[论文解读] Tabby: Explorable Design for 3D Printing Textures

Ryo Suzuki, Koji Yatani+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2018

Interactive and Immersive Displays被引用 2

一句话总结

Tabby 是一款交互式 3D 打印纹理设计工具，允许用户通过直接在二维草图上绘制和操作来创建自定义纹理，这些纹理随后通过自动补全系统自动应用到曲面之上。用户评估证实，该工具在帮助新手和熟练用户高效探索多种纹理图案方面具有有效性。

ABSTRACT

This paper presents Tabby, an interactive and explorable design tool for 3D printing textures. Tabby allows texture design with direct manipulation in the following workflow: 1) select a target surface, 2) sketch and manipulate a texture with 2D drawings, and then 3) generate 3D printing textures onto an arbitrary curved surface. To enable efficient texture creation, Tabby leverages an auto-completion approach which automates the tedious, repetitive process of applying texture, while allowing flexible customization. Our user evaluation study with seven participants confirms that Tabby can effectively support the design exploration of different patterns for both novice and experienced users.

研究动机与目标

• 解决在 3D 打印曲面手动应用纹理时效率低下且重复性高的问题。
• 在 3D 打印背景下，支持对 2D 草图进行直观、直接的纹理创建操作。
• 在自动化重复纹理应用任务的同时，实现灵活的自定义。
• 评估该工具在不同用户经验水平下的可用性和有效性。

提出的方法

• 用户选择目标 3D 表面，并使用触摸或鼠标界面在表面上直接绘制 2D 图案。
• 系统使用自动补全机制，将 2D 草图传播并适配到 3D 表面的几何结构上。
• 纹理生成通过表面曲率和朝向进行引导，以保持视觉一致性和结构完整性。
• 该工具支持在设计过程中实时操作和预览纹理。
• 工作流程将草图绘制、变换和 3D 纹理生成整合为一个统一的交互式流程。

实验结果

研究问题

• RQ1 交互式、基于草图的界面是否能有效支持在曲面 3D 打印中的纹理设计？
• RQ2 自动补全功能如何提升纹理应用的效率并减少重复操作？
• RQ3 Tabby 在多大程度上支持新手和熟练用户的创作探索？
• RQ4 对 2D 草图的直接操作在复杂几何形状上能否生成连贯的可 3D 打印纹理？

主要发现

• Tabby 使用户能够通过在 3D 表面上直接进行 2D 草图绘制和操作，有效探索多种纹理图案。
• 自动补全功能显著减少了纹理应用中的手动重复操作，同时保持了设计的灵活性。
• 七名参与者的用户评估表明，Tabby 能够有效支持新手和熟练用户的设计探索。
• 该工具实现了直观且高效的纹理创建，无需具备高级 3D 建模技能。