Sztuka sznurka jest techniką tworzenia wizualnego dzieła sztuki, a obrazy pochodzą z zestawu ciągów, które rozciągają się między szpilkami. Teraz w TU Vienna prace te można przekazać robotowi - przykład złożonego zadania, które może rozwiązać cyfrowa fabryka.
Podstawowa idea sznurka jest prosta: haki rozprowadzane na ramie są połączone sznurkami tam i z powrotem, aż do połączenia się z wyczuwalnym obrazem. W ten sposób można stworzyć bardzo ciekawe wzory geometryczne - w rzeczywistości prawdziwi eksperci mogą nawet tworzyć portrety. Artystki ręcznie robią takie obrazy ręcznie, wymagając bardzo skomplikowanego i żmudnego procesu projektowania, który wymaga doświadczenia i pewności rąk.
W TU Vienna tego rodzaju tworzenie artystycznych obrazów zostało zautomatyzowane: komputer oblicza optymalną ścieżkę nici z dowolnego obrazu, a robot przemysłowy przejmuje harmonogram wątku.
Niezliczone możliwości
"To bardzo interesujący problem z naukowego punktu widzenia, ponieważ jest tak trudny do rozwiązania" - mówi Przemysław Musiałski z Instytutu Matematyki Dyskretnej i Geometrii na TU w Wiedniu. Zazwyczaj obraz nie może być kopiowany dokładnie w ten sposób - wszakże Metoda wątku nie może być użyta do ustawienia pojedynczego piksela, ale do narysowania linii ciągłej. Konieczne jest zatem znalezienie najlepszego możliwego przybliżenia.
Aby utworzyć obraz, używana jest okrągła ramka z 256 zaczepami. "Nasze obliczenia wykazały, że zwiększenie liczby haczyków jeszcze bardziej poprawia ostateczny wynik tylko marginalnie" - mówi Przemysław Musiałski. Nić może być rozciągnięta od prawej lub lewej strony każdego zaczepu po prawej lub lewej stronie dowolnego haka. W ten sposób, nawet z około 30 liniami wątku, istnieje więcej możliwych wariantów niż atomy w obserwowalnym wszechświecie - i aby odtworzyć rozpoznawalny obraz, potrzebna jest znacznie większa liczba. Dlatego szukanie algorytmu do obliczania ścieżki nici odtworzenie obrazu tak dokładnie, jak to tylko możliwe, jest dużym wyzwaniem.
Jednak matematyczny sposób rozwiązania problemu nie był wystarczający dla zespołu badawczego. Celem było wygenerowanie prawdziwej "grafiki strunowej" w całkowicie zautomatyzowany sposób. Aby stworzyć okrągłe obrazy ciągów o średnicy 63 cm, należy użyć precyzyjnych robotów przemysłowych na długiej linii 256 haczyków. Nawet robot przemysłowy nie może wykonać tego zadania w mgnieniu oka: w zależności od obrazu, produkcja zajmuje 2-5 godzin i wymaga od 2 do 6 kilometrów gwintu.
Zespół badawczy jest częścią Centrum Geometrii i Obliczeniowego Projektowania w TU Vienna i był wspierany przez grupę badawczą Petera Wonki na Uniwersytecie Nauki i Technologii Króla Abdullaha w Arabii Saudyjskiej. "Chociaż nasz robot tworzy ładne obrazy, nasza praca nie jest oczywiście projektem artystycznym" - mówi Przemysław Musiałski. "Na koniec chcieliśmy pokazać, jak rozwiązywać szczególnie trudne problemy techniczne. W projekcie sznurka metody, których używamy, będą odgrywać ważną rolę w cyfrowej produkcji w przyszłości."
