L'arte delle stringhe è una tecnica per la creazione di opere d'arte visive in cui le immagini emergono da una serie di stringhe che sono distese tra i perni. Ora, alla TU Vienna questo lavoro può essere delegato a un robot, un esempio di un compito complesso che la fabbricazione digitale può risolvere.

L'idea di base della string art è semplice:i ganci distribuiti su un telaio sono collegati da fili avanti e indietro fino a fondersi in un'immagine percepibile. Quel modo, si possono creare motivi geometrici molto interessanti, anzi, veri esperti riescono persino a creare ritratti. Tradizionalmente, gli artisti creano tali immagini manualmente in un processo di progettazione altamente sofisticato e noioso che richiede esperienza e mano ferma.

Alla TU Vienna, questo tipo di creazione di immagini artistiche è stato ora automatizzato:il computer calcola il percorso ottimale del filo da un'immagine data arbitraria e un robot industriale assume quindi il compito di organizzare il filo.

Innumerevoli possibilità

"Da un punto di vista scientifico, questo è un problema molto interessante perché particolarmente difficile da risolvere, " afferma Przemyslaw Musialski dell'Istituto di matematica e geometria discreta della TU Vienna. In generale, un'immagine non può essere riprodotta esattamente in questo modo, dopo tutto, il metodo thread non può essere utilizzato per impostare singoli pixel, ma solo per tracciare linee continue. È quindi necessario trovare la migliore approssimazione possibile.

Questa è una sfida:il numero di modi diversi per stendere un filo tra un numero maggiore di ganci è astronomico. È completamente impossibile provare tutte le varianti immaginabili. "Questo compito appartiene ai cosiddetti problemi NP-hard, " dice Musialski. "Questa è la classe di problemi informatici che non possono essere risolti con precisione dai computer in un ragionevole lasso di tempo".

Per creare l'immagine, viene utilizzato un telaio circolare con 256 ganci. "I nostri calcoli hanno dimostrato che aumentando ulteriormente il numero di ami si migliora solo marginalmente il risultato finale, " dice Przemyslaw Musialski. Il filo può essere allungato dal lato destro o sinistro di ciascun gancio al lato destro o sinistro di qualsiasi altro gancio. In questo modo, anche con solo circa 30 fili, ci sono più varianti possibili degli atomi nell'universo osservabile e, per riprodurre un'immagine riconoscibile, è richiesto un numero molto maggiore. Perciò, è stata una grande sfida trovare un algoritmo per calcolare un percorso per il thread per riprodurre una determinata immagine nel modo più accurato possibile.

L'artista del filo robot

Però, la soluzione matematica al problema non era sufficiente per il gruppo di ricerca. L'obiettivo era quello di produrre una vera "arte delle corde" in modo completamente automatizzato. Un robot industriale ad alta precisione è stato utilizzato per stendere un singolo filo lungo su 256 ganci per creare immagini artistiche di corde circolari con un diametro di 63 cm. Anche il robot industriale non può completare questo compito in un batter d'occhio:a seconda dell'immagine, la produzione richiede 2-5 ore e richiede dai 2 ai 6 chilometri di filo.

Il team di ricerca fa parte del Center for Geometry and Computational Design della TU Vienna ed è stato supportato dal gruppo di ricerca di Peter Wonka presso la King Abdullah University of Science and Technology in Arabia Saudita. "Anche se il nostro robot produce belle immagini, il nostro lavoro ovviamente non è un progetto artistico, "dice Przemyslaw Musialski. "In definitiva, vogliamo mostrare come possono essere risolti problemi tecnici particolarmente difficili. Nel progetto di arte della stringa, lavoriamo con metodi che giocheranno un ruolo importante nella fabbricazione digitale in futuro."