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折纸飞机老土了!Pteromys让你当飞机设计师

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发表于 2014-8-12 09:41:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 QQ_昊 于 2014-8-12 09:44 编辑



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小时候,我们可能折过纸飞机,你只需要简单地折叠六次,就可以折出一个三角形战斗机。现在,如果你想获得一架硬纸板飞机模型,你还能够让它飞起来吗?如果你使用这个名叫Pteromys的工具,那答案就是:Yes!

美国欧特克软件公司周四在国际图形学年会上展示了一种能够帮助用户将任何纸飞机概念(不管飞机设计有多么的古怪和极端,也不管用户是否拥有飞机动力学背景知识)转化为一种符合航空动力学的飞机模型。

Pteromys概念是由博士后科学家Nobuyuki Umetani提出的,这位科学家曾在欧特克位于多伦多实验室工作了一年多时间。Pteromys所拥有的科学原理极其复杂,Umetani凭借其多年对计算机图形和互动、航空动力物理模拟了解基础之上开发出了这款工具。

不过,对用户来说,运用Pteromys制作飞机模型的过程非常简单:首先,使用Pteromys画出一个数字飞机模型设计,然后点击“Make it Fly”按钮,系统就会对用户的飞机模型进行优化。此外,该系统还可以将“设计”转化为激光切割机,并快速地制成易于搭建的飞机模型。这样,你的飞机就可以飞了。

尽管整个过程比较简单,但结果却是惊人的:用户可以随意设计飞机模型(比如穿山甲、龙、飞禽走兽等样式的飞机模型)。也正是基于这样的开发意念,Umetani为这个项目起名为Pteromys,Pteromys意思是“飞鼠属”。

"为什么我们要把它称作为Pteromys呢?”欧特克实验室科学家瑞恩·施密特(Ryan Schmidt)表示,“难道这个名字不明显吗?它本来就是一些不可能飞起来的东西,但在现实生活上它却能够飞行。”

尽管目前已经出现了一些针对这项工具的商业化应用软件,比如设计纸飞机的iOS应用。但现在还不清楚,Pteromys项目最终的目标。

Pteromys目前还没有对外开放,外界也不知晓它何时正式推向市场。不过,毫无疑问,Pteromys是交互系统的一个典型代表:用户可以获得系统工具内的模型“指导”。除此之外,欧特克希望能够在旧金山召开的技术研讨会上公开展示这个工具。欧特克公司目前主要为娱乐、工程和其它产业开发3D软件。


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Pteromys背后的开发理念具有非常大的潜力。这个项目初期并没有被赋予太多的“雄心壮志”,当时只是为了帮助施密特设计一款可以停留在高空的飞机。“我们也尝试通过MakerBot 3D打印机来制作飞机模型,但是它们无法飞起来。”施密特表示。

Umetani 指出, 施密特设计的飞机模型之所以不能飞是因为它不符合最基本的航空动力学:两翼放在了错误的位置,机身中心需要进一步向后靠。

施密特回忆道,Umetani从事这项研究,因为他懂得最基本的工程学,他知道如何制造出比大飞机(如波音飞机)设计理念更简单飞机模型。目前,欧特克3D软件公司有一个50人组成的团队参与这个项目。该部门目前所从事的研究项目(包括Pteromys)可能要比其他公司同类项目领先好几年时间。

对于Pteromys来说,能够成功设计出可以飞行的飞机模型,前提是能够编码这些“知识”,将普通用户的设计图纸转化为飞机模型。

即使Pteromys所运用的科学原理是合理的,但Umetani 所面临的挑战是将这些复杂科学原理整合到一种工具上,并能够提供即时反馈。通常,在制造飞机过程中,像流体动力学和其它科学原理需要在超级计算机上做好几周的模拟计算,而Pteromys只需要一台笔记本电脑就行。


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不过, Umetani 确实做到了,他借助螺旋桨设计元素(螺旋桨叶素理论),并将其加以应用,使其能够快速对不同设计做出评估,并选出最符合要求的一个。

对于纸飞机爱好者来说, Pteromys带给他们的兴奋之处就是:这项工具几乎能够将任何“设计”转化为一种能够飞行的模型,它能够改变飞机模型不同部件的位置,形状和机身的长短。用户来决定设计,比如机翼、机身的样子,甚至整个系统。只需要几秒时间,Pteromys就能够对用户的设计做出评估,然后对其优化,使其符合最佳空气动力学。

此外,用户可以查看数据,来了解飞机能够飞行的距离。不过,这一切都建立在这样的假设之上:系统内有很多能够飞行的滑翔机,而该系统能够寻找到飞行距离最大的滑翔机。


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