ChatGPT, Google Bard und die Zukunft des Designs mit KI und 3D-Druck

Es ist in aller Munde und vielleicht haben Sie es sogar schon ausprobiert. Die Veröffentlichung von ChatGPT durch OpenAI und Google Bard hat eine Welle des Interesses an künstlicher Intelligenz (KI) ausgelöst. Sie kann verblüffende Aufgaben erledigen, wie z. B. einen Vertrag in Sekunden, statt in Stunden aufzusetzen oder sogar die Hausaufgaben Ihres Kindes verfassen (nicht empfohlen). Die vielleicht interessanteste Fähigkeit ist, dass sie in der Lage ist, Code-Schnipsel zu schreiben, was für Code-Dilettanten, die zwar mit den Konzepten vertraut sind, aber nicht genug programmieren, um ihre Kenntnisse auf den neuesten Stand zu bringen, äußerst nützlich ist.

ChatGPT und Bard sind wahrscheinlich noch nicht so ausgereift, dass man sich darauf verlassen kann, dass sie alle Codierungen korrekt für einen vornehmen. Beide bieten jedoch einen faszinierenden Einblick in die Möglichkeiten, die sich in den kommenden Jahren durch die Weiterentwicklung und Verbesserung der Technologie eröffnen werden.

Diese sprachbasierte KI wird sich sicherlich auf Berufe wie Lehrer, Schriftsteller und Programmierer auswirken, aber wie wird sie sich auf 3D-CAD-Design und 3D-Druck auswirken - auf meinen Lebensunterhalt und vielleicht auch auf Ihren?

KI trifft auf CAD

Meine Gedanken kreisten sofort um Blender. Blender ist eine leistungsfähige Open-Source-Software für 3D-Design. Obwohl es in erster Linie für die Erstellung von Animationen und Renderings entwickelt wurde, unterstützt es auch STL-Dateien, die für den 3D-Druck verwendet werden können. Blender ist nicht weit verbreitet, da die Benutzeroberfläche nicht intuitiv ist und ein Großteil der Funktionen hinter Menüs und Hotkeys versteckt sind. Blender akzeptiert jedoch Python-Code und kann diesen ausführen. Python ist eine weit verbreitete Programmiersprache, mit der man unter anderem eine Schnittstelle zu Blender erstellen kann, die dann den Python-Code in eine STL-Datei umwandelt. Also habe ich mich gefragt, ob ich ChatGPT benutzen kann, um Python-Code für Blender zu erstellen? Kann ich ChatGPT schreiben, was ich benötige, und es kann Blender (über Python-Code) sagen, was zu tun ist?

Testen des ChatGPT-Codes

Die von mir verwendete Formulierung lautete: "Erstelle mir ein Blender-Skript, um ein 3D-CAD von _______ zu erstellen".

Von ChatGPT wurde ein Code-Schnipsel generiert, den ich kopieren und in den Texteditor von Blender einfügen konnte. Der letzte Schritt besteht darin, den Code auszuführen.

Ich bat das Programm, ein CAD eines Würfels zu erstellen und es funktionierte! Als ich das Programm ein zweites Mal aufforderte, einen Code für einen Würfel zu generieren, erzeugte es interessanterweise einen anderen Code. Als nächstes bat ich das Programm, ein CAD eines Elefantenschädels zu erzeugen. Leider war es nicht so erfolgreich. Okay, ChatGPTs Fähigkeit, 3D-CAD zu erstellen, liegt also irgendwo zwischen einem Würfel und einem Schädel. Aber wo genau?

Ein ChatGPT Blender-Skript für ein 3D-CAD eines Würfels.

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Einschränkungen des KI-Codes

Blender versteht von Haus aus einfache Formen wie Würfel, Zylinder, Kegel und Kugeln. ChatGPT kann ein 3D-CAD von einem Objekt mit einer einfach definierten Form wie einer Kugel oder einem Stab erstellen, und Sie können ihm sogar Abmessungen geben. Wenn Sie ihm eine Form mit etwas mehr logischer Tiefe geben, wie z.B. ein Rohr, unternimmt das Programm den Versuch, aber es ist nicht ganz erfolgreich. Zunächst wurde ein massiver Zylinder erstellt, aber es wurde auch ein Modifikator hinzugefügt, mit dem der Blender-Benutzer leicht eine Krümmung hinzufügen kann. Bei der Aufforderung, das Rohr hohl zu gestalten, wusste es, dass es zwei Zylinder erstellen und den inneren, kleineren Zylinder aushöhlen musste, um das Rohr hohl zu gestalten, aber es gelang dennoch nicht ganz. Wenn Sie die Geduld haben, den Python-Code zu durchsuchen, finden Sie vielleicht den Fehler, oder Sie können ChatGPT bitten, das Problem zu beheben.

Ein ChatGPT Blender-Skript für ein 3D-CAD eines Rohres.

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Wer kann von KI profitieren?

Benutzer, die mit der Terminologie von Blender vertraut sind, können davon profitieren. Wenn man lernt, die Sprache von Blender für die ChatGPT-Eingabeaufforderungen zu beherrschen, kann das Programm sehr komplexe Formen erzeugen. Komplexe Arrays, Zufallsverteilungen und fraktale Formen sind möglich. Grundkenntnisse über die in Blender verfügbaren Primitive und Modifikatoren sind dabei sehr hilfreich. Primitive sind grundlegende 2D- und 3D-Formen wie Würfel, Kegel, Kreise und Kurven. Modifikatoren sind Funktionen, die einer Geometrie hinzugefügt werden können, um sie zu transformieren.

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Die Kenntnis der komplexeren Codierungsstrukturen von Blender kann dabei helfen, KI-basierte Konstruktionen in komplexere Objekte umzuwandeln.

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Entwerfen nach Bausprache

Da ChatGPT die vorherige Konversation in den Kontext einbezieht, können Sie einen Teil der Konversation mit ChatGPT aufbauen. Zum Beispiel können Sie ChatGPT zuerst bitten, einen Code zu schreiben, um eine Kugel zu erstellen, und dann bitten, den Code zu aktualisieren, um den Durchmesser zu ändern. Das funktioniert gut für ein oder zwei Änderungen am Code, aber ich habe festgestellt, dass ChatGPT den Überblick verliert, wenn die Dinge komplexer werden. Wenn man bedenkt, dass das Programm nicht für diese Funktion entwickelt wurde, funktioniert es erstaunlich gut und könnte eines Tages ein sehr leistungsfähiges Werkzeug werden.

Mit KI-gestütztem Design die Zukunft gestalten

Das Experiment gibt einen Einblick in die Zukunft, in der Sie sich mit einem KI-CAD-Konstrukteur unterhalten können und Ihr Teil in Echtzeit konstruiert wird, während das Gespräch fortschreitet. ChatGPT ist bereits in der Lage, 3D-Konstruktionen anhand von Grundkonzepten konzeptuell zu verstehen.  Bald wird es möglich sein, die KI zu bitten, eine CAD-Zeichnung einer nützlicheren Form zu erstellen, z. B. eine individuelle Y-Verbindung für ein Rohr.

Eines Tages wird die KI vielleicht in der Lage sein, noch komplexere 3D-CAD-Daten zu erzeugen. Diese Erfahrung hat mich dazu inspiriert, andere allgemein verfügbare KI-Programme auszuprobieren, wie z.B. den 2D-Bildgenerator Midjourney, mit dem ich die folgenden Bilder erstellt habe.

Midjourney can create some amazing shapes to get your mind humming, but they're only 2D images.

Obwohl es sich nur um 2D-Bilder und nicht um echtes 3D-CAD handelt, kann das Tool sehr nützlich für die Ideenfindung und Inspiration sein. Die KI greift auf eine riesige Datenbank mit Referenzbildern zurück, und die Entwürfe können unsinnig oder nicht funktional sein, aber einige sind wirklich beeindruckend und sehen aus, als könnten sie per 3D-Druck hergestellt werden. Dieses KI-Tool verfügt auch über eine Konversationskomponente, bei der Sie der Eingabeaufforderung zusätzliche Informationen hinzufügen können, um die Ausgabe in die eine oder andere Richtung zu lenken, aber Sie können keine spezifischen Abmessungen angeben

Wenn die 2D-zu-3D-CAD-Software leistungsfähiger wird und auf die Konstruktionsparameter für die Fertigung reagiert, könnte dies schnell sehr interessant werden.

Eric Utley ist Anwendungsingenieur bei Protolabs in North Carolina, USA.