L'art à cordes est une technique de création d'œuvres d'art visuelles où les images émergent d'un ensemble de cordes qui s'étendent entre des épingles. Maintenant, à la TU de Vienne, ce travail peut être délégué à un robot, un exemple de tâche complexe que la fabrication numérique peut résoudre.

L'idée de base du string art est simple :des crochets répartis sur un cadre sont reliés par des ficelles en va-et-vient jusqu'à ce qu'ils fusionnent en une image perceptible. De cette façon, des motifs géométriques très intéressants peuvent être créés - en effet, de vrais experts parviennent même à créer des portraits. Traditionnellement, les artistes créent ces images manuellement dans un processus de conception très sophistiqué et fastidieux qui nécessite de l'expérience et une main ferme.

A la TU Vienne, ce type de création d'images artistiques est désormais automatisé :l'ordinateur calcule le chemin optimal du fil à partir d'une image donnée arbitraire et un robot industriel se charge alors de disposer le fil.

D'innombrables possibilités

« D'un point de vue scientifique, c'est un problème très intéressant car il est particulièrement difficile à résoudre, " dit Przemyslaw Musialski de l'Institut de mathématiques discrètes et de géométrie de la TU de Vienne. En général, une image ne peut pas être exactement reproduite de cette manière-après tout, la méthode du fil ne peut pas être utilisée pour définir des pixels individuels, mais seulement pour tracer des lignes continues. Il est donc nécessaire de trouver la meilleure approximation possible.

C'est un défi :le nombre de façons différentes d'étendre un fil entre un plus grand nombre d'hameçons est astronomique. Il est totalement impossible d'essayer toutes les variantes imaginables. "Cette tâche appartient aux problèmes dits NP-difficiles, ", dit Musialski. "C'est la classe de problèmes informatiques qui ne peuvent pas être résolus avec précision par les ordinateurs dans un laps de temps raisonnable."

Pour créer l'image, un cadre circulaire avec 256 crochets est utilisé. "Nos calculs ont montré que l'augmentation du nombre d'hameçons n'améliore encore que marginalement le résultat final, " dit Przemyslaw Musialski. Le fil peut être étiré du côté droit ou gauche de chaque crochet au côté droit ou gauche de tout autre crochet. De cette façon, même avec seulement environ 30 fils, il y a plus de variantes possibles qu'il n'y a d'atomes dans l'univers observable - et afin de reproduire une image reconnaissable, un nombre beaucoup plus grand est requis. Par conséquent, c'était un grand défi de trouver un algorithme pour calculer un chemin pour le fil afin de reproduire une image donnée aussi précisément que possible.

L'artiste de fil de robot

Cependant, la solution mathématique au problème n'était pas suffisante pour l'équipe de recherche. L'objectif était de produire un véritable « string art » de manière entièrement automatisée. Un robot industriel de haute précision a été utilisé pour enfiler un seul long fil sur 256 crochets afin de créer des images d'art à cordes circulaires d'un diamètre de 63 cm. Même le robot industriel ne peut pas accomplir cette tâche en un tournemain :selon l'image, la production prend 2 à 5 heures et nécessite entre 2 et 6 kilomètres de fil.

L'équipe de recherche fait partie du Centre de géométrie et de conception informatique de la TU de Vienne et a été soutenue par le groupe de recherche de Peter Wonka à l'Université des sciences et technologies King Abdullah en Arabie saoudite. "Même si notre robot produit de jolies images, notre travail n'est bien sûr pas un projet artistique, " dit Przemyslaw Musialski. " En fin de compte, nous voulons montrer comment des problèmes techniques particulièrement difficiles peuvent être résolus. Dans le projet de string art, nous travaillons avec des méthodes qui joueront un rôle important dans la fabrication numérique à l'avenir."