AI uči koristiti CAD za stvaranje 3D objekata iz skica

Inženjeri s američkog tehnološkog instituta MIT, žele olakšati krivulju učenja CAD-a novim AI modelom koji može koristiti CAD softver slično kao što bi to činio čovjek. S obzirom na 2D skicu objekta, model može brzo stvoriti 3D verziju izvršavanjem naredbi tipkovnice i miša te odabirom gumba i opcija datoteke unutar softvera.

Računalno potpomognuto projektiranje (CAD) je glavna metoda za projektiranje većine današnjih fizičkih proizvoda. Inženjeri koriste CAD za pretvaranje 2D skica u 3D modele koje zatim mogu testirati i usavršavati prije slanja konačne verzije na proizvodnu liniju. No, softver je poznat po svojoj kompliciranosti za učenje, s tisućama naredbi koje možete odabrati. Da biste bili uistinu vješti u softveru, potrebno je puno vremena i vježbe.

Inženjeri s MIT-a žele olakšati krivulju učenja CAD-a pomoću AI modela koji koristi CAD softver slično kao što bi to činio čovjek. S obzirom na 2D skicu objekta, model brzo stvara 3D verziju klikom na gumbe i opcije datoteke, slično načinu na koji bi inženjer koristio softver.

MIT-ov tim stvorio je novi skup podataka pod nazivom VideoCAD, koji sadrži više od 41.000 primjera kako se 3D modeli grade u CAD softveru. Učenjem iz ovih videa, koji ilustriraju kako se različiti oblici i objekti konstruiraju korak po korak, novi AI sustav sada može upravljati CAD softverom slično kao ljudski korisnik.

S VideoCAD-om, tim se kreće prema "CAD kopilotu" omogućenom umjetnom inteligencijom. Zamišljaju da bi takav alat mogao ne samo stvarati 3D verzije dizajna, već i surađivati ​​s ljudskim korisnikom kako bi predložio sljedeće korake ili automatski izvršavao sekvence izgradnje koje bi inače bile zamorne i dugotrajne za ručno klikanje.

„Postoji prilika da umjetna inteligencija poveća produktivnost inženjera, kao i da CAD učini dostupnijim većem broju ljudi“, kažu Ghadi Nehme, diplomirani student na Odjelu za strojarstvo i Faez Ahmed, izvanredni profesor strojarstva na MIT-u.

Novi rad tima proširuje nedavni razvoj agenata korisničkog sučelja (UI) vođenih umjetnom inteligencijom, alata koji su obučeni za korištenje softverskih programa za obavljanje zadataka, poput automatskog prikupljanja informacija na mreži i njihovog organiziranja u Excel proračunsku tablicu. Ahmedova grupa pitala se mogu li se takvi UI agenti dizajnirati za korištenje CAD-a, koji obuhvaća mnogo više značajki i funkcija te uključuje daleko složenije zadatke nego što ih prosječni UI agent može podnijeti.

U svom novom radu, tim je imao za cilj dizajnirati UI agent vođen umjetnom inteligencijom koji preuzima uzde CAD programa za stvaranje 3D verzije 2D skice, klik po klik. Da bi to učinio, tim je prvo proučio postojeći skup podataka objekata koje su ljudi dizajnirali u CAD-u. Svaki objekt u skupu podataka uključuje niz naredbi za dizajn visoke razine, kao što su "skica linije", "krug" i "izvlačenje", koje su korištene za izgradnju konačnog objekta.

Međutim, tim je shvatio da same te naredbe visoke razine nisu dovoljne za obuku AI agenta za stvarno korištenje CAD softvera. Pravi agent također mora razumjeti detalje iza svake akcije. Na primjer: Koje područje skice treba odabrati? Kada treba zumirati? I koji dio skice treba ekstrudirati? Kako bi premostili taj jaz, istraživači su razvili sustav za prevođenjenaredbi visoke razine u interakcije korisničkog sučelja.

„Na primjer, recimo da smo nacrtali skicu crtanjem linije od točke 1 do točke 2“, kaže Nehme. „Te smo radnje visoke razine preveli u radnje korisničkog sučelja, što znači da kažemo, idi s ove lokacije piksela, klikni, a zatim se pomakni na drugu lokaciju piksela i klikni, dok je odabrana operacija 'linija'.“

Na kraju je tim generirao preko 41.000 videozapisa CAD objekata koje su dizajnirali ljudi, od kojih je svaki opisan u stvarnom vremenu u smislu specifičnih klikova, povlačenja mišem i drugih radnji na tipkovnici koje je čovjek izvorno izvršio. Zatim su sve te podatke unijeli u model koji su razvili kako bi naučili veze između radnji korisničkog sučelja i generiranja CAD objekata.

Nakon što je obučen na ovom skupu podataka, koji nazivaju VideoCAD, novi AI model mogao bi uzeti 2D skicu kao ulaz i izravno kontrolirati CAD softver, klikajući, povlačeći i odabirući alate za konstrukciju punog 3D oblika. Objekti su se kretali po složenosti, od jednostavnih zagrada do složenijih nacrta kuća.

Tim obučava model na složenijim oblicima i predviđa da bi i model i skup podataka jednog dana mogli omogućiti CAD kopilote dizajnerima u širokom rasponu područja.