用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜的木結(jié)構(gòu)

朱崇愷

木工是一項(xiàng)古老的工藝。中國(guó)就流傳著木工魯班的傳說，斗栱榫卯等結(jié)構(gòu)在古代木制品中也非常常見。盡管木工無處不在，但卻是一項(xiàng)困難且費(fèi)時(shí)的技術(shù)，導(dǎo)致手工制作的木制物品（如家具）的造價(jià)相對(duì)較高。

東京大學(xué)的研究人員創(chuàng)建了新穎的計(jì)算機(jī)3D設(shè)計(jì)程序，可以快速高效地創(chuàng)建木質(zhì)結(jié)構(gòu)部件。他們稱其為Tsugite，即日語中的細(xì)木工工藝。通過簡(jiǎn)單的3D界面，幾乎沒有木工或3D設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的用戶也可以在幾分鐘內(nèi)為功能性木結(jié)構(gòu)創(chuàng)建設(shè)計(jì)。然后，計(jì)算機(jī)可以生成自動(dòng)銑床的指令，從而雕刻出結(jié)構(gòu)部件。最后，用戶按照屏幕上的說明就可以將其組裝在一起，而無需其他工具或黏合劑。由于制作出的物品只是巧妙的用木材拼接出來，不僅可以輕松組裝，還可以方便地拆卸、重復(fù)使用、修理或回收。

?由細(xì)木工工藝設(shè)計(jì)的椅子包含了復(fù)雜的互鎖結(jié)構(gòu)

細(xì)木工工藝之所以與眾不同，是因?yàn)樗苯訉⒅圃爝^程納入設(shè)計(jì)之中。例如，銑刨機(jī)具有諸如自由度，刀具尺寸等物理限制，并不是可以加工出任意想象中的形狀。細(xì)木工工藝會(huì)根據(jù)銑刨機(jī)的能力創(chuàng)建出可行的木結(jié)構(gòu)。研究人員希望，通過進(jìn)一步的改進(jìn)和改進(jìn)，細(xì)木工工藝可以擴(kuò)大規(guī)模，不僅可以設(shè)計(jì)家具和小型結(jié)構(gòu)，還可以設(shè)計(jì)整個(gè)建筑物。