ChatGPT, Google Gemini e il futuro del design con l'intelligenza artificiale e la stampa 3D

Tutti ne parlano e forse l'avete anche provata. Il lancio di ChatGPT di OpenAI e di Google Gemini, precedentemente Google Bard ha scatenato un'ondata di intenso interesse per l'intelligenza artificiale (IA). È in grado di svolgere compiti intriganti, come scrivere un contratto in pochi secondi invece che in ore, o persino scrivere la tesina di tuo figlio (non raccomandato).

Forse la capacità più interessante è che può scrivere snippet di codice, il che è estremamente potente per i dilettanti di codice che hanno familiarità con i concetti ma non codificano abbastanza per mantenere le loro abilità fresche.

Mentre ChatGPT e Bard probabilmente non hanno per ora raggiunto il momento in cui possiamo fidarci di loro per eseguire tutto il tuo codice in modo corretto. Entrambi offrono un'affascinante visione delle possibilità che si apriranno nei prossimi anni con l'iterazione e il miglioramento della tecnologia.
Questa intelligenza artificiale basata sul linguaggio avrà sicuramente un impatto su professioni come insegnanti, scrittori e programmatori, ma come influirà sulla progettazione CAD 3D e sulla stampa 3D, il mio sostentamento e forse anche il tuo?

 

L'IA incontra il CAD

Il mio pensiero è andato subito a Blender. Blender è un potente software di progettazione 3D open-source. Sebbene sia stato progettato principalmente per generare animazioni e rendering, il programma supporta i file STL che possono essere utilizzati per la stampa 3D. Blender non è molto utilizzato perché l'interfaccia non è intuitiva e molte delle funzionalità sono bloccate dietro a menu e tasti di scelta rapida. Tuttavia, Blender accetta e può eseguire codice Python. Python è un linguaggio di programmazione molto diffuso che permette agli utenti, tra le altre cose, di interfacciarsi con Blender, che può quindi trasformare il codice Python in un file STL. Mi sono quindi chiesto: posso usare ChatGPT per creare codice Python per Blender? Posso semplicemente dire a ChatGPT in parole povere cosa voglio e lui può dire a Blender (tramite il codice Python) cosa fare?

Testare il codice di ChatGPT

La frase che ho usato è stata "Creami uno script Blender per creare un CAD 3D di un _______".
ChatGPT ha creato un frammento di codice che ho potuto copiare e incollare nell'editor di testo di Blender. L'ultimo passo consiste semplicemente nell'eseguire il codice.

Ho chiesto di creare un CAD di un cubo. E’ stato un successo! È interessante notare che quando gli ho chiesto una seconda volta di generare codice per un cubo, ha prodotto un codice diverso. Poi ho chiesto di creare il CAD di un cranio di elefante. Non ha avuto altrettanto successo. Ok, quindi la capacità di ChatGPT di creare CAD 3D si trova a metà strada tra un cubo e un cranio. Ma dove?

A Uno script ChatGPT di Blender per il CAD 3D di un cubo.

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Limitazioni del codice IA

Blender comprende nativamente forme di base come cubi, cilindri, coni e sfere. ChatGPT è in grado di creare un CAD 3D di un oggetto con una forma semplicemente definita, come una palla o un'asta, e può anche dargli le dimensioni. Se gli si dà una forma con una profondità un po' più logica, come un tubo, fa un tentativo ma non ci riesce del tutto. Inizialmente ha creato un cilindro solido, ma ha anche aggiunto un modificatore per consentire all'utente di Blender di aggiungere facilmente una curva. Quando gli è stato chiesto di rendere il tubo cavo, sapeva di creare due cilindri e di eliminare con Boolean il cilindro interno più piccolo per rendere il tubo cavo, ma non ha eseguito correttamente. Se si ha la pazienza di esaminare il codice Python si può trovare l'errore, oppure si può chiedere a ChatGPT di risolvere il problema, cosa che spesso avviene.

Uno script ChatGPT di Blender per un CAD 3D di un tubo.

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Chi può trarre vantaggio dall'IA?

Gli utenti con una maggiore conoscenza della terminologia di Blender possono andare oltre. Imparare a parlare la lingua di Blender per le richieste di ChatGPT può consentire di generare forme molto complesse. Sono possibili array complessi, distribuzioni casuali e forme frattali. Una conoscenza di base delle primitive e dei modificatori disponibili in Blender è molto utile. Le primitive sono forme di base 2D e 3D come cubi, coni, cerchi e curve; i modificatori sono funzioni che possono essere aggiunte a una geometria per trasformarla e possono essere molto potenti.

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La conoscenza delle strutture di codifica più complesse di Blender può aiutare a trasformare le costruzioni basate sull'intelligenza artificiale in oggetti più esoterici.

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Creare dei progetti costruendo il linguaggio

Poiché ChatGPT considera la conversazione precedente nel suo contesto, è possibile costruire una parte di conversazione con lui. Per esempio, prima si può chiedere di scrivere un codice per creare una sfera e, una volta terminato, di aggiornare il codice per cambiare il diametro. Questo funziona bene per una o due modifiche al codice, ma ho scoperto che ChatGPT iniziava a perdere il filo quando le cose diventavano più complesse. Considerando che il programma non è stato progettato per questa funzione, ha funzionato sorprendentemente bene e un giorno potrebbe diventare uno strumento molto potente.

Immaginare il futuro con il design basato sull'intelligenza artificiale

L'esperienza dà un'occhiata a un futuro in cui si potrà conversare con un disegnatore CAD IA e il pezzo verrà progettato in tempo reale mentre la conversazione procede. ChatGPT è già in grado di capire concettualmente come costruire progetti 3D partendo da concetti di base, quindi molto presto potrebbe essere possibile chiedere all'intelligenza artificiale di creare un CAD di una forma più utile, come un raccordo a Y personalizzato per un tubo.

Un giorno l'IA potrebbe essere in grado di generare CAD 3D ancora più complessi. Questa esperienza mi ha ispirato a provare altri programmi di IA comunemente disponibili, come il generatore di immagini 2D Midjourney che ho usato per creare le immagini qui sotto.

Midjourney è in grado di creare forme sorprendenti per stimolare la mente, ma si tratta solo di immagini 2D.

Although these are just 2D images and not actual 3D CAD, the tool can be very useful for ideation and inspiration. Its IA is using a massive bank of reference images and the designs may be nonsensical or nonfunctional, but some are truly impressive and look manufacturable via 3D printing. Again, this IA tool has a conversational component where you can add input to the prompt to steer the output one way or another, but you would not be able to give specific dimensions.

If 2D-to-3D CAD software becomes more capable and sensitive to the parameters of design for manufacturing, then things could get very interesting very quickly.

Sebbene si tratti solo di immagini 2D e non di un vero e proprio CAD 3D, lo strumento può essere molto utile per l'ideazione e l'ispirazione. L'intelligenza artificiale utilizza un'enorme banca di immagini di riferimento e i progetti possono essere insensati o non funzionali, ma alcuni sono davvero impressionanti e sembrano realizzabili con la stampa 3D. Anche in questo caso, l'intelligenza artificiale ha una componente conversazionale in cui è possibile aggiungere input al prompt per orientare l'output in un modo o nell'altro, ma non è possibile fornire dimensioni specifiche.

Se il software CAD da 2D a 3D diventa più capace e sensibile ai parametri della progettazione per la produzione, le cose potrebbero diventare molto interessanti in tempi brevi.

Eric Utley is an applications engineer for Protolabs in North Carolina.