En ny robot til kunstnerisk gråtonemaling

Et team af forskere ved St. Projektets hovedudvikler, Dr. Artur Karimov, er en professionel kunstner fascineret af muligheden for at udforske nye grænser inden for kunst ved hjælp af teknologi.

"Ved implementering af den projektbaserede læring, vi på ETU-LETI forsøger at vælge de mest udfordrende og relevante forskningsproblemer, "Denis Butusov, en af ​​forskerne, der gennemførte undersøgelsen, fortalte TechXplore. "At udvikle en robot, der er i stand til at skabe kunstneriske objekter på en menneskelig måde, er en stor udfordring for forskere inden for robotik og kunstig intelligens. Denne idé kom fra vores studerende, der var inspireret af et sådant projekts originale og tværfaglige karakter. Vores mål var ikke kun at skabe hardware og software til robotmaleren, men også for at estimere den mulige kulturelle og sociale indvirkning af malerobotter. "

Fremskridt inden for digital teknologi og robotik har åbnet fascinerende muligheder for kunstnere, baner vejen for nye kunstformer. Flere undersøgelser har derfor forsøgt at fusionere teknologi og kunst på innovative måder, gennem udvikling af interaktive og maskinforbedrede systemer til kreative formål.

Til dato, forskere har udviklet adskillige avancerede malerobotter, hvoraf nogle kan producere malerier, der ligner dem, der er lavet af menneskelige kunstnere. På trods af disse lovende resultater, farvegengivelse i høj kvalitet er fortsat en vigtig udfordring i udviklingen af ​​robotmalere. For at løse denne udfordring, forskerne på ETU-LETI og URFU udstyrede deres malerrobot med en unik malingsblandingsenhed, der kan forbedre tone og farvegengivelse. Ud over, de udviklede en ny algoritme til malerisk gengivelse designet til yderligere at hjælpe deres robotmaler.

"I dag, som robotter og computere transformerer alle områder af vores liv, billedkunst ændrer sig også, "Dr. Karimov sagde." Vi mener, at maskiner ikke kunne skabe malerier, der ikke er værre end mennesker gør, hvis vi lærer dem at efterligne fyld og kunstnerisk individualitet i deres værker. I 1950'erne, Alan Turing formodede, at det er muligt at skabe en maskine, der ikke kan skelnes fra et menneske i samtale. Vi mener, at det er muligt at bygge en malerobot, der er i stand til at skabe malerier, der, en gang udstillet for offentligheden, vil blive forvekslet med menneskelige kunstneres værker. "

Robotmaleren udtænkt af Dr. Karimov, Butusov og deres kolleger er en 3-DoF CNC-maskine udstyret med en børste, en malingblandeindretning og en sprøjtepumpeblok til malingstilskud. I deres undersøgelse, forskerne brugte deres robot til monokrom maling med sort og hvid akrylmaling.

"Den mest interessante og nye del af vores malemaskine er en blok med præcise malingspumper, der er forbundet til en original pensel, "Forklarede Butusov." Al denne hardware er installeret på et koordinatmaskinchassis. "

I modsætning til lignende malerobotter, som er designet til at blande primærmaling på en kunstnerisk palet eller direkte på lærredet, denne nye robot blander maling ved hjælp af en unik lille mixer, der er forbundet til en hul pensel. Ultimativt, dette gør det muligt at male hurtigere, producere malerier af højere kvalitet. Forskerne udviklede også en malerisk gengivelsesalgoritme, der yderligere forbedrer kvaliteten af ​​robotens kunstværker.

"Hovedideen med vores malende gengivelsesalgoritme er at finde lysstyrkegradienter i et billede og anvende penselstrøg vinkelret på dem, "Dr. Karimov sagde." I akademisk maleri, dette omtales ofte som 'påføring af penselstrøg langs en form'. "

I deres undersøgelse, forskerne brugte deres nyudviklede robot til at skabe realistiske kunstværker, som i det væsentlige er kunstneriske gengivelser af kildebilleder. De udførte derefter tests for at evaluere nøjagtigheden af ​​tonegengivelse i deres robots malerier.

"Vi har bevist, at vores fremgangsmåde til blanding af flowmaling er frugtbar og avanceret, "Dr. Karimov sagde." I dag, vores maskine maler med succes gråtonebilleder med tilsyneladende æstetik automatisk, uden menneskelig hjælp. "

Ved indledende test, malemaskinen udviklet af Dr. Karimov, Butusov og deres kolleger gengav et komplet udvalg af gråtoner med en rodgennemsnitlig kvadratfejl på 5,7 procent i RGB -farverum. I fremtiden, deres malingblandeindretning og malerisk gengivelsesalgoritme kunne bidrage til at forbedre tonegengivelse i malerier skabt af maskiner.

"Det vigtigste praktiske resultat af vores undersøgelse er, at i dag off-shelf mekanik er nok til at konstruere en robot, der er i stand til at udføre den kunstneriske Turing-test, "Sagde Butusov." Men den mest besværlige og komplekse del af robotter er stadig deres software. Her foreslår vi en ny malende gengivelsesalgoritme, der gør det muligt at konstruere vektorkort ud fra rasteriserede kildebilleder. "

I deres seneste undersøgelse, forskerne var ude af stand til at overvinde problemer i forbindelse med visuel feedback. For effektivt at tackle disse spørgsmål, de skulle foretage justeringer af deres robots software og hardware. Ifølge Butusov, denne opgave vil sandsynligvis blive tildelt en fremtidig generation af ETU-LETI-forskere.

"Først, vi vil forbedre vores robot til at implementere farvemaling, " Dr. Karimov said. "We also plan to design a new version of the machine suitable for commercial purposes."

© 2019 Science X Network