Струнное искусство - это технология создания визуального произведения искусства, а изображения взяты из набора строк, которые расположены между выводами. Теперь в TU Vienna эта работа может быть делегирована роботу - пример сложной задачи, которую может решить цифровая обработка.
Основная идея струнного искусства проста: крючки, распределенные по кадру, соединены строками назад и вперед, пока они не сливаются с ощутимым изображением. Таким образом, могут быть созданы очень интересные геометрические шаблоны - на самом деле, настоящие эксперты могут даже создавать портреты. Традиционно художники делают такие изображения вручную, требуя сложного и утомительного процесса проектирования, который требует опыта и постоянных рук.
В TU Vienna этот вид создания художественных изображений теперь автоматизирован: компьютер вычисляет оптимальный путь потока от любого заданного изображения, а промышленный робот берет на себя планирование потока.
Бесчисленные возможности
«Это очень интересная проблема с научной точки зрения, потому что ее так трудно решить», - говорит Пшемыслав Мусиалски из Института дискретной математики и геометрии в ТУ Вена. Типично, изображение нельзя копировать именно таким образом - в конце концов, нить не может использоваться для установки одиночного пикселя, но для рисования непрерывной линии. Поэтому необходимо найти наилучшее приближение.
Для создания изображения используется круговая рамка с 256 крючками. «Наши расчеты показали, что увеличение количества крючков еще больше улучшает конечный результат лишь незначительно», - говорит Пшемыслав Мусиалский. Нить может быть вытянута с правой или левой стороны каждого крючка на правую или левую сторону любого другого крючка. Таким образом, даже при наличии только около 30 нитей, существует больше возможных вариантов, чем есть атомы в наблюдаемой вселенной, и для воспроизведения распознаваемой картины требуется гораздо большее число. Поэтому найти алгоритм для вычисления пути потока воспроизводить данное изображение как можно точнее - большая проблема.
Однако математического решения проблемы было недостаточно для исследовательской группы. Цель состояла в том, чтобы создать истинное «струнное искусство» полностью автоматизированным способом. Чтобы создать круговые рисунки струнного искусства с диаметром 63 см, используйте высокоточные промышленные роботы на длинной линии из 256 крючков. Даже промышленный робот не может выполнить эту задачу в одно мгновение: в зависимости от изображения, производство занимает 2-5 часов и требует от 2 до 6 километров резьбы.
Исследовательская группа является частью Центра геометрии и вычислительного проектирования в ТУ Вена, и она была поддержана исследовательской группой Питера Вонки в Университете науки и техники им. Короля Абдуллы в Саудовской Аравии. «Несмотря на то, что наш робот производит красивые картинки, наша работа, конечно же, не является художественным проектом, - говорит Пшемыслав Мусиалски. «Наконец, мы хотели показать, как решать особенно сложные технические проблемы. В проекте струнного искусства используемые нами методы будут играть важную роль в цифровом производстве в будущем».
