仅用直线画出逼真爱因斯坦，直线就是这么无所不能！

软软的毛衣可以编织出各种有趣的图案和形状。

于是我突发奇想，我们能用直线画出什么图形呢？正方形、五角星，但是你是否想过用一堆直线画出一个爱因斯坦呢？

手残的我画了一个下午也没有什么成果。但是，来自维也纳科技大学的机器人却用直线画出了非常逼真的爱因斯坦。下面这幅：

弦的艺术

其实这样的作画方式被称为String Art ，是一种用于创建视觉艺术作品的技术，如上图所示，创作出来的图像将在一系列“线”的交叠中出现。

虽然用线来创作这样一些画作的原理非常简单，无非就是用线在框架上的钩子间来回连接，直到它们融合成可感知的图像。听起来比织毛衣还简单啊。

这项研究是由维也纳工业大学几何与计算设计中心的一个研究团队负责，同时他们也得到了沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Peter Wonka研究小组的支持。下面就一起看看这样一幅画作是如何完成的。

天文数字般的可能性

但是事实上这个问题是很复杂的，维也纳工业大学离散数学与几何研究所的Przemyslaw Musialski说"从科学的角度来看，这是一个非常有趣的问题，因为它特别难以解决。通常情况下，图片是不能通过以这种方式精确地再现的，因为不同于可以单独设置的像素点，我们只能绘制连续的线条。因此有必要找到最好的近似值。"

这样一来我立马就发现了问题的关键，跨越大量钩子之间的不同连线方式的数量简直就是天文数字，尝试所有可想到的变体是完全不可能的。

Musialski还说到“这项任务属于所谓的NP难题，就是对于计算机而言，在一段有限的时间内也是无法准确解决的。”

为了能够解决这个问题创建图像，研究团队使用了具有256个钩子的圆形框架。据Musialski介绍，通过计算表明，增加钩子的数量可以进一步改善最终结果，使得图像更加逼真这样。即使只有大约30个螺纹线，也有比宇宙中可观察的原子数量更多的组合。

目前该团队通过正是使用高精度工业机器人跨越256个钩子的单个长螺纹来创建直径为63厘米的圆形艺术图像。但即使是工业机器人也无法快速完成这项任务：根据图像，生产可能需要2-5个小时，消耗2到6公里的线。

所以说虽然能够使得图像的复杂程度提高，但是付出的时间成本也在提高。

Przemyslaw Musialski说道，“虽然我们的机器人能够制作漂亮的照片，但是我们的工作重点不是艺术项目，我们最终的计划是想要展示如何解决特别困难的技术问题。在这个项目中，我们采用的方法将在未来的数字化制造中发挥重要作用。”

虽然该团队并没有透露具体的解决方案，不过我觉得这套解决方案在未来一定会发挥重要的作用，至少用来织毛衣应该没问题了。

本文经授权转载自公众号机器人大讲堂

（ID：RoboSpeak）

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