یک ربات جدید برای نقاشی هنری سیاه و سفید

توسط Ingrid Fadelli، Tech Xplore
 

 

یک تیم از محققان دانشگاه الکتروتکنیک سنت پترزبورگ (ETU-LETI) و دانشگاه فدرال اورال (URFU) اخیراً یک ترتیب رباتیک جدید برای نقاشی سیاه و سفید رآل ایجاد کرده‌اند. توسعه دهنده اصلی این پروژه، دکتر آرتور کریموف، یک هنرمند حرفه‌ای است که امکان کاوش مرزهای جدید در هنر با استفاده از فن آوری، نظر او را جلب کرده است. پیشرفت در فن آوری دیجیتال و روباتیک فرصت‌های شگفت انگیزی برای هنرمندان فراهم کرده است و راه را برای ایجاد شکل‌های جدید هنری نشان می‌دهد.
 
دنیس بوتوسوف، یکی از محققانی که این مطالعه را انجام داد، به TechXplore گفت: "هنگامی که در حال اجرای پروژه بر اساس آموزش هستیم، ما در ETU-LETI سعی می‌کنیم مشکلاتی که بیشترین چالش را دارند و مربوط به مسائل تحقیقات هستند را انتخاب کنیم." "ایجاد روبات قادر به خلق اشیای هنری به شیوه‌ای که انسان انجام می‌دهد، یک چالش بزرگ برای محققان در روباتیک و هوش مصنوعی بوده است. این ایده از دانش آموزان ما بود که از ماهیت اصلی و میان رشته‌ای چنین پروژه‌ای الهام گرفته بودند. هدف ما نه تنها ساختن سخت افزار و نرم افزار برای نقاش روباتیک، بلکه برای برآورد تأثیر فرهنگی و اجتماعی نقاشی‌های روباتیک بود."
 
پیشرفت در فن آوری دیجیتال و روباتیک فرصت‌های شگفت انگیزی برای هنرمندان فراهم کرده است و راه را برای ایجاد شکل‌های جدید هنری نشان می‌دهد. از این رو، مطالعات متعددی تلاش کرده‌اند فناوری و هنر را در راه‌های نو آورانه، از طریق توسعه سیستم‌های تعاملی و پیشرفته برای اهداف خلاقانه، ادغام کنند.
 
تا به امروز، محققان چندین روبات نقاش پیشرفته را توسعه داده‌اند، که برخی از آنها می‌توانند نقاشی‌هایی شبیه به تصاویر هنری انسان تولید کنند. با وجودِ این نتایج امیدوار کننده، همچنان باز گردانی مرغوب رنگ،  یک چالش کلیدی در توسعه نقاشان روباتیک باقی مانده است. برای رسیدگی به این چالش، محققان ETU-LETI و URFU روبات نقاش خود را با یک دستگاه مخلوط رنگی منحصر به فرد مجهز کرده‌اند که می تواند کیفیت مایه رنگ و بازگردانی رنگ را افزایش دهد. علاوه بر این، آنها یک الگوریتم جدید را برای درآوردن نقاشی توسعه داده‌اند که برای کمک به نقاش روباتیک خود طراحی کرده‌اند.
 

 
دکتر کریموف گفت: "امروز، همان طور که روبات‌ها و کامپیوتر‌ها تمام زمینه‌های زندگی ما را دگرگون می‌کنند، هنر بصری نیز تغییر می‌کند." "ما اعتقاد داریم که ماشینها می‌توانند نقاشی‌هایی نه بدتر از نقاشی انسان‌ها بسازند البته در صورتی که ما به آنها یاد بدهیم که پر کردن‌ها و فردیت هنری را در کارهایشان تقلید کنند." در سال‌های 1950، آلن تورینگ حدس می‌زد که می‌توان یک ماشین را که در مکالمه از یک انسان غیر قابل تشخیص باشد ایجاد کرد. ما بر این باوریم که ممکن است یک روبات نقاشی را ایجاد کرد که بتواند نقاشی‌هایی ایجاد کند که بعد از نمایش به عموم، با آثار هنرمندان انسانی اشتباه گرفته شوند." ما بر این باوریم که ممکن است یک روبات نقاشی را ایجاد کرد که بتواند نقاشی‌هایی ایجاد کند که بعد از نمایش به عموم، با آثار هنرمندان انسانی اشتباه گرفته شوند.
 
نقاش روباتیک که توسط دکتر کریموف، بوتوسوف و همکارانش طراحی شده است یک دستگاه CNC 3-DOF مجهز به یک برس، یک دستگاه اختلاط رنگ و یک بلوک پمپ سرنگ برای مکمل رنگ است. در مطالعه خود، محققان از روبات خود برای نقاشی تک رنگ با رنگ های آکریلیک سیاه و سفید استفاده کردند.

بوتوسوف توضیح داد: "جالب‌ترین و جدیدترین قسمت ماشین نقاشی ما، یک بلوک از پمپ‌های رنگ دقیق است که به یک برس اصلی متصل است." "تمام این سخت افزار بر روی یک شاسی ماشین هماهنگ نصب شده است."
 
بر خلاف روبات‌های مشابه نقاش که برای ترکیب رنگ‌های اولیه بر روی یک پالت هنری یا به طور مستقیم بر روی بوم طراحی شده‌اند، این روبات جدید رنگ را با استفاده از یک میکسر کوچک منحصر به فرد متصل به یک قلم موی توخالی مخلوط می‌کند. در نهایت، این اجازه می‌دهد تا نقاشی سریع‌تر و با کیفیت بالاتر صورت گیرد. محققان همچنین یک الگوریتم در آوردن نقاشی را ایجاد کرده‌اند که کیفیت آثار روبات را بهبود می‌بخشد.
 
دکتر کریموف گفت: "ایده اصلی الگوریتمِ در آوردنِ نقاشی ما، یافتن شیب‌های روشنایی در یک تصویر و اعمال ضربه‌های برس به طور عمودی به آنها است." "در نقاشی‌های آکادمیک، به این اغلب به عنوان "به کار بردن ضربه‌های برس در امتداد یک شکل" اشاره می‌شود."
 
در پژوهش خود، محققان از روبات تازه تولید شده خود برای ایجاد آثار واقع گرایانه استفاده کردند که اساساً بازتولید هنری تصاویر منبع است. سپس آنها تست‌هایی را برای ارزیابی دقت بازگردانی مایه رنگ در نقاشی‌های روبات انجام دادند.
 
دکتر کریموف گفت: «ما ثابت کردیم که روی کرد ما برای مخلوط کردن رنگ در جریان کار بسیار مفید و پیشرفته است." "امروز، دستگاه ما به طور خودکار بدون هیچ گونه کمک انسانی، تصاویر سیاه و سفید را با زیبایی شناسی آشکاری نقاشی می‌کند."
 
در آزمایش‌های اولیه، دستگاه نقاشی توسعه یافته توسط دکتر کریموف، بوتوسوف و همکارانش طیف گسترده‌ای از مایه رنگ‌های خاکستری را با یک خطای متوسط ​​مربع ریشه 7ر5 درصد در فضای رنگی RGB به نمایش گذاشت. در آینده، دستگاه اختلاط رنگ آنها و الگوریتمِ در آوردن نقاشی می‌تواند به بهبود بازگردانی مایه رنگ در نقاشی‌های ایجاد شده توسط ماشین‌ها کمک کند. بر خلاف روبات‌های مشابه نقاش که برای ترکیب رنگ‌های اولیه بر روی یک پالت هنری یا به طور مستقیم بر روی بوم طراحی شده‌اند، این روبات جدید رنگ را با استفاده از یک میکسر کوچک منحصر به فرد متصل به یک قلم موی توخالی مخلوط می‌کند.
 
بوتوسوف گفت: "یافته‌ی عملی اصلی مطالعه ما این است که امروز ماشین‌های آماده‌ی دم دستی برای ساختن یک روباتِ قادر به انجام آزمایش هنری تورینگ کافی است." "با این حال، سخت‌ترین و پیچیده‌ترین بخش از روبات‌ها هنوز نرم افزار آنهاست. در اینجا ما یک الگوریتم در آوردن نقاشی جدید ارائه می‌دهیم که اجازه می‌دهد نقشه‌های بردار از تصاویر منبع اشکال زدایی شده ساخته شود."
 
در پژوهش اخیرِ خود، محققان قادر به غلبه بر مشکلات مربوط به بازخورد بصری نبودند. برای مقابله با این مسائل، آنها نیاز به تنظیم نرم افزار و سخت افزار روبات خود دارند. به گفته بوتوسوف، این وظیفه به احتمال زیاد به نسل آینده محققین ETU-LETI اختصاص خواهد یافت.
 
دکتر کریموف گفت: "اول، ما روبات خود را برای اجرای نقاشی رنگی بهبود خواهیم داد." "ما همچنین قصد داریم یک نسخه جدید از دستگاه که مناسب برای اهداف تجاری باشد طراحی کنیم."

برگرفته از سایت TechXpolre

مترجم: علی رضایی میر قائد