חיפוש חדש  חזור
מידע אישי לתלמיד

שנה"ל תש"ף

  אלגוריתמים למידול, ייצור והדפסת גופים תלת מימדיים
  Algorithms for Modeling, Fabrication and Printing of 3D Objects  
0368-4154
מדעים מדויקים
קבוצה 01
סמ'  א'1300-1600101 לימודי הסביבהשיעור ד"ר ברמנו עמית חיים
דרישות קדם   אתר   רשימת התפוצה  
ש"ס:  3.0

סילבוס מקוצר

כללי:

הקורס עוסק באספקטים החישוביים של מידול אובייקטים לצרכי ייצור בכלל, והדפסה תלת-מימדית בפרט, ומדבר על חזית המחקר בתחום הצעיר הזה, המכונה "Fabrication-aware Design". הקורס הינו קורס מתקדם הפתוח לסטודנטים לתארים גבוהים או למסיימי תואר ראשון. הקורס דורש ידע והבנה במקצועות האפליקטיביים של מדעי המחשב באופן כללי. המלצת קדם לקורס הינה "יסודות גרפיקה, עיבוד תמונה וראיה", אשר יקנה יתרון ברור למי שכבר ביצע אותו. למי שלא ביצע את הקורס הזה, מאוד מומלץ לפחות ניסיון תכנותי אחר, כגון הקורס "מבני נתונים" או מקביליו. הקורס כולל הוראה פרונטלית למשך קצת יותר ממחצית מהזמן. שאר הזמן מוקדש להצגת מאמרים ע"י הסטודנטים.

נושאים:

בוגרי הקורס יכירו באופן כללי את הנושאים הדרושים לצורך פיתוח אלגוריתמים המקלים על תהליך המידול, או הפיתוח, של אובקייטים תלת-מימדיים אשר עתידים לייצור, כאשר לב הקורס הינו ייצוג ואופטימיזציית הגיאומטריה של האובייקט. מטרת הקורס הכללית היא הכרת התחום, ותת-הנושאים השונים בו, לסטודנטים.

הקורס כולל הסבר שטחי על טכנולוגיות הדפסה תלת-מימדית, טכניקות של סימולציה פיזקלית ושל אופטימיזציה באופן כללי. לאחר מכן, דרך דוגמאות של מאמרים עדכניים, נראה כיצד ניתן להשתמש בשיטות אלו על מנת להקל על תהליך הפיתוח הנ"ל, להפוך חלקים ממנו לאוטומטיים, או לאפשר הקניית תכונות לאובייקטים שלא היו אפשריות קודם לכן. 

את דוגמאות אלו נראה בתחומים של שליטה על טווח ומסלולי התנועה והדיפורמציה של אובקייטים, שליטה ושיפור החוזק של אובייקטים וכך גם המראה שלהם. בנוסף, כמה דוגמאות יעסקו בתהליך ההדפסה עצמו, כאשר נראה איך שיטות דומות יכולות גם לשפר את זמן ואיכות ההדפסה.

תחומי ההתמקדות במהלך קורס ניתנים לשינוי ויהיו תלויים גם בהבעות ההתעניינות של הסטודנטים, אבל באופן כללי יעקבו אחרי התחומים המפורטים בספר: "Design, Representations, and Processing for Additive Manufacturing"

ציון:

הקורס הינו ללא שיעורי בית. בנוסף למטלת הצגת מאמר שהוזכרה לעיל, לקורס פרוייקט סיום אשר כבד תכנותית, בו מתבקשים הסטודנטים לממש מאמר (או חלק ממנו), לשפר שיטה קיימת, או לבצע תכנון לא טרוויאלי לגוף כלשהו להדפסה, לבחירת הקבוצות (בזוגות).

Course description

General:

The course focuses on the computational aspects of fabrication-aware design, and discusses the forefront of this young research field named "Fabrication-aware Design". This and advanced course, offered to graduate and finishing undergraduate students. The course requires a thorough understanding of general applicative computer-science subjects. A recommended prerequisite is  "Fundamentals of Computer Graphics, Vision and Image Processing", which will definitely prove advantageous to those who have taken it. For those who have not, it is strongly recommended to have some other form of programming experience, such as the course "data structures", or similar counterparts. The course includes a lecture part (of a bit more than half the time), and paper presentations, performed by students.

Agenda:

The course touches the topics required for developing algorithms which ease the process of modeling (or designing) 3D objects that are to be fabricated (via 3D printing in most cases), focusing mostly on geometric optimization. The goal of this course is to introduce the field, and its many sub-areas, to the students.

The course starts with a general introduction to printing technologies, physically-based simulation methods and geometric representation and optimization tools. Afterwards, through discussing recent papers, we demonstrate how these techniques can be leveraged to lighten the load of the aforementioned processes, automize them, or enable object properties which were not possible before.

These examples will been seen for object motion and deformation control, strength control and improvement, and design for appearance. Additionally, some of the examples will demonstrate how these methods can be employed to improve even the time and quality of the printing process itself.

The learned subjects can and will be adjusted according to student interest, as expressed during the semester, but will more or less follow the topics discussed in "Design, Representations, and Processing for Additive Manufacturing"

Grading:

The course imposes no homework, or mandatory attendence. Along with the aforementioned paper presentation requirement, the course has a final project. This project is programmatically heavy, in which the students are asked to implement a published paper (or a part of it), improve the state-of-the-art, or perform some non-trivial part design for fabrication, as chosen by the various groups (of pairs).

להצהרת הנגישות


אוניברסיטת ת 1