“Simple 3D Packing” adlı açık kaynak kütüphane, üç boyutlu nesnelerin kaplara yüksek yoğunlukta ve çarpışmasız bir şekilde yerleştirilmesi için GPU hızlandırmalı bir çözüm sunuyor. SIGGRAPH 2023'te tanıtılan “Dense, Interlocking-Free and Scalable Spectral Packing of Generic 3D Objects” adlı spektral paketleme algoritmasını temel alan bu proje, Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) operasyonlarını kullanarak verimli çarpışma tespiti ve optimum yerleşim bulma yeteneğine sahip. Özellikle endüstriyel tasarım, üretim ve lojistik gibi alanlarda, sınırlı hacme sahip kaplara mümkün olan en fazla nesneyi sığdırma ihtiyacını karşılamak üzere geliştirilmiş.
Kütüphane, NVIDIA GPU'lar üzerinde CUDA FFT operasyonları aracılığıyla ciddi bir performans artışı sağlıyor. Python 3.8+ ile uyumlu basit bir Python API'si sunması ve NumPy entegrasyonu sayesinde geliştiricilerin kolayca kullanabileceği bir yapıya sahip. Ayrıca, paketleme sonuçlarının görselleştirilmesi ve render edilmesi için Blender'a aktarım desteği de bulunuyor. Kullanıcılar, STL dosyalarından doğrudan nesneleri paketleyebilir veya kendi voxelize edilmiş (3D NumPy dizileri) nesnelerini kullanabilirler. Bu esneklik, farklı veri formatlarıyla çalışan mühendisler ve araştırmacılar için büyük kolaylık sağlıyor.
Spektral paketleme algoritması, nesneleri önce voxelize ederek (üç boyutlu piksel ızgaralarına dönüştürerek) çalışır. Ardından, FFT tabanlı yöntemlerle nesnelerin birbirine çarpmadan en uygun pozisyonlara yerleştirilmesi sağlanır. Bu yaklaşım, geleneksel deneme yanılma yöntemlerine kıyasla çok daha hızlı ve verimli sonuçlar üreterek, özellikle karmaşık şekilli yüzlerce nesnenin bir araya getirilmesi gereken senaryolarda önemli avantajlar sunar. Kütüphane, yüksek yoğunluklu paketleme problemleri için güçlü, açık kaynaklı ve kullanımı kolay bir araç olarak öne çıkıyor.
Bu kütüphane, üretim, lojistik ve 3D baskı gibi alanlarda malzeme kullanımını optimize ederek maliyetleri düşürme ve verimliliği artırma potansiyeli taşıyor.