ChatGPTforRhino
1つ目にChatGPTforRhinoというプラグインについて紹介します。
https://github.com/4kk11/ChatGPTforRhino
まずはGitHubのリポジトリにある、動作の動画をみてください。
猫のアイコンのキャラがRhinoでの操作を行ってくれている様子がわかると思います。
この機能がどのように動いているか見てみましょう。
GitHubのリポジトリよりインストールしてウインドウを起動し、赤丸の部分を押すと画像の右側のウインドウが出てきます。
このSystemPromptを最初にChatGPTに送ることで、ChatGPTの役割と返答のフォーマットを教えています。
SystemPromptの冒頭を見るとRhinocerosのコマンドを出力してくださいとあるので、ChatGPTからの返答はRhinoのコマンドを期待していることがわかります。
中段を見ていると以下のようなことが書かれています。語尾について、コマンドは[コマンド］、チャットのUIへの返答は[会話部分]と明記すること、フォーマットを設定しています。
今後の会話では、あなたは常にコマンドを[コマンド]以下に記載し、会話内容については[会話部分]に記載して語尾に「にゃ！」をつけて返答してください。以下は「0,1,3に10 20 20のボックスを生成する」という指示に対する回答例です。
[コマンド]
Box 0,1,3 10 20 20
[会話部分]
10 20 20のボックスを0,1,3に生成したにゃ！
動作の実装としてはこの”[コマンド]”の部分で返ってきたコマンドをRhinoへのコマンドとしてインプットしています。
実際にプラグインを使っても良いですが、APIキーの支度などもあるので、試してみたい方は、ブラウザから直接ChatGPTにアクセスして、このSystemPromptを入力してみましょう。
打ち込んだ後にBoxの作成や、スケールの変更を頼んでみると適切なコマンドの返答が返ってきていることがわかります。
この例は完成した1つのプラグインとして機能していますが、ChatGPTに適切な役割を与えることでRhinocerosについて教えてくれるAIが作成できることがわかったと思います。
GHPT
次にRhinoではなくGrasshopperで使用している例について紹介します。
このプラグインはAEC Tech Seattle Hackathon 2023で作成されたものになります。
https://github.com/enmerk4r/GHPT
動作の様子は以下になります。適当にGrasshopperで作成したいものを入力すると、自動でコンポーネントが配置されていることが見て取れます。
こちらはFood4RhinoとPackageManagerにも登録されているので試しやすいです。
ChatGPTforRhinoのSystemPromptに相当する部分が以下にあります
プロンプトの冒頭には以下のように書かれています。
You are a Grasshopper Expert and are going to help create Grasshopper Definitions.
Keep the answers short and concise.
Make sure you create and connect a component for every non-optional input
If you're not sure about the answer, but think there's additional information that could help you, please ask for that information.
If you have absolutely no idea, respond {TOO_COMPLEX}
Always use the given format, avoid any devitation.
「あなたはGrasshopperのエキスパートでGrasshopperのファイルの作成に貢献すること」や、「与えられたフォーマットで必ず返すように」となっています。
Grasshopperは先程のRhinoのコマンドと違ってコンポーネントのどこの入力と出力を繋げるかの情報が必要です。それをどのようなフォーマットで与えているかはプロンプトの以下の部分に例と併せて書かれています。
// Question : How do I add two numbers inside of Grasshopper?
// Reasoning: To add two numbers we need to Add. There is an Addition component that performs this function. We need to create two numbers the user can edit, we can use the Number Slider for both numbers. And then we can Connections all of the components together
// JSON:
{
"Advice": "Make sure to set the number sliders to the correct value",
"Additions": [
{
"Name": "Number Slider",
"Id" : 1, // This number must be unique
"value": 0..25..100, // This is optional
},
{
"Name": "Number Slider",
"Id" : 2,
"value": -50..25..100, // This is optional
},
],
"Connections" : [
{
"To": { // Addition
"Id": 3,
"ParameterName": "A"
}
"From": { // Number Slider,
"Id": 1,
"ParameterName": "number"
}
},
{
"To": { // Addition
"Id": 3,
"ParameterName": "B"
}
"From": { // Number Slider,
"Id": 2,
"ParameterName": "number"
}
}
]
}
Questionの部分に入力された内容が書かれており、2つの数字を足し合わせるにはどうしたら良いか聞いています。そしてその返答をそれ以降でJson形式で返答するように書かれています。
Connectionの部分でコンポーネント同士の接続関係が記述されており、最初の部分であればコンポーネントのID 3（Additionコンポーネント）の「A」というパラメーター名の部分にID 1（NumberSliderコンポーネント）の「number」というパラメータ名を入力するように記述されています。
実装では、返答で返ってきたJsonをパースして、それをもとにコンポーネントを配置していくようになっています。
このプロンプトのファイルを見るとわかりますが、複数の質問と返答の組み合わせが書かれています。このようにしてちゃんとフォーマットを守らせるためには、いくつかのパターンを教えたほうが確実です。
ではこちらも同様に手元のChatGPTで試してみます。
まずは同様にプロンプトをコピペして役割やフォーマットを教えます。
はじめに冒頭の動画にあったねじれたタワーの出力を聞いてみます。
How do I create a twisty skyscraper?
返答は以下になりました。
人間がこのJsonを読むのはなかなかつらいですが、出てくるコンポーネント名をよんでいると、ねじれたタワーが作られそうな返答になっています。
{
"Advice": "Make sure to use reasonable inputs or the skyscraper will look weird",
"Additions": [
{
"Name": "Rectangle",
"Id" : 1
},
{
"Name": "Number Slider",
"Id": 2,
"Value": "0..50..100"
},
{
"Name": "Unit Z",
"Id": 3
},
{
"Name": "Extrusion",
"Id" : 4
},
{
"Name": "Number Slider",
"Id": 5,
"Value": "0..90..360"
},
{
"Name" : "Line",
"Id": 6
},
{
"Name": "Point",
"Id": 7,
"value": "{0,0,0}"
},
{
"Name": "Point",
"Id": 8,
"value": "{0,0,250}"
},
{
"Name": "Twist",
"Id" : 9
},
{
"Name": "Solid Union",
"Id" : 10
},
{
"Name": "Brep Join",
"Id" : 11
},
{
"Name": "Number Slider",
"Id": 12,
"Value": "0..10..360"
},
{
"Name": "Number Slider",
"Id": 13,
"Value": "0..10..100"
},
{
"Name": "Twist",
"Id" : 14
},
],
"Connections" : [
{
"To": {
"Id": 4,
"ParameterName": "Base"
},
"From": {
"Id": 1,
"ParameterName": "Rectangle"
}
},
{
"To": {
"Id": 3,
"ParameterName": "Factor"
},
"From": {
"Id": 2,
"ParameterName": "Number"
}
},
{
"To": {
"Id": 9,
"ParameterName": "Angle"
},
"From": {
"Id": 5,
"ParameterName": "Number"
}
},
{
"To": {
"Id": 4,
"ParameterName": "Direction"
},
"From": {
"Id": 3,
"ParameterName": "Unit vector"
}
},
{
"To": {
"Id": 9,
"ParameterName": "Geometry"
},
"From": {
"Id": 4,
"ParameterName": "Extrusion"
}
},
{
"To": {
"Id": 6,
"ParameterName": "Start Point"
},
"From": {
"Id": 7,
"ParameterName": "Point"
}
},
{
"To": {
"Id": 6,
"ParameterName": "End Point"
},
"From": {
"Id": 8,
"ParameterName": "Point"
}
},
{
"To": {
"Id": 10,
"ParameterName": "Breps"
},
"From": {
"Id": 9,
"ParameterName": "Geometry"
}
},
{
"To": {
"Id": 11,
"ParameterName": "Breps"
},
"From": {
"Id": 10,
"ParameterName": "Result"
}
},
{
"To": {
"Id": 14,
"ParameterName": "Angle"
},
"From": {
"Id": 12,
"ParameterName": "Number"
}
},
{
"To": {
"Id": 14,
"ParameterName": "Factor"
},
"From": {
"Id": 13,
"ParameterName": "Number"
}
},
{
"To": {
"Id": 14,
"ParameterName": "Geometry"
},
"From": {
"Id": 10,
"ParameterName": "Breps"
}
}
]
}
Pythonコードを作成してもらう
これまでプラグインからの利用を試しましたが、Pythonコードを出力してもらって、それを使ってRhinoで形状を作成することができるか確認してみます。
弊社の業務で扱えるものを作成してもらうことを想定して、「負のポアソン比の構造を出力してください」と頼んでみます。
ChatGPTへのプロンプトは以下のように入れました。
Rhinoceros のPythonコードを使ってAuxetic構造を作成してください
返答でもらったコードは以下です。
import rhinoscriptsyntax as rs
# ポアソン比を指定します（負の値にすることでAuxetic構造を得ることができます）
poisson_ratio = -0.5
# グリッドのサイズを指定します
rows = 10
cols = 10
# グリッドを作成します
points = []
for i in range(rows + 1):
for j in range(cols + 1):
x = i
y = j
z = 0 # 2Dのグリッドとして考えるため、z座標は0です
points.append((x, y, z))
# ポイントをRhino上に配置します
point_objects = rs.AddPoints(points)
# グリッドのポイントを使用して四角形を作成します
quads = []
for i in range(rows):
for j in range(cols):
index1 = i * (cols + 1) + j
index2 = index1 + 1
index3 = (i + 1) * (cols + 1) + j
index4 = index3 + 1
quad = [index1, index2, index4, index3]
quads.append(quad)
# Auxetic構造を作成します
for quad in quads:
# 四角形の各頂点の座標を取得
p1 = rs.PointCoordinates(point_objects[quad[0]])
p2 = rs.PointCoordinates(point_objects[quad[1]])
p3 = rs.PointCoordinates(point_objects[quad[2]])
p4 = rs.PointCoordinates(point_objects[quad[3]])
# 各辺の中点を計算
mid_point1 = ((p1[0] + p2[0]) / 2, (p1[1] + p2[1]) / 2, (p1[2] + p2[2]) / 2)
mid_point2 = ((p2[0] + p3[0]) / 2, (p2[1] + p3[1]) / 2, (p2[2] + p3[2]) / 2)
mid_point3 = ((p3[0] + p4[0]) / 2, (p3[1] + p4[1]) / 2, (p3[2] + p4[2]) / 2)
mid_point4 = ((p4[0] + p1[0]) / 2, (p4[1] + p1[1]) / 2, (p4[2] + p1[2]) / 2)
# 各辺の中点を結んで新しい四角形を作成
center = ((mid_point1[0] + mid_point3[0]) / 2, (mid_point1[1] + mid_point3[1]) / 2, (mid_point1[2] + mid_point3[2]) / 2)
rs.AddPolyline([mid_point1, mid_point2, mid_point3, mid_point4, mid_point1])
# Rhino上に表示
rs.Redraw()
これをRhinoPythonで実行した結果は以下になりました。
負のポアソン比になるAuxetic構造ではないですが、修正無しでこういった処理が動くPythonコードを出力するのは面白いですね。
これまで紹介してきたもののプロンプトを参考にして、以下のように変更しました。
言語は英語のほうが良い回答が返ってくる可能性が高いと言われているのでここでは英語にしています。
You are an expert in Rhinoceros, Python, and structural analysis, and you specialize in generating complex shapes from code.
Create a Python code to create an Auxetic structure in Rhinoceros.
得られたコードが以下でした。
import rhinoscriptsyntax as rs
import math
def create_auxetic_structure():
# Parameters for the Auxetic structure
side_length = 10.0 # Length of each side of the hexagon
num_rows = 5 # Number of rows in the lattice
num_columns = 6 # Number of columns in the lattice
# Generate hexagonal lattice
for i in range(num_rows):
for j in range(num_columns):
x = j * 1.5 * side_length
y = i * math.sqrt(3) * side_length
# Offset every other row
if j % 2 == 1:
y += math.sqrt(3) * side_length / 2
hexagon_pts = generate_hexagon(x, y, side_length)
draw_hexagon(hexagon_pts)
def generate_hexagon(x, y, side_length):
# Generate the six points of a hexagon
angle_offset = math.pi / 6
hexagon_pts = []
for i in range(6):
angle = angle_offset + i * (2 * math.pi / 6)
pt_x = x + side_length * math.cos(angle)
pt_y = y + side_length * math.sin(angle)
hexagon_pts.append((pt_x, pt_y, 0))
return hexagon_pts
def draw_hexagon(pts):
# Draw lines to create the hexagon
for i in range(6):
start_pt = pts[i]
end_pt = pts[(i + 1) % 6]
rs.AddLine(start_pt, end_pt)
if __name__ == "__main__":
create_auxetic_structure()
得られた形状が以下でした。
ハニカム形状を使っているので前の格子形状よりはAuxeticに近づきましたが、Auxetic構造の結果を得られませんでした。
使っているChatGPTはGPT-3.5です。GPT-4のほうがより賢いと言われているので、より良い結果が得られるのかもしれません。
ChatGPTは温度(temparature)というパラメーターが内部にはあり、一定の確率の中で回答を行っているので、読者の方が同じプロンプトを打ち込んでも同じ結果が返ってくるとは限りらないので注意してください。
まとめ
いかがでしたでしょうか。
ChatGPTは完璧なAIで頼めばすべての正確な回答をくれるというわけではないですが、作業をやり始めるきっかけになる程度の情報は返してくれていると思います。
この分野は日進月歩でどんどん進化して行っているため、まだまだと思っていることでも明日にはうまいくモデルが公開されているかもしれません
GPT-3.5のChatGPTは無料でさわれるので、これをきっかけに試してみてください。
ちなみにサムネイル画像はDALL・E 2 に生成してもらいました。
プロンプトは以下です。
Let's use ChatGPT with Rhino. manga. cute
ちょっとパソコン周りが変だったり、何を言っているのか意味不明で良いですね。
