El arte de cuerdas es una técnica para la creación de obras de arte visual donde las imágenes emergen de un conjunto de cuerdas que se extienden entre alfileres. Ahora, en TU Vienna, este trabajo se puede delegar a un robot, un ejemplo de una tarea compleja que puede resolver la fabricación digital.

La idea básica del arte de cuerdas es simple:los ganchos distribuidos en un marco están conectados por cuerdas de un lado a otro hasta que se fusionan en una imagen perceptible. De esa manera, se pueden crear patrones geométricos muy interesantes; de hecho, los verdaderos expertos incluso logran crear retratos. Tradicionalmente, los artistas crean estas imágenes manualmente en un proceso de diseño muy sofisticado y tedioso que requiere experiencia y mano firme.

En TU Viena, este tipo de creación de imágenes artísticas ahora se ha automatizado:la computadora calcula la ruta óptima del hilo a partir de una imagen dada arbitraria y un robot industrial se encarga de organizar el hilo.

Innumerables posibilidades

"Desde un punto de vista científico, este es un problema muy interesante porque es particularmente difícil de resolver, ", dice Przemyslaw Musialski del Instituto de Matemáticas Discretas y Geometría de la TU de Viena. En general, una imagen no se puede reproducir exactamente de esta manera; después de todo, el método de hilo no se puede utilizar para establecer píxeles individuales, pero solo para dibujar líneas continuas. Por tanto, es necesario encontrar la mejor aproximación posible.

Esto es un desafío:el número de formas diferentes de extender un hilo entre un número mayor de ganchos es astronómico. Es completamente imposible probar todas las variantes imaginables. "Esta tarea pertenece a los llamados problemas NP-hard, ", dice Musialski." Esta es la clase de problemas de computación que las computadoras no pueden resolver con precisión en un período de tiempo razonable ".

Para crear la imagen, se utiliza un marco circular con 256 ganchos. "Nuestros cálculos han demostrado que aumentar aún más el número de anzuelos mejora el resultado final sólo marginalmente, "dice Przemyslaw Musialski. El hilo se puede estirar desde el lado derecho o izquierdo de cada anzuelo hasta el lado derecho o izquierdo de cualquier otro anzuelo. De esta manera, incluso con solo unos 30 hilos, hay más variantes posibles que átomos en el universo observable, y para reproducir una imagen reconocible, se requiere un número mucho mayor. Por lo tanto, Fue un gran desafío encontrar un algoritmo para calcular una ruta para que el hilo reproduzca una imagen determinada con la mayor precisión posible.

El artista del hilo robot

Sin embargo, la solución matemática del problema no fue suficiente para el equipo de investigación. El objetivo era producir un verdadero "arte de cuerdas" de forma totalmente automática. Se utilizó un robot industrial de alta precisión para extender un solo hilo largo a través de 256 ganchos para crear imágenes de arte de cuerdas circulares con un diámetro de 63 cm. Incluso el robot industrial no puede completar esta tarea en un santiamén:dependiendo de la imagen, la producción tarda de 2 a 5 horas y requiere entre 2 y 6 kilómetros de hilo.

El equipo de investigación es parte del Centro de Geometría y Diseño Computacional en TU Vienna y fue apoyado por el grupo de investigación de Peter Wonka en la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah en Arabia Saudita. "Aunque nuestro robot produce bonitas imágenes, nuestro trabajo, por supuesto, no es un proyecto de arte, "dice Przemyslaw Musialski." En última instancia, queremos mostrar cómo se pueden resolver problemas técnicos particularmente difíciles. En el proyecto de arte de cuerdas, trabajamos con métodos que jugarán un papel importante en la fabricación digital en el futuro ".