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■王昌凌研創的「電腦3D物件幾何建模」系統,可將一件百分百貼身的個人化潛水衣的製作時間縮短至一天。 本報記者曾慶威 攝
電腦3D技術的發展,絕不單用於建構絢麗奪目的虛擬娛樂畫面,只要將當中的科學知識用得其所,亦可讓現實生活大有得益。中文大學機械與自動化工程學系副教授王昌凌研創的3D幾何建模(3D Geometric Modelling)技術,能將3D立體實物的表面形狀,轉化為2D平面數據,使用合適物料進行簡單裁剪及造型,便可迅速得到一個精準的模型,若用於衣物上,可做到百分百的貼身舒適效果,而生產時間更只須人手剪裁的1/30;有關技術亦可拓展至生物醫療工程領域,能在無痛狀況下,度身訂造出義肢及矯形器件,造福廣大病人。
■本報記者 高鈺
憑有關技術,王昌凌獲得美國機械工程師學會頒發2009年度「工程領域的計算機和信息科學」傑出青年工程師獎,成為全球唯一獲表揚的學者。
王昌凌解釋指,3D物件模型建構技術始於上世紀60至70年代,但在製作上,往往需要使用實心的材料,令成品較為笨重;另由於成品內部是實心,難以因應外在形狀加固以分擔受力,部分位置常會出現破碎情況,耐用性並不足夠。他於90年代開始從事不同的電腦幾何造型研究,特別注重3D實物與2D表面數據的轉化分析,能更有效用於衣物,以及內部加固的空心物件的造型研究。
法公司買專利製個人化潛水衣
他介紹指,特殊要求的服裝如潛水衣、校服、警服等,每個人尺碼各異,一般的裁剪技術難以完全稱身,往往需要度身訂造,但要以人手去進行,時間及成本都會大增,以潛水衣為例,由於需要極度貼身,人手製作最快也要一個月才完成。利用3D數據分析的研究,王昌凌的小組成功開發「電腦3D物件幾何建模」系統,能自動把人體掃描後的資料轉化為2D布料裁剪平面圖,在08年成功製造出一件百分百貼身的個人化潛水衣,生產時間只需一天,大大提升效率。相關技術去年更獲得一法國公司購買專利,現已開始生產將個人化潛水衣推出市面,每件價格約幾千至1萬港元。
製精準義肢 免病人痛楚
有關3D建模技術,更可應用於生物醫學工程,王昌凌表示,若利用類似磁力共振的掃描儀器,對人的肢體及器官做立體掃描,經過電腦系統分析後,有關3D數據即能轉化成2D數據,選用適當的材料,便可製出尺寸精準的物件。他舉例指,義肢、義齒等康復治療的器材,以往在製成後都要靠人手打磨至合適的尺寸,不僅浪費時間,更要於病人身上進行多次測試,會為病人的傷患帶來痛楚;但若借助此新技術,只需要數小時便可製成,「最重要的是,能大大減輕測試時可能要受的痛楚,真正幫到病人。」王昌凌預計,約3年3D技術便能成熟應用於生物醫學上,更多的病人將得益。
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