String art je technika vytvoření vizuální díla a obrázky pocházejí ze sadu řetězců, které zahrnují mezi kolíky. Nyní, na TU Vídeň tuto práci mohou být delegovány na robota – příklad složitý úkol, který dokáže řešit digitální výrobě.
Základní myšlenkou řetězec umění je jednoduchý: háčky na rámečku jsou propojeny pomocí řetězce a zpět, dokud pojistka na viditelný obraz. Tímto způsobem velmi zajímavé geometrické vzory mohou být vytvořeny - ve skutečnosti, skutečných odborníků mohou dokonce vytvářet portréty. Tradičně jak využívat takové obrazy ručně, vyžadující návrhu nesmírně složitý a zdlouhavý proces, který vyžaduje zkušenost a pevné ruce.
V TU Vídeň, nyní má automatizovaný tento druh tvorby uměleckých obrazů: počítač vypočítá optimální vlákno cestu od daný obrázek, a průmyslový robot přebírá podprocesu plánování.
Bezpočet možností
"To je velmi zajímavý problém z vědeckého hlediska, protože je to tak těžko řešit," říká Przemyslaw Musialski z institutu pro diskrétní matematiky a geometrie na TU Vienna.Typically, obrázek nelze kopírovat přesně tímto způsobem - po tom všem, podprocesu metodu nelze použít k nastavení jediného pixelu, ale nakreslit souvislou linii. Je tedy nutné najít nejlepší možné sblížení.
K vytvoření obrazu, se používá kruhový rám s 256 háky. "Naše výpočty ukázaly, že jakékoli zvýšení počtu háčků dále zlepšuje konečný výsledek jen okrajově," říká Przemyslaw Musialski. Vlákno může táhla od pravou nebo levou stranu, každého kusu na pravou nebo levou stranu další háček. Tímto způsobem, i s účastí kolem 30 threadlines, existuje více možných variant, než kolik je atomů v pozorovatelném vesmíru – a aby se napodobil rozpoznatelný obrázek, je třeba mnohem větší číslo. Tedy najít algoritmus k výpočtu podprocesu cestu k reprodukci daný obrázek co nejpřesněji je velkou výzvou.
Matematické řešení problému však nebylo dost pro výzkumný tým. Cílem bylo vytvořit skutečnou "string art" v plně automatizovaným způsobem. Chcete-li vytvořit cyklický řetězec umění obrazy s průměrem 63cm, pomocí přesných průmyslových robotů přes dlouhou řadu 256 háčků. Dokonce i Průmyslový robot nemůže provést tuto úlohu v mžiku: v závislosti na obrazu, výroba trvá 2-5 hodin a vyžaduje mezi 2 až 6 kilometrů vlákna.
Výzkumný tým je součástí centra pro geometrii a výpočetní Design na TU Vídeň a to byla podpořena Peter Wonka výzkumné skupiny na King Abdullah University vědy a techniky v Saúdské Arábii. "I když naše robot vytváří pěkné obrázky, naše práce není samozřejmě o umělecký projekt," říká Przemyslaw Musialski. "Konečně jsme chtěli ukázat, jak k řešení obzvláště složitých technických problémů. V řetězci umělecký projekt způsobu, jakým bude hrát důležitou roli v digitální produkce v budoucnosti."
