Разработка программного модуля для автоматизированного построения 3D-моделей на основе нейронной сети

Краткая аннотация:

1. Для чего создан проект? Проект создан для автоматизации процесса построения 3D-моделей по бумажной (оцифрованной) конструкторской документации. На многих предприятиях при модернизации старых изделий отсутствуют электронные 3D-модели, а их ручное создание требует значительных затрат времени и ресурсов. Разработанный программный модуль позволяет получать трёхмерную модель детали непосредственно из растрового изображения чертежа. 2. Какие задачи решает проект? Ускоряет процесс проектирования за счёт автоматической генерации 3D-модели (время генерации 10 моделей – ~5 секунд). Снижает трудоёмкость и стоимость создания 3D-моделей по архивной или партнёрской документации. Обеспечивает возможность использования полученной модели в большинстве САПР (формат STL, совместим с Компас-3D, SolidWorks и др.). Уменьшает количество дублирующихся чертежей в архивах, так как созданная 3D-модель может многократно использоваться в новых разработках. 3. В чем его преимущества? Учёт реальных размеров – в отличие от существующих нейросетей (Point‑E, EG3D, PiFU HD), которые работают по фотографиям и дают лишь примерную геометрию, модуль строит модель с точностью ±1 мм. Входные данные – машиночитаемый чертёж (по ГОСТ, формат А4), а не произвольное изображение, что гарантирует конструкторскую пригодность результата. Универсальность выходного формата STL – модель легко конвертируется в твёрдое тело в любой САПР. Высокая скорость – генерация модели занимает доли секунды (при ручном построении – часы). Не требует специального оборудования – работает на стандартном ПК с GPU и Python. 4. Какие результаты получены? Разработана и обучена нейронная сеть типа CGAN (условная генеративно-состязательная сеть), которая по чертежу генерирует координаты треугольных полигонов 3D-модели. Достигнута точность не хуже ±1 мм по большинству координат (результаты проверки на тестовой выборке подтверждают соответствие техническому требованию). Программный модуль успешно генерирует STL-модели, которые открываются в Компас-3D и могут быть преобразованы в твёрдое тело для дальнейшего использования.