Компьютеризированная техника, с помощью которой аэрозоль рисует фотографию, вряд ли вызовет волну гигантских граффити, но ее можно использовать в цифровом производстве, цифровом и изобразительном искусстве, художественной стилизации и других приложениях.
Результаты опубликованы в журнале Computer & Graphics.
«Умная» система аэрозольных баллончиков – это новый поворот в компьютерной живописи, появившейся в начале 1960-х годов и хорошо изученной среди ученых и художников. Краска-спрей доступна по цене и проста в использовании, что делает крупномасштабные росписи, окрашенные распылением, обычным явлением в современной городской культуре.
Но облицовка стен зданий и других больших поверхностей может быть сложна с точки зрения логистики и техники даже для опытных художников.
Исследователи хотели создать способ помочь людям, не являющимся художниками, создавать точные репродукции фотографий в виде крупномасштабных фресок с использованием окраски распылением. Поэтому они разработали компьютерную систему, которая использует обычный баллончик с краской, отслеживает положение баллончика относительно стены или холста и распознает, какое изображение он «хочет» нарисовать.
Когда человек машет предварительно запрограммированным аэрозольным баллончиком по полотну, система автоматически включает / выключает кнопку включения / выключения распыления, чтобы воспроизвести конкретное изображение в виде рисунка распылением.
Прототип быстрый и легкий: он включает в себя две веб-камеры и кубики с QR-кодом для отслеживания, а также небольшое устройство срабатывания аэрозольного баллончика, прикрепленное через крепление, напечатанное на 3D-принтере. Команды окраски передаются по радио, напрямую подключенному к сервомотору, управляющему распылительной форсункой. Алгоритм, работающий на соседнем компьютере, в режиме реального времени определяет оптимальное количество краски текущего цвета для распыления в отслеживаемом месте баллончика.
Конечным результатом является то, что картина раскрывается, когда пользователь машет банкой, при этом пользователю не обязательно знать изображение заранее.
Из-за трудностей с получением разрешения на окраску университетских зданий распылением исследователи протестировали автоматизированную систему окраски на больших листах бумаги, собранных в картины размером с фреску. Хотя в настоящее время этот метод поддерживает рисование только на плоских поверхностях, одним из потенциальных преимуществ нового метода по сравнению со стандартной печатью является то, что его можно использовать на более сложных, изогнутых окрашиваемых поверхностях.
«Обычно вычислительные методы рисования ограничиваются компьютером», – говорит соавтор Войцех Ярош, доцент кафедры информатики в Дартмуте, который ранее был старшим научным сотрудником Disney Research Zurich. «В этом исследовании мы показываем, что, комбинируя компьютерную графику и методы компьютерного зрения, мы можем принести такую вспомогательную технологию в физический мир даже для этой очень традиционной среды рисования, создав несколько нетрадиционную форму цифрового производства. Наш вспомогательный подход похож на современный подход к окраске распылением по номерам. Что наиболее важно, мы хотели сохранить эстетические аспекты физической окраски распылением и тактильные ощущения от удержания и размахивания физического баллончика с распылителем, в то же время позволяя неквалифицированным пользователям создавать физическое произведение искусства.
Проект был результатом сотрудничества ETH Zurich, Disney Research Zurich, Дартмутского колледжа и Колумбийского университета.