El CSAIL del MIT crea una herramienta basada en la IA generativa para imprimir en 3D objetos personales
Using MechStyle, users upload or select a 3D model - such as a vase or wall hook - then guide its transformation using text or image prompts
Según explica el CSAIL del MIT, la IA generativa ha transformado la creación de contenidos digitales, pero su salto al mundo físico se ha retrasado. Aunque la IA puede generar modelos 3D personalizados, estos diseños suelen fallar una vez fabricados porque ignoran las leyes de la física que rigen en el mundo real.
Los investigadores del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT sostienen que el principal problema es la integridad mecánica. Las herramientas de diseño basadas en la inteligencia artificial suelen centrarse en la estética y no en si un objeto será capaz de resistir el uso diario. Faraz Faruqi, estudiante de doctorado del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación (EECS, por sus siglas en inglés) del MIT e ingeniero del CSAIL, ha estado trabajando en esta cuestión y desarrollando sistemas que equilibran la estilización visual con el rendimiento funcional y la inteligencia táctil.
En colaboración con investigadores de Google, Stability AI y la Northeastern University, Faruqi ha ayudado a crear MechStyle, un sistema basado en la inteligencia artificial que genera objetos que son a la vez expresivos a nivel visual y sólidos desde el punto de vista estructural. Los usuarios suben o seleccionan un modelo 3D, como un jarrón o un gancho para pared, y a continuación introducen las modificaciones necesarias mediante indicaciones en forma de de texto o imágenes. Un modelo generativo actualiza la geometría, mientras que MechStyle se encarga de simular continuamente el impacto que tienen esos cambios en términos físicos para proteger las áreas más frágiles. Una vez satisfechos, los usuarios pueden fabricar el objeto mediante la impresión 3D.
Las técnicas de estilización 3D que se utilizaban anteriormente reducían considerablemente la resistencia de las piezas. Los investigadores del CSAIL descubrieron que solo el 26% de los modelos estilizados seguían siendo viables a nivel estructural. «Queremos utilizar la IA para crear modelos que se puedan fabricar y utilizar en el mundo real», asegura Faruqi. «De ahí que MechStyle realice una simulación para averiguar cómo van a afectar a una estructura los cambios introducidos mediante la IA generativa».
El sistema integra el análisis de elementos finitos (FEA) con la programación adaptativa y ejecuta las simulaciones físicas únicamente cuando los cambios geométricos amenazan la estabilidad estructural. Este planteamiento le ha permitido alcanzar una viabilidad estructural de hasta el 100% en los 30 modelos que ha probado con estilos inspirados en ladrillos, piedras y cactus. Los usuarios pueden poner en práctica sus ideas en el modo libre con solo un par de clics y, a continuación, cambiar al modo MechStyle para realizar ajustes más precisos y garantizar la durabilidad de la pieza.
La solución está lista para generar decoraciones, accesorios y dispositivos de asistencia funcionales, aunque todavía no puede reparar aquellos modelos que incluyen algún defecto estructural de origen. Las próximas versiones podrían diseñar modelos 3D completamente nuevos desde cero, lo que mejoraría el acceso a esta tecnología por parte de personas sin conocimientos especializados.
Este trabajo ha contado con la colaboración del MIT–Google Program for Computing Innovation y fue presentado en el Simposio ACM sobre Fabricación Computacional que tuvo lugar en noviembre pasado.
