用计算机设计复杂的木结构

朱崇恺

木工是一项古老的工艺。中国就流传着木工鲁班的传说，斗栱榫卯等结构在古代木制品中也非常常见。尽管木工无处不在，但却是一项困难且费时的技术，导致手工制作的木制物品（如家具）的造价相对较高。

東京大学的研究人员创建了新颖的计算机3D设计程序，可以快速高效地创建木质结构部件。他们称其为Tsugite，即日语中的细木工工艺。通过简单的3D界面，几乎没有木工或3D设计经验的用户也可以在几分钟内为功能性木结构创建设计。然后，计算机可以生成自动铣床的指令，从而雕刻出结构部件。最后，用户按照屏幕上的说明就可以将其组装在一起，而无需其他工具或黏合剂。由于制作出的物品只是巧妙的用木材拼接出来，不仅可以轻松组装，还可以方便地拆卸、重复使用、修理或回收。

 由细木工工艺设计的椅子包含了复杂的互锁结构

细木工工艺之所以与众不同，是因为它直接将制造过程纳入设计之中。例如，铣刨机具有诸如自由度，刀具尺寸等物理限制，并不是可以加工出任意想象中的形状。细木工工艺会根据铣刨机的能力创建出可行的木结构。研究人员希望，通过进一步的改进和改进，细木工工艺可以扩大规模，不仅可以设计家具和小型结构，还可以设计整个建筑物。