النمذجة ثلاثية الأبعاد متاحة للمبرمجين المكفوفين

تتطلب معظم برامج التصميم ثلاثي الأبعاد السحب والتدوير البصري، مما يشكل تحديًا للمستخدمين المكفوفين وضعاف البصر. ونتيجة لذلك، يتم إنشاء مجموعة من تصميم الأجهزة والروبوتات والترميز والأعمال الهندسية لا يمكن الوصول إليها للمبرمجين المهتمين. قد يكتب مبرمج ضعيف البصر تعليمات برمجية رائعة. ولكن بسبب الافتقار إلى برامج النمذجة التي يمكن الوصول إليها، لا يستطيع المبرمج نمذجة المكونات المادية والافتراضية لنظامه وتصميمها والتحقق منها.

ومع ذلك، بدأت أدوات النمذجة ثلاثية الأبعاد الجديدة في تغيير هذه المعادلة. يهدف برنامج نموذج أولي جديد يسمى A11yShape إلى سد الفجوة. توجد بالفعل أدوات تعتمد على التعليمات البرمجية تتيح للمستخدمين وصف النماذج ثلاثية الأبعاد في النص، مثل برنامج OpenSCAD الشهير. تعمل أدوات نماذج اللغات الكبيرة الحديثة الأخرى على إنشاء تعليمات برمجية ثلاثية الأبعاد من مطالبات اللغة الطبيعية. ولكن حتى مع ذلك، لا يزال المبرمجون المكفوفون وضعاف البصر يعتمدون على ردود الفعل المبصرة لسد الفجوة بين الكود الخاص بهم ومخرجاته المرئية.

كان على المبرمجين المكفوفين وضعاف البصر في السابق الاعتماد على شخص مبصر للتحقق بصريًا من كل تحديث للنموذج لوصف ما تغير. ولكن مع A11yShape، يمكن للمبرمجين المكفوفين وضعاف البصر إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد وفحصها وتحسينها بشكل مستقل دون الاعتماد على أقرانهم المبصرين.

يقوم A11yShape بذلك عن طريق إنشاء أوصاف نماذج يمكن الوصول إليها، وتنظيم النموذج في تسلسل هرمي دلالي، والتأكد من أن كل خطوة تعمل مع برامج قراءة الشاشة.

بدأ المشروع عندما ليانغ هيتحدث، الأستاذ المساعد لعلوم الكمبيوتر في جامعة تكساس في دالاس، مع زميله ضعاف البصر الذي كان يدرس النمذجة ثلاثية الأبعاد. لقد رأى فرصة لتحويل استراتيجيات البرمجة الخاصة بزملائه، والتي تعلمها دورة النمذجة ثلاثية الأبعاد للمبرمجين المكفوفين في جامعة واشنطن، إلى أداة مبسطة.

يقول: “أريد أن أصمم شيئًا مفيدًا وعمليًا للمجموعة”. “ليس مجرد شيء ابتكرته من مخيلتي وطبقته على المجموعة.”

إعادة تصور التصميم المساعد ثلاثي الأبعاد باستخدام OpenSCAD

يفترض A11yShape أن المستخدم يقوم بتشغيل OpenSCAD، وهو محرر النمذجة ثلاثية الأبعاد القائم على البرنامج النصي. يضيف البرنامج ميزات OpenSCAD لربط كل مكون من مكونات النمذجة عبر ثلاث لوحات لواجهة مستخدم التطبيق.

يتيح OpenSCAD للمستخدمين إنشاء نماذج بالكامل من خلال الكتابة، مما يلغي الحاجة إلى النقر والسحب. يصعب على المبرمجين المكفوفين التنقل في واجهات المستخدم الشائعة الأخرى القائمة على الرسومات.

يقدم A11yshape لوحة مساعدة تعمل بالذكاء الاصطناعي، حيث يمكن للمستخدمين إرسال استعلامات في الوقت الفعلي إلى ChatGPT-4o للتحقق من صحة قرارات التصميم وتصحيح أخطاء نصوص OpenSCAD الحالية.

تعمل اللوحات الثلاث في A11yShape على مزامنة التعليمات البرمجية وأوصاف الذكاء الاصطناعي وبنية النموذج حتى يتمكن المبرمجون المكفوفون من اكتشاف كيفية تأثير تغييرات التعليمات البرمجية على التصميمات بشكل مستقل.أنهونج قوه، ليانغ هي، وآخرون.

إذا اختار المستخدم جزءًا من التعليمات البرمجية أو أحد مكونات النموذج، فإن A11yShape يسلط الضوء على الجزء المطابق عبر اللوحات الثلاث ويقوم بتحديث الوصف، بحيث يعرف المستخدمون المكفوفون وضعاف البصر دائمًا ما يعملون عليه.

ملاحظات المستخدم واجهة محسنة يمكن الوصول إليها

قام فريق البحث بتوظيف 4 مشاركين لديهم مجموعة من الإعاقات البصرية وخلفيات البرمجة. طلب الفريق من المشاركين تصميم نماذج باستخدام A11yShape ومراقبة سير عملهم.

وقال أحد المشاركين، الذي لم يسبق له تصميم نموذج من قبل، إن الأداة “مقدمة”. [the blind and low-vision community] من خلال منظور جديد للنمذجة ثلاثية الأبعاد، مما يوضح أنه يمكننا بالفعل إنشاء هياكل بسيطة نسبيًا.

أفاد المشاركون أيضًا أن الأوصاف النصية الطويلة لا تزال تجعل من الصعب فهم الأشكال المعقدة، وقال العديد منهم إنه بدون لمس نموذج مادي في نهاية المطاف أو استخدام شاشة تعمل باللمس، كان من الصعب “رؤية” التصميم بالكامل في أذهانهم.

ولتقييم دقة الأوصاف التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي، قام فريق البحث بتوظيف 15 مشاركًا مبصرًا. “على مقياس من 1 إلى 5، حصلت الأوصاف على درجات متوسطة تتراوح بين حوالي 4.1 و5 للدقة الهندسية والوضوح وتجنب الهلوسة، مما يشير إلى أن الذكاء الاصطناعي موثوق بما يكفي للاستخدام اليومي.”

يساعد برنامج مساعد جديد للمبرمجين المكفوفين وضعاف البصر، A11yShape، المبرمجين المعاقين بصريًا في التحقق من تصميم نماذجهم.المصدر: أنهونج جو، ليانج هي، وآخرون.

ستساعد التعليقات في إعلام التكرارات المستقبلية، والتي يقول إنها يمكن أن تدمج شاشات اللمس، والطباعة ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي، وأوصاف صوتية أكثر إيجازًا يتم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي.

بالإضافة إلى تطبيقاته في مجتمع برمجة الكمبيوتر الاحترافي، أشار إلى أن A11yShape يخفض أيضًا حاجز دخول برمجة الكمبيوتر للمكفوفين وضعاف البصر المتعلمين.

تقول ستيفاني لودي، مديرة مختبر DiscoverABILITY وأستاذة قسم علوم الكمبيوتر والهندسة في جامعة شمال تكساس: “يحب الناس أن يكونوا قادرين على التعبير عن أنفسهم بطرق إبداعية… باستخدام التكنولوجيا مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع أشياء للمنفعة أو الترفيه”. “إن الأشخاص المكفوفين وضعاف البصر يشتركون في هذا الاهتمام، حيث يعمل A11yShape كنموذج لدعم إمكانية الوصول في مجتمع المصنعين.

قدم الفريق A11yshape في أكتوبر في مؤتمر ASSETS في دنفر.