Computational design of self-shaping textiles

Conception numérique de textiles auto-déployables L'impression sur tissu est une technique de fabrication récente consistant à déposer sur un tissu étiré du plastique en fusion en utilisant des procédés standard de fabrication additive. L'impression sur tissu a récemment gagné en popularité car c'est une technique de fabrication peu coûteuse permettant de créer des structures déployables qui prennent automatiquement une forme en 3D lorsque le tissu est relâché. Le comportement en déformation de ce matériau composite peut s'expliquer par des phénomènes de frustration de métrique que nous décrivons dans la suite de cet exposé. Nous exploitons ces phénomènes pour proposer plusieurs applications aidant à la conception de structures auto-déployables légères.La première application présentée est un outil de design pour fabriquer des maquettes architecturales légères basé sur un pavage de motifs en étoile dans lequel les dimensions (et donc les propriétés physiques) de chaque élément varient dans l'espace. Les utilisateurs de ce système peuvent créer des formes libres en ajustant le motif d'étoiles ; notre système simule ensuite le couplage entre le tissu et les motifs de plastique pour traduire les paramètres en design en variations de forme.L'outil de simulation introduit précédemment est ensuite généralisé pour pouvoir s'appliquer à tous types de motifs imprimés et pas seulement des motifs en étoile. Nous modélisons notamment l'anisotropie du tissu ainsi que l'effet bilame causé par le différentiel de compression à l'interface entre la couche de plastique et la couche de tissu.Pour finir, une méthode de design inverse capable de reproduire des formes cibles en imprimant un motif dense de rubans peu espacés est présentée. Le cœur de la méthode consiste en un algorithme de paramétrisation qui borne les distorsions locales de surface le long des directions principales de courbure, ainsi qu'un algorithme de synthèse de motifs qui couvre la surface de rubans pour respecter les distorsions cibles et la courbure données par la paramétrisation.