壶铃会引导用户在锻炼过程中找到正确的位置来握住设备。它是使用麻省理工学院开发的工具创建的，这些工具允许三维物体从不同的角度改变它们的外观。信用:曾等人，麻省理工学院图片一张生日卡片，当你转动卡片，从不同的角度看它时，它在生日蛋糕和鲜花的图像之间闪烁。毫无疑问，你可以想到广告中这种变形图像的其他例子。然而，到目前为止，这种影响仅限于平面。进入麻省理工学院研究人员的工作，他们首次开发了一个创建3D对象的系统，当从不同的角度看时，这些对象会改变外观。该团队还开发了一个在线免费的编辑工具，允许任何人通过3D打印设计和构建这样的3D对象。
麻省理工学院电气工程和计算机科学系(EECS)的研究生朱蕴怡说:“我们的工作开启了物理物体可以是什么的概念。“这是制作改变外观、颜色模式和形状的动态物体的更大愿景的一部分。我们关注外观，这是可重编程对象概念的一个方面，”朱说，他是10月份在2021年计算机械协会用户界面软件和技术研讨会上发表的论文的第一作者。
斯蒂芬妮·米勒是这项工作的领导者，EECS大学和机械工程系的副教授，也是这篇论文的作者。穆勒还隶属于麻省理工学院的计算机科学和人工智能实验室。
该论文的其他共同第一作者是贾妮·曾(麻省理工学院研究生，已毕业)和洪灏·邓(哈佛大学研究生，已毕业)。除了朱、曾、邓和穆勒之外，其他作者还有博士后研究员迈克尔·韦塞利和建筑系客座助理教授阿克塞尔·基里安。
“这项令人兴奋的研究从根本上改变了产品设计的未来。作为一名交互设计师，我被刺激去想象未来日常的物理物体会有成千上万种不同的外观(颜色和图案)，这取决于视角。我能想到许多应用，从令人着迷的时尚设计到根据观点传达不同诗意叙事的美学雕塑，”麻省理工学院媒体实验室博士后助理、芝加哥大学即将上任的助理教授肯·纳卡加基说。中川昭一没有参与这项工作。
它是如何工作的
平面卡片上不断变化的图像——现在是三维物体——得益于卡片或物体上印刷的许多微小透镜。麻省理工学院团队创造的镜片中，大约有六个可以放在一角硬币的表面。被称为双凸透镜，每个透镜覆盖一个微小的彩色图像点的模式。
作者写道:“由于镜头的放大效应，它只显示其中一个彩色图像点的颜色，这只是镜头下整个区域的一小部分。观看者看到哪个放大的光点取决于观看者的视点和从该视点“照射到透镜上的光的不同入射角”。多个透镜一起“形成一个双凸透镜显示器，共同显示一个根据视点而变化的图像。”
麻省理工学院团队的编辑工具将所需的3D模型或对象以及设计者希望从一个变形为另一个的图像作为输入。然后，它计算镜头的位置和穿过物体表面的颜色图案，这将导致期望的效果。然后，设计师可以在将“方向”发送到3D打印机之前预览生成的对象，在3D打印机中，对象、颜色图案和镜头都可以一次打印出来。
关于麻省理工学院创建的从不同视角改变外观的3D对象的视频。信用:曾等，麻省理工学院多应用
该团队接着创建了四个3D对象的例子，这些对象的图像会根据观众的视角而变化。这个想法是为了展示创建具有不同几何形状、不同图像复杂性和不同数量变形图像的对象的能力。每个演示对象都印有数千个镜头，包括:
—用于锻炼的壶铃，可以向用户指示他们是否正确握持设备。如果设备太低，会出现一个向上的箭头；如果太高，一个向下的箭头会代替它。正确的位置用复选标记表示。
—床头灯灯罩，根据一个人是坐在床上(晚安)还是躺着(晚安)来显示不同的问候。
—根据用户的操作方式，听筒盒在几个彩色条纹之间闪烁。
—印有激励信息的鞋子，只有用户才能看到(路人或站在附近的人看不到该信息)。
甜蜜点
朱说，这项工作涉及的主要挑战是确定每个镜头大小的“最佳位置”。“镜头越小，分辨率越好，”她说。"但是较小的透镜也有更多的缺陷，所以制造质量会更差."朱和他的同事们最终发现，直径3毫米的镜头“最符合需求”。
该团队还测试了其他参数，包括镜头的方向(例如，正面朝上或侧面印刷)和镜头的各种后处理技术。镜片朝上，用油漆处理，效果最好。
这个项目从概念到示范对象的创建大约花了两年时间。对朱来说，这项工作最棒的部分是“看到这个过程确实有效，手里拿着一个东西。这非常令人满意。”
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