Projetando estruturas infláveis

Propomos uma ferramenta interativa de otimização em loop para projetar estruturas infláveis. Dada uma forma-alvo, o usuário desenha uma rede de costuras definindo os limites dos segmentos desejados em 3D. Nosso método calcula painéis planos otimizados para os segmentos, de modo que a estrutura inflada se aproxime o máximo possível do alvo, enquanto satisfaz as posições de costura desejadas. Nossa abordagem é fundamentada em otimização de padrões baseada em física, simulação precisa em escala grosseira usando a teoria de campo de tensão e um método especializado de otimização com restrições. Nosso sistema é rápido o suficiente para permitir a exploração interativa de diferentes layouts de costura, incluindo conexões internas, e seus efeitos na forma inflada. Demonstramos o processo de design resultante em um conjunto variado de exemplos de simulação, alguns dos quais fabricamos, demonstrando excelente concordância com a intenção de design.