Open-source tool CADFit zet 3D-scans om in bewerkbare CAD-tekeningen

Wie een bestaand object wil nabouwen in CAD-software, begint vaak met een 3D-scan. Zo'n scan levert een zogeheten mesh op: een wolk van driehoekjes die de vorm van het object beschrijft. Het probleem is dat je die mesh niet zomaar kunt aanpassen in een ontwerpprogramma. Een ingenieur moet het object met de hand overtekenen in bewerkbare bouwstappen, zoals uitstulpingen, afrondingen en afgeschuinde randen. Dat kost veel tijd.

Ghadi Nehme, een promovendus aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT), heeft daar nu een oplossing voor gebouwd: CADFit. De tool herkent automatisch welke lijnen en vlakken in een mesh belangrijk zijn, zet die om in volledige 3D-vormen en combineert die vervolgens tot één geheel. Daarna vergelijkt CADFit het resultaat met de originele scan en verbetert het ontwerp net zo lang tot de vorm goed overeenkomt. Een klein stukje machine learning helpt de tool om snel te zien welke lijnen écht belangrijk zijn, wat het proces ongeveer drie keer sneller maakt.

Nog niet voor elke vorm

CADFit kan op dit moment extrusies, draaiingen, afrondingen en afschuiningen maken, plus simpele combinaties daarvan. Bij ingewikkelde vormen, zoals gebogen profielen die langs een pad lopen, loopt de wiskunde van de tool nog vast. Nehme werkt aan een nieuwe versie die dat soort complexere vormen wel moet aankunnen.

Het onderzoek werd aanvankelijk gefinancierd door simulatiebedrijf Altair, dat inmiddels onderdeel is van het Duitse techconcern Siemens. Nehme en Siemens hebben samen patent aangevraagd op de methode. De ontwerpen die CADFit produceert, worden geschreven in CadQuery, een gratis Python-programmeertaal voor CAD. Omdat gewone ontwerpers niet in code werken, bouwde Nehme ook een eigen kijkprogramma, Studio CAD, waarmee je de vormen op een overzichtelijke manier kunt bewerken. Een koppeling met gangbare CAD-software is er nog niet, al werkt Nehme aan een versie voor Siemens NX.

Ook de chipindustrie omarmt AI-agenten

CADFit staat niet alleen. Deze week meldden meerdere bedrijven in de elektronicabranche nieuwe AI-agenten voor het ontwerpen van chips en printplaten. Softwarebedrijf Celus voegde een AI-assistent toe aan zijn ontwerpplatform die, na goedkeuring van een ingenieur, zelf de basisopzet van een elektronisch ontwerp uitwerkt. Chipontwerpbedrijf ChipAgents breidde zijn platform uit naar zowel digitale als analoge chips, waarbij AI-agenten redeneren over het ontwerp en zelf gereedschappen bedienen. Circuit Mind introduceerde AVE, een systeem dat printplaatontwerpen automatisch controleert tegen onderdelendocumentatie en interne richtlijnen, om fouten op te sporen voordat een printplaat daadwerkelijk wordt gefabriceerd. En branchegigant Cadence lanceerde Maestro, een reeks gespecialiseerde AI-modellen die zijn ontwerpsoftware moeten aansturen. Volgens Cadence-topman Anirudh Devgan maken die modellen het mogelijk om chip- en systeemontwerp efficiënter te maken.