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新的printone工具允许用户创建任何形状或形式的3d打印管乐器

商业 2020-01-10 15:07:41

欧特克和达特茅斯学院的一个研究小组开发了一种名为“Printone”的新型交互设计工具,它为用户提供了使用交互式声音模拟反馈创建任何形状或形式的3d打印管乐器的功能。该团队设计了16种自由形式的管乐器,可以演奏不同的旋律,包括:会弹《闪烁,闪烁,小星星》的星星,会弹《小彼得兔》的小兔,会弹《铃儿响叮当》的雪人,会弹《神奇龙》的龙。该团队的研究成果将于本周在亚洲举行的第九届ACM SIGGRAPH计算机图形和交互技术会议和展览上发表。

“有了Printone,每个人都可以成为新型管乐器的设计师。你可以把几乎任何你喜欢的形状转换成乐器,演奏出你最喜欢的旋律。

吹奏乐器的声音是由演奏者向乐器中吹入空气产生的,这种空气振动被称为声学共振——声波与乐器内部几何形状之间的相互作用。到目前为止,大多数传统的管乐器都呈现出管状的形状,共振也很容易理解,因为手工制作自由形状的乐器一直被认为是一个挑战。

通过Printone,用户可以制作出任何形状的管乐器,并能够选择他们希望管乐器具有的目标音符。用户在平台上输入三维形状后,工具就会产生一个中空的声腔。然后,用户可以选择吹向乐器的区域(称为“五孔”),并选择手指孔的位置和大小。对象的范围也可以改变,以达到目标范围的音符。在这个过程中,用户通过模拟的快速反馈来指导,了解每个编辑是如何转换生成的笔记的。或者,用户也可以使用Printone的自动调整功能,该功能可以自动为乐器所需的目标音符生成孔大小。

“3d打印技术为个人定制制造提供了可能性。我们的研究表明,不仅可以根据外形定制形状,还可以根据声学等物理特性定制形状。我们也很高兴有机会为特定的音乐作品设计一种乐器。未来的工作可以扩展到人体工程学,使乐器的手指结构更容易演奏特定的旋律。

从计算方法的角度来看,Printone界面缩小计算工具的范围,否则可能会令人生畏,通过建模工具作为一个被动的谐振器的振动的喉舌是排除在外,,重点是占主导地位的语气来预测频率共振,而不是考虑整个频谱。

通过其计算声学模拟和交互反馈,Printone允许创建独特的3-D形式的业余级管乐器,然后可以在常见的3-D打印机上打印。

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