- Proyek yang menggabungkan 3D printing dan generasi prosedural untuk membuat karya seni dengan struktur kompleks
- Terdiri dari algoritme pembangkitan jalur yang menghubungkan titik-titik yang ditempatkan secara acak dengan spline dan mengendalikan kemiringan serta radius putar
- Untuk mengatasi kontrol kecepatan dan masalah gesekan, diterapkan radius putar minimum dan banking berlebih guna memastikan stabilitas lintasan
- Penyangga dibuat berbasis sistem partikel, dengan mempertimbangkan bentuk estetis dan stabilitas struktural secara bersamaan
- Proyek ini melampaui batas OpenSCAD, dengan rencana ke depan berupa penulisan ulang berbasis SDF dan perbaikan pemodelan kecepatan
Gambaran proyek
- Marble Fountain adalah struktur seni kompleks yang dicetak dengan printer 3D menggunakan teknik generasi prosedural
- Setelah bergabung dengan Formlabs dan dapat menggunakan printer berperforma tinggi, proyek ini mencoba membuat struktur algoritmik berskala besar
- Struktur ini dirancang dengan tujuan menjadi “karya seni paling kompleks”
- Dalam 3D printing, kompleksitas tidak memengaruhi biaya, dan batas desain ditentukan oleh waktu kerja CAD
Lintasan (Tracks)
- Sistem awal dibangun dengan metode penempatan titik acak → penghubungan spline → pemberian kemiringan tetap
- Versi pertama hanya berupa tabung yang dikurangkan dari struktur padat, tetapi untuk memperluas fungsi ditambahkan algoritme pemecah jalur (path solver)
- Pemecah jalur dimulai dari serangkaian segmen garis acak yang menghubungkan bagian atas dan bawah
- Kondisi awal sangat memengaruhi bentuk struktur, sehingga berbagai variasi algoritme diuji
- Titik-titik jalur mengikuti aturan berikut
- Tetap berada di dalam bounding box
- Menjaga jarak yang seragam
- Ditarik ke ketinggian tertentu untuk menjaga kemiringan tetap
- Dibatasi oleh radius putar minimum dan maksimum
- Saling menolak dengan lintasan lain maupun bagian jauh dari lintasannya sendiri
- Perubahan kemiringan dihaluskan dan kenaikan kemiringan dicegah
- Masalah kontrol kecepatan ternyata lebih rumit dari perkiraan
- Kelereng tidak bergerak seperti massa titik, dan perubahan banking pada lintasan memengaruhi inersia rotasi serta gesekan
- Pada bagian lurus, kecepatan meningkat berlebihan, sedangkan pada tikungan tajam ada risiko berhenti akibat perlambatan
- Solusinya adalah menetapkan radius putar minimum dan menerapkan banking berlebih untuk mendorong pengurangan kecepatan
- Struktur lift bekerja seperti ball screw
- Kelereng menahan poros ulir dari segala arah sehingga bisa berputar tanpa bearing atas
- Jika kelereng hanya ada di satu sisi, muncul mode kegagalan berupa getaran hebat yang membuat semua kelereng keluar dari lintasan
Penyangga (Supports)
- Pembuatan penyangga diimplementasikan sebagai proses iteratif top-down berbasis sistem partikel
- Waktu yang dihabiskan untuk menyesuaikan bentuk estetis lebih banyak daripada menangani tabrakan struktural
- Batas toleransi overhang printer dimanfaatkan secara agresif
- Aturan perilaku tiap penyangga
- Tertarik ke penyangga lain berdasarkan kemiripan jarak dan ukuran
- Saling menolak dengan penyangga lain
- Tetap berada di dalam bounding box
- Menjaga radius tertentu dari pusat struktur
- Penyangga memiliki inersia (inertia), yang menghasilkan struktur lengkung berbentuk lengkungan
Rencana ke depan (Looking forward)
- Waktu ekspor model akhir memerlukan 5~20 menit
- Masih ada ruang optimasi karena keterbatasan OpenSCAD
- Ke depan dipertimbangkan penulisan ulang berbasis pustaka SDF
- Sistem saat ini belum memiliki fungsi estimasi kecepatan dan bergantung pada heuristik sederhana
- Pengukuran kecepatan berbasis kamera berpotensi menghemat waktu dalam membangun model percepatan
- Menjaga kemiringan tetap merugikan untuk pencegahan tabrakan, tetapi penting untuk kontrol kecepatan
- Ada rencana mengeksplorasi titik kritis (response curve) saat permukaan mulai tergelincir
Kilas balik (Looking back)
- Ini adalah proyek pribadi terbesar yang dikerjakan selama sekitar 7 bulan, dari Februari hingga September 2024
- Menjelang pameran (New Alliance Gallery, Somerville), pekerjaan dikebut pada tahap akhir
- Selama pameran, 2~3 kelereng hilang per jam, dan motor terlalu panas sehingga hanya bisa dijalankan selama beberapa jam
- Proyek dihentikan karena kelelahan berlebih lalu dipublikasikan setahun kemudian
- Disebutkan pula rasa terima kasih atas saran dan umpan balik dari rekan Alex, serta banyak eksperimen dengan kelereng
Ringkasan teknis
- Teknologi yang digunakan: Procedural Generation, 3D Printing, Python, OpenSCAD
- Karakteristik struktural: algoritme pemecah jalur + sistem penyangga berbasis partikel
- Tujuan artistik: menggabungkan kompleksitas mekanis dan kurva estetis
- Tidak ada informasi tambahan dalam naskah asli
Belum ada komentar.