Pintura de Lily Collins. Crédito:Karimov et al.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade Eletrotécnica de São Petersburgo (ETU-LETI) e da Universidade Federal de Ural (URFU) criou recentemente uma nova configuração robótica para pinturas realistas em escala de cinza. O desenvolvedor principal do projeto, Dr. Artur Karimov, é um artista profissional fascinado pela possibilidade de explorar novas fronteiras na arte utilizando a tecnologia.
“Ao implementar a aprendizagem baseada em projetos, nós da ETU-LETI tentamos escolher os problemas de pesquisa mais desafiadores e relevantes, "Denis Butusov, um dos pesquisadores que realizou o estudo, disse TechXplore. “Desenvolver um robô capaz de criar objetos artísticos de forma humana é um grande desafio para os pesquisadores em robótica e inteligência artificial. Essa ideia veio de nossos alunos, que se inspiraram na natureza original e interdisciplinar de tal projeto. Nosso objetivo não era apenas criar hardware e software para o pintor robótico, mas também para estimar o possível impacto cultural e social da pintura de robôs. "
Os avanços na tecnologia digital e na robótica abriram possibilidades fascinantes para os artistas, pavimentando o caminho para novas formas de arte. Vários estudos tentaram fundir tecnologia e arte de maneiras inovadoras, por meio do desenvolvimento de sistemas interativos e aprimorados por máquina para fins criativos.
A data, pesquisadores desenvolveram vários robôs de pintura avançados, alguns dos quais podem produzir pinturas que se assemelham àquelas feitas por artistas humanos. Apesar desses resultados promissores, a reprodução de cores de alto grau continua sendo um desafio fundamental no desenvolvimento de pintores robóticos. Para enfrentar este desafio, os pesquisadores da ETU-LETI e URFU equiparam seu robô de pintura com um dispositivo exclusivo de mistura de tinta que pode melhorar o tom e a reprodução de cores. Além disso, eles desenvolveram um novo algoritmo para renderização pictórica projetado para auxiliar ainda mais seu pintor robótico.
Crédito:Karimov et al.
"Hoje, à medida que robôs e computadores transformam todas as áreas de nossa vida, a arte visual também muda, "Dr. Karimov disse." Acreditamos que as máquinas não poderiam criar pinturas piores do que os humanos, se os ensinarmos a imitar os recheios e a individualidade artística em suas obras. Na década de 1950, Alan Turing conjecturou que é possível criar uma máquina indistinguível de um ser humano em uma conversa. Acreditamos que seja possível construir um robô de pintura capaz de criar pinturas que, uma vez exibido ao público, será confundido com as obras de artistas humanos. "
O pintor robótico criado pelo Dr. Karimov, Butusov e seus colegas são uma máquina CNC 3-DoF equipada com uma escova, um dispositivo de mistura de tinta e um bloco de bomba de seringa para suplemento de tinta. Em seu estudo, os pesquisadores usaram seu robô para pinturas monocromáticas com tintas acrílicas em preto e branco.
"A parte mais interessante e inovadora de nossa máquina de pintura é um bloco de bombas de tinta precisas conectado a um pincel original, "Butusov explicou." Todo esse hardware é instalado em um chassi de máquina de coordenadas. "
Crédito:Karimov et al.
Ao contrário de robôs de pintura semelhantes, que são projetados para misturar tintas primárias em uma paleta artística ou diretamente na tela, este novo robô mistura tintas usando um misturador minúsculo exclusivo conectado a um pincel oco. Em última análise, isso permite que ele pinte mais rápido, produzindo pinturas de alta qualidade. Os pesquisadores também desenvolveram um algoritmo de renderização pictórica que aprimora ainda mais a qualidade das obras de arte do robô.
"A ideia principal do nosso algoritmo de renderização pictórica é encontrar gradientes de brilho em uma imagem e aplicar pinceladas perpendicularmente a eles, "Dr. Karimov disse." Na pintura acadêmica, isso geralmente é conhecido como 'aplicar pinceladas ao longo de uma forma'. "
Em seu estudo, os pesquisadores usaram seu robô recém-desenvolvido para criar obras de arte realistas, que são reproduções essencialmente artísticas das imagens originais. Eles então realizaram testes para avaliar a precisão da reprodução de tons nas pinturas de seus robôs.
"Provamos que nossa abordagem para a mistura de tinta em fluxo é frutífera e avançada, "Dr. Karimov disse." Hoje, nossa máquina pinta com sucesso imagens em tons de cinza com estética aparente automaticamente, sem qualquer ajuda humana. "
A equipe que realizou o estudo. Crédito:Karimov et al.
Nos testes iniciais, a máquina de pintura desenvolvida pelo Dr. Karimov, Butusov e seus colegas renderizaram uma gama completa de tons de cinza com um erro quadrático médio de raiz de 5,7% no espaço de cores RGB. No futuro, seu dispositivo de mistura de tinta e algoritmo de renderização pictórica podem ajudar a melhorar a renderização de tons em pinturas criadas por máquinas.
"A principal descoberta prática do nosso estudo é que hoje, a mecânica de prateleira é suficiente para construir um robô capaz de realizar o Teste Artístico de Turing, "Butusov disse." No entanto, a parte mais trabalhosa e complexa dos robôs ainda é seu software. Aqui, propomos um novo algoritmo de renderização pictórica que permite construir mapas vetoriais a partir de imagens de origem rasterizadas. "
Em seu estudo recente, os pesquisadores não conseguiram superar os problemas relacionados ao feedback visual. Para lidar efetivamente com esses problemas, eles precisariam fazer ajustes no software e hardware do robô. De acordo com Butusov, esta tarefa provavelmente será atribuída a uma futura geração de pesquisadores da ETU-LETI.
"Primeiro, vamos melhorar nosso robô para implementar pintura colorida, "Dr. Karimov disse." Também planejamos projetar uma nova versão da máquina adequada para fins comerciais. "
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