2.1 Ma'ana da Iyaka
Yana faɗaɗa tsarin gani na al'ada don haɗa da kaddarorin kayan aiki, iyakokin kera, da ƙirar hulɗar jiki. Ba fitarwa ta hanya ɗaya ba ce amma tsari ne mai maimaitawa na daidaita ƙira.
Wannan Rahoton Matsayin Fasaha (STAR) ya yi nazari kan muhimmin mataki na fitarwa zuwa jiki a cikin tsarin jikance bayanai. Jikance bayanai—abubuwa na zahiri waɗanda ke da tushen bayanai—suna ba da fa'idodi na musamman don binciken bayanai, ta hanyar amfani da ƙwarewar fahimta da taɓawa na ɗan adam. Yayin da kayan aikin kera na dijital (buga 3D, niƙa CNC) suka ƙarfafa ƙirƙira, fassarar daga ƙirar dijital zuwa abu na zahiri ya kasance ƙalubale mai rikitarwa, wanda ya haɗa fannoni daban-daban. Wannan rahoto ya bayyana wannan tsarin "fitarwa", yana nazarin dabarun, daidaitawa, da hanyoyin bincike na gaba.
Fitarwa a nan tana nufin tsarin cikakken canza wakilcin bayanai na dijital zuwa abu na zahiri ta hanyar kera dijital.
Yana faɗaɗa tsarin gani na al'ada don haɗa da kaddarorin kayan aiki, iyakokin kera, da ƙirar hulɗar jiki. Ba fitarwa ta hanya ɗaya ba ce amma tsari ne mai maimaitawa na daidaita ƙira.
An yi binciken ne bisa wani tsari na jikance bayanai daga wallafe-wallafen ilimi (misali, IEEE Vis, CHI) da aikin masu aiki. An yi nazarin tarin bayanan don gano tsarin gama-gari, dabarun, da matsalolin da ke cikin aikin fitarwa.
Manyan Yankunan da aka Rufe: Yanayin ƙasa, Likitanci, Lissafi, Ilimi, Tsarawa.
Hanyoyin Kera na Gama-gari: Buga 3D, Niƙa CNC, Yanke Laser.
Ana aika siffar lissafi kai tsaye zuwa mai kera (misali, na'urar buga 3D) tare da ƙaramin sarrafa tsaka-tsaki. Yana da tasiri ga bayanai masu sauƙi, masu ƙarar inda fayil ɗin STL shine ƙirar ƙarshe.
Ana fara canza bayanai zuwa wakilci na tsaka-tsaki, sau da yawa mafi sauƙi, wanda aka inganta don kera. Misali, canza ƙarar 3D zuwa jerin yankakken 2D da aka jera don yanke laser. Ana iya ƙirƙira wannan azaman nemo aiki $f(\mathbf{D}) \rightarrow \mathbf{G}_{fab}$ wanda ke taswira bayanai $\mathbf{D}$ zuwa siffar lissafi mai yiwuwa $\mathbf{G}_{fab}$ ƙarƙashin iyakoki $C$ (misali, mafi ƙarancin kauri na bango $t_{min}$).
Tsarin fitarwa yana farawa da kaddarorin kayan aiki sannan ya koma baya zuwa taswirar bayanai. Misali, amfani da bayyananniyar gishiri a cikin buga SLA don ɓoye yawa.
Injinonin kera suna da iyakataccen ƙarar gini da ƙudurin fasali. Matsakaicin bayani mai ƙima $v$ da aka taswira zuwa tsayi $h = k \cdot v$ na iya wuce iyakokin na'urar bugawa ($h > H_{max}$), yana buƙatar ma'auni mara layi ko rarrabuwa.
Kayan aiki suna ƙayyadaddun ƙarfin tsari, amincin launi, da kammalawa. Zaɓaɓɓen taswirar launi ƙila ba ta da fil ɗin da ake da shi, yana buƙatar sarrafa bayan kera.
Fassara launin dijital ($RGB$) zuwa launin zahiri (fenti, fil) ba abu ne mai sauƙi ba kuma ya dogara da kayan aiki, haske, da dabarun kammalawa.
Misalin Tsarin (Ba Code ba): Yi la'akari da jikance taswirar zafi 2D. Tsarin fitarwa zai iya haɗawa da: 1) Bayanai: Matrix na ƙimomi. 2) Salon: Filin tsayi. 3) Ƙira: Samar da raga na saman 3D. 4) Binciken Iyakoki: Tabbatar da matsakaicin tsayi < Z-axis na na'urar bugawa, mafi ƙarancin gangare > $\theta$ don yiwuwar bugawa. 5) Kera: Yanke samfurin don buga FDM. 6) Sarrafa Bayan Kera: Fenti tsayin da ya dace da kewayon ƙimomi.
Bayanin Chati: Zane na ra'ayi zai nuna bututun: Tarin Bayanai -> Taswirar Gani (Dijital) -> Shirya Siffar Lissafi -> Binciken Iyakokin Kera -> Abun Zahiri. Akwai madaukai na amsa daga binciken iyakoki zuwa shirya siffar lissafi da taswirar gani.
Babban bayyanar da takardar ta yi shi ne cewa fitarwa zuwa jiki shine sabon toshewa a cikin jikance bayanai. Mun warware ɓangaren "ganin dijital"; abin da ke da wahala shi ne ilimin kimiyyar lissafi. Ba game da yin samfurin 3D ba ne—game da yin samfurin 3D wanda ba ya rushewa ƙarƙashin nauyinsa, ana iya gininsa da kayan aikin da ake da su, kuma har yanzu yana isar da labarin bayanan da ake nufi. Wannan matsala ce ta masana'antu da injiniyanci ta ƙira da ke ɓoye kamar matsala ta gani.
Rahoton a hankali ya warware tsarin rayuwar jikance bayanai, yana sanya "fitarwa" a matsayin muhimmiyar gada tsakanin ƙirar dijital ta zahiri da abu na zahiri. Ya gano daidai cewa wannan gadar ba ta da ƙarfi, an gina ta akan yashi mai motsi na kimiyyar kayan aiki, haƙuri na inji, da dabarun ɗan adam. Gudu daga bayanai zuwa kayan aiki masu taɓawa ba layi daya ba ne; yarjejeniya ce, jerin sulhu tsakanin wakilci mai kyau da gaskiyar zahiri.
Ƙarfi: Babban ƙarfin binciken shine tabarau na tsaka-tsakin fannoni. Ya ƙi tsayawa a cikin rukunin kimiyyar kwamfuta, yana haɗa ra'ayoyin HCI, ƙira, da injiniyanci da ƙarfi. Hanyar da ta dogara da tarin bayanai ta ba da tushe na zahiri, ta wuce ka'idar. Gano dabarun fitarwa daban-daban (kai tsaye, tsaka-tsaki, mai da hankali kan kayan aiki) rarrabuwa ne mai amfani ga masu aiki.
Kurakurai: Babban aibi shi ne yanayin bayyani maimakon umarni. Ya lissafa sararin matsala da kyau amma ya ba da 'yan sabbin mafita ko samfuran tsinkaya. Ina daidaitaccen algorithm na "maki na bugawa"? Haka kuma ya rage darajar kuɗi da lokaci na fitarwa zuwa jiki. Kamar yadda aka haskaka a cikin al'ummomin masu kera da dandamali kamar Thingiverse, lokacin maimaitawa da ɓarnar kayan aiki manyan shinge ne ga amfani da su wanda takardar ta wuce gona da iri. Idan aka kwatanta da ingantaccen ingantawa a cikin bututun fitarwa na jijiyoyi kamar waɗanda aka bayyana a cikin takardar CycleGAN (Zhu et al., 2017), wanda ke tsara canjin salo a matsayin wasan minimax, hanyoyin da ke nan suna jin ad-hoc.
1. Masu Yin Kayan Aiki, Ku Saurara: Babban gibi na kasuwa shine don software na "Shirya Jikance Bayanai"—kayan aiki wanda ke tsakanin Blender/Unity da mai yanke na'urar bugawa, yana bincika ƙira ta atomatik bisa ma'ajiyar bayanai na iyakokin kayan aiki da na'ura, yana ba da shawarar ingantawa (misali, "Kaɗaƙƙen ka mai tsayi, siririya zai karkata; yi la'akari da ƙara tushe"). 2. Masu Bincike, Ku Tsara: Fannin yana buƙatar ma'auni na ƙididdiga. Muna buƙatar ma'aunin $\text{Aminci}_{jiki}$ wanda ke auna asarar bayanai tsakanin ƙirar dijital da fitarwar zahiri, kamar PSNR a cikin sarrafa hoto. 3. Masu Aiki, Ku Yi Samfuri Da wuri Kuma Ta Jiki: Kada ku ƙaunaci samfurin ku na dijital. Yi gwaji na zahiri mai sauri, mai arha, ƙaramin aminci (yumbu, kati) nan da nan don gano lahani na hulɗa da tsari wanda babu allo zai bayyana.