Инструмент дизайна для демократизации искусства цвета

Предыдущее изображение Следующее изображение

Новый красочный инструмент дизайна, разработанный исследователями Массачусетского технологического института, позволяет людям создавать мозаику из поляризованного света, которую можно печатать на целлофане для визуализации данных, пассивных световых дисплеев, механической анимации, модных аксессуаров, инструментов педагогической науки и дизайна и многого другого.

Тича Мелоди Сетхапакди, аспирантка в области электротехники и информатики и сотрудник Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL), возглавляет использование регенерированной целлюлозы для создания того, что она называет Полагонами, машинной мозаикой, меняющей цвет, которая используйте поляризованный свет, чтобы информировать и доставлять удовольствие. Подобные мозаики из поляризованного света ранее создавались вручную, и Сетхапакди вдохновлялся такими художниками, как Остин Вуд Комароу, чье инновационное «полажное искусство» основано на тех же физических принципах. Однако новая вычислительная система проектирования Polagon позволяет осуществлять процесс изготовления на основе лазерной резки и сварки с минимальной сборкой пользователем.

Пользователи сначала импортируют собственные проекты мозаики, а система вычисляет возможную цветовую палитру с учетом запаса целлофана пользователя. Загрузка нескольких дизайнов в интерфейс позволяет пользователям создавать «морфинговые» мозаики, которые могут переходить от одного изображения к другому. Затем переходите к логистике: Polagons оптимизирует необходимые составляющие компоненты для каждого сценария, например, тип и количество необходимых листов. Как только пользователь завершает загрузку проектов, экспериментирует с цветами и визуализирует поведение изменения цвета, он может экспортировать файлы изготовления и нарезать их с помощью лазерного резака.

Что такого особенного в целлофане? Листы обладают свойством, называемым двойным лучепреломлением: при прохождении света скорость света различна в зависимости от угла распространения. Когда листы помещаются в «сэндвич» из двух поляризаторов (материал, который пропускает только определенные полярности света и блокирует другие), они кажутся цветными. Цвета, которые вы видите, зависят от различных факторов материала, таких как толщина и угол наклона материала относительно двух поляризаторов. Чтобы создать эффект изменения цвета, вам просто нужно повернуть изображение или поляризаторы, потому что тогда вы меняете угол распространения света.

«Возможно, в будущем, поскольку эти конструкции не являются электронными, они смогут обеспечить интересные подводные применения, где вы сможете размещать эти типы мозаики в местах, где электронике может быть трудно оставаться. Вот что здесь особенного, то, что все эти Эффекты изменения цвета являются механическими», — говорит Сетхапакди.

Одним из ограничений Polagons является невозможность непрерывного представления всех цветов радуги. Команда считает, что потенциальным решением может быть изменение процесса изготовления для поддержки постоянного режима построения цветов. Это может означать 3D-печать двулучепреломляющего материала для доступа к более обширной палитре и большего контроля над цветами.

«При создании этой системы я больше всего был заинтересован в демократизации этого вида искусства и в сохранении того, что может быть доступно только опытным людям. Если что-то случится с создателем этого принципа многослойности, семьей Остина Вуда Комароу, искусство умрет вместе с ним». Если бы у нас не было способа сохранить или продолжить это, вы бы потеряли что-то, что было бы очень ценно для мира», — говорит Сетхапакди. «Я думаю, что есть реальная польза от создания этих систем, которые демократизируют нишевые формы искусства. Мы надеемся, что этот инструмент может расширить сообщество современных мастеров мозаики поляризованного света. Поскольку мы делаем этот процесс доступным для более широкой группы пользователей, он может добавить новых программируемый материал в палитре вариантов [взаимодействия человека и компьютера]».

Сетхапакди недавно написал статью о Полагонах вместе с Лаурой Хуанг '21, бывшей студенткой машиностроения Массачусетского технологического института и нынешним инженером-механиком в Neocis; Вивиан Чан, магистрантка Университета Брауна и Школы дизайна Род-Айленда; Маккензи Лик, постдок в MIT CSAIL; Стефани Мюллер, доцент кафедры EECS Массачусетского технологического института и главный исследователь CSAIL; Лунг-Пан Ченг, доцент Национального университета Тайваня; и Фернандо Фузинатто Далл'Аньол, профессор Федерального университета Санта-Катарины. Исследование будет представлено на конференции 2023 года по человеческому фактору в вычислительных системах (CHI 2023).