證了整個(gè)模型。