MATTER
Bộ cấu hình vật liệu theo mô-đun và không gian dàn dựng tương tác cho các cụm thiết kế công nghiệp.
Bộ cấu hình và khung cảnh 3D trên trang web này kết xuất hình học thủ tục và shader vật liệu trực tiếp bằng Three.js; không tải thêm mô hình 3D bên ngoài.
Các cấu phần hạ tầng như hàng đợi phân tán, đồng bộ CRDT và lược đồ kiểm định tại biên là giải pháp kỹ thuật đề xuất cho concept này, không phải hệ thống khách hàng đã triển khai thương mại.
Bối cảnh
- ↳Ngân sách Hiệu năng Shader
- ↳Đặc tả Lưới Đa giác Thủ tục
Các buổi trình diễn thiết kế công nghiệp truyền thống thường dựa vào hình ảnh tĩnh đã xuất trước hoặc video dung lượng nặng thiếu tính tương tác.
MATTER được tạo ra như một nghiên cứu thực nghiệm về kỹ thuật không gian trên trình duyệt web, khám phá cách kết xuất thủ tục có thể thay thế việc tải tệp 3D nặng.
Thách thức
Kết xuất các cụm cơ khí đa chi tiết phức tạp với độ tán xạ vật liệu chân thực thường làm nặng GPU di động và gây sụt giảm khung hình.
Rào cản kỹ thuật là mang lại độ hoàn thiện vật lý thuyết phục (gốm mờ, graphite thiêu kết, hợp kim) bằng shader toán học trong dung lượng tối ưu.
Tiếp cận
Thay vì tải các lưới quét 3D dung lượng lớn, chúng tôi lập trình bộ sinh hình học thủ tục và shader vi bề mặt trực tiếp trong mã GLSL.
Nhờ tính toán độ phản xạ và độ nhám bề mặt theo thuật toán, hệ thống tải tức thì và cho phép tùy biến vật liệu theo thời gian thực.
Hệ thống Thiết kế
- ↳Đặc tả HUD Công nghiệp
- ↳Hệ tọa độ Khung nhìn
Giao diện điều khiển lấy cảm hứng từ các máy đo tọa độ chính xác cao và thiết bị phòng thí nghiệm.
Các đường chỉ dẫn thanh mảnh, trục đo trực giao cùng chỉ số monospace tạo sự cân bằng hoàn hảo với những đường nét của vật thể 3D.
Kỹ thuật Phần mềm & Kiến trúc
Được phát triển trên nền tảng React Three Fiber với vật liệu GLSL tùy chỉnh và bộ đệm lưới đối tượng (instanced mesh).
Tầng sản xuất đề xuất tích hợp đường ống phân mảnh hình học WebAssembly, trong khi bản thử nghiệm web kết xuất cụm thanh lắp ráp thủ tục.
Kiến trúc sản xuất đề xuất tích hợp WebAssembly để nhập và phân mảnh trực tiếp các tệp STEP/CAD.
Kết quả & Kiểm chứng
MATTER khẳng định kiến trúc đồ họa 3D thủ tục mang lại độ chân thực cao mà không phải chịu gánh nặng dung lượng của các tệp 3D truyền thống.
Dự án đã định hình nền tảng lắp ghép thủ tục và ngôn ngữ shader gốm/graphite được ứng dụng xuyên suốt hệ thống nhận diện thương hiệu XCAPE.