dimanche, mai 11, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Le problème de l'empaquetage 3D résolu grâce à la méthode SSP

Le problème de l’empaquetage 3D résolu grâce à la méthode SSP

par La rédaction
12 juillet 2023
en Intelligence artificielle, Technologie

Imaginez que vous ayez à résoudre un problème qui a résisté à certains des plus grands esprits de l’humanité depuis près de quatre siècles. Un défi que même Johannes Kepler, connu pour ses lois sur le mouvement planétaire, n’a pas pu résoudre complètement.

Un défi qui a une importance pratique pour tout, du remplissage d’un conteneur d’expédition à la configuration d’une imprimante 3D. Aujourd’hui, une équipe de chercheurs du MIT et d’Inkbit, une entreprise issue du MIT, a réalisé des progrès significatifs dans la résolution de ce problème.

Le fond du problème

En 1611, Johannes Kepler a été chargé de trouver la meilleure manière d’empiler des boulets de canon pour qu’ils occupent le moins d’espace possible. Il en a conclu que la configuration optimale était une sorte de réseau cubique à faces centrées, un principe couramment utilisé dans les épiceries pour exposer les oranges : chaque boulet de canon devrait reposer dans la cavité laissée par les quatre boulets de canon situés juste en dessous. Cette hypothèse, toutefois, n’a été prouvée que près de 400 ans plus tard par un mathématicien de l’Université du Michigan.

Cependant, le problème plus général concernant la manière optimale de positionner des objets 3D de tailles et de formes variées est encore sans solution. Ce problème est classifié comme NP-difficile, ce qui signifie qu’il ne peut pas être résolu exactement – ou même approximativement, avec une grande précision – sans nécessiter des temps de calcul absurdement longs qui pourraient prendre des années ou des décennies, selon le nombre d’éléments à ajuster dans un espace confiné.

Une nouvelle méthodologie computationnelle

Malgré cela, une équipe de chercheurs du MIT et d’Inkbit, dirigée par le professeur du MIT et co-fondateur d’Inkbit, Wojciech Matusik, a fait un grand progrès. Il ne s’agit pas d’une preuve mathématique, mais plutôt d’une nouvelle méthodologie computationnelle qui rend cette tâche auparavant ingérable plus gérable. Cette technique, qu’ils appellent « dense, interlocking-free and Scalable Spectral Packing » ou SSP, sera présentée en août à SIGGRAPH 2023 – la plus grande conférence mondiale sur les graphiques informatiques et les techniques interactives.

L’essentiel de cette méthode SSP consiste à déterminer l’ordre de remplissage d’un conteneur fixe avec des objets 3D solides. Par exemple, on pourrait commencer par les objets les plus grands et finir par les plus petits. Le conteneur et les objets sont ensuite « voxélisés« , c’est-à-dire représentés par une grille 3D composée de minuscules cubes ou voxels. Cette grille indique quelles parties du conteneur sont déjà remplies et lesquelles sont vides.

Articles à explorer

Faire "chanter" les défauts dans les pièces métalliques imprimées en 3D

Faire « chanter » les défauts dans les pièces métalliques imprimées en 3D

18 avril 2025
La forme d'un cristal rare augmente la résistance d'un métal imprimé en 3D

La forme d’un cristal rare augmente la résistance d’un métal imprimé en 3D

10 avril 2025
Une équipe du MIT a mis au point un nouvel algorithme d’emballage pour rechercher des emplacements dans un objet donné. Crédit : Institut de technologie du Massachusetts

Le procédé SSP en action

Le processus SSP place l’objet à emballer à chaque voxel dans le conteneur et compte le nombre de voxels occupés avec lesquels l’objet chevauche, ou « entre en collision ». L’objet ne peut être placé qu’à des endroits où le chevauchement est nul, c’est-à-dire où il n’y a pas de collisions.

Le pas suivant consiste à passer en revue tous les placements possibles et à déterminer le meilleur emplacement pour placer l’objet. Pour ce faire, les chercheurs calculent une autre métrique à chaque voxel, conçue pour maximiser localement la densité de l’emballage. Cette métrique mesure les écarts entre l’objet et la paroi du conteneur – ou entre l’objet qui est déplacé et ceux qui sont déjà placés dans le conteneur. L’objectif est de minimiser les espaces vides entre les objets, ce qui peut être accompli en plaçant l’objet là où la valeur de la métrique est la plus faible.

Résultats de l’application de la méthode SSP

En utilisant cette méthode, les chercheurs ont pu placer efficacement 670 objets en seulement 40 secondes, atteignant une densité de remplissage d’environ 36%. Il a fallu deux heures pour organiser 6 596 objets avec une densité de remplissage de 37,30%. Ces densités, proches de 40%, sont significativement meilleures que celles obtenues par les algorithmes traditionnels, et elles sont également plus rapides.

Ce travail représente « une solution remarquable à un problème de longue date de l’organisation efficace des objets 3D« , commente Bedrich Benes, professeur d’informatique à l’Université Purdue. « La solution proposée maximise la densité de l’emballage et a le potentiel de trouver des applications dans de nombreux domaines pratiques, allant de la robotique à la fabrication.« 

Potentiels domaines d’application

L’approche peut être utile pour les entreprises d’entreposage et d’expédition où divers objets sont régulièrement emballés dans des boîtes de différentes tailles. Cependant, Matusik et ses collègues s’intéressent particulièrement aux applications en impression 3D, également appelée fabrication additive.

Les pièces sont normalement fabriquées par lots et placées sur des plateaux. Toutefois, les approches actuelles, dit Matusik, « ont une utilisation très limitée du volume [du conteneur] » – généralement environ 20%. « Si nous pouvons augmenter la densité de l’emballage, » ajoute-t-il, « nous pouvons augmenter l’efficacité globale du processus d’impression, réduisant ainsi le coût global des pièces fabriquées.« 

Tags: 3dempaquetageSSP
TweetPartagePartagePartageEnvoyer
Article précédent

Étendre la durée de vie des batteries grâce à un manteau thermique

Article suivant

Le haut-parleur plasma : Un absorbeur sonore sans précédent

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Les mouvements oculaires prédisent les limites de vitesse dans la perception. Adapté par Martin Rolfs.
Recherche

Les mouvements oculaires prédisent les limites de vitesse dans la perception

il y a 16 minutes
Quelle est l'efficacité réelle des pompes à chaleur ?
Industrie énergie

Quelle est l’efficacité réelle des pompes à chaleur ?

il y a 4 heures
L'IA au travail : un gain de confort qui pourrait vous coûter cher
Intelligence artificielle

L’IA au travail : un gain de confort qui pourrait vous coûter cher

il y a 1 jour
Plus d'infos
Article suivant
Le plasma, une solution pour un monde plus silencieux ?

Le haut-parleur plasma : Un absorbeur sonore sans précédent

L'informatique quantique : un espoir malgré le bruit et les erreurs

L'informatique quantique : un espoir malgré le bruit et les erreurs

Les matériaux 2D font leur entrée dans la microélectronique

Les matériaux 2D font leur entrée dans la microélectronique

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme : Amazon partenaire

Articles récents

Les mouvements oculaires prédisent les limites de vitesse dans la perception. Adapté par Martin Rolfs.

Les mouvements oculaires prédisent les limites de vitesse dans la perception

11 mai 2025
Quelle est l'efficacité réelle des pompes à chaleur ?

Quelle est l’efficacité réelle des pompes à chaleur ?

11 mai 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com