В Петербурге робота научили реставрировать картины
Как бы вы отнеслись к тому, что робот может нарисовать картину в стиле вашего любимого художника? Возможно, вы были бы удивлены или даже возмущены. Но такой робот уже существует и он умеет не только копировать, но и творить. Он создан сотрудниками Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» с поддержкой Российского научного фонда. Их цель — не заменить живых художников, а помочь в реставрации, воссоздании и реализации их замыслов.
Робот-художник работает с помощью нейросети — специальной программы, которая обучается на примерах и анализирует изображения. Он может смешивать акриловые краски разных цветов и наносить их на холст мазками. Для этого он использует поршневые насосы, которые подают краску в смеситель, а затем в кисть. Робот может рисовать как по образцу, так и по своему воображению.

Одно из первых изображений, созданных роботом-реставратором из Санкт-петербурга: Портрет российского ученого Александра Попова.
Для проверки своих возможностей робот попробовал повторить работы двух известных мастеров импрессионизма — Клода Моне и Аркадия Рылова. Импрессионизм — направление в живописи, которое стремится передать впечатление от момента, света и цвета, а не точную форму предметов. Клод Моне — один из основателей импрессионизма, родился в 1840 году в Париже и умер в 1926 году в Живерни. Аркадий Рылов — русский живописец, родился в 1870 году в Пскове и умер в 1939 году в Ленинграде. Он тоже писал пейзажи, часто с изображением воды, неба и облаков. Его самая знаменитая картина — «Белая ночь».
Робот-художник написал копии картин «Сумерки. Венеция» Клода Моне и «Белая ночь. Ночная заря» Аркадия Рылова. Обе живописных работы получились размером 30 на 40 сантиметров. На их создание у робота ушло более 70 часов и потребовалось 5 тюбиков краски. Сравнение с оригиналами показало, что электронный реставратор действительно смог передать стиль художников, сохранить цветовую гамму и экспрессию мазков. В целом картины очень похожи на оригиналы.
Но возможно ли оценить точность имитации в измеримых параметрах? Для этого ученые разработали специальный математический метод, который считает количество и характеристики мазков разной длины. Мазки анализируются по шести параметрам: длина, кривизна, ориентация, угол наклона, число соседних мазков с похожей ориентацией и разница в ориентации соседних мазков. Результаты представляются в виде гистограммы — диаграммы, которая показывает распределение частоты по интервалам. Чем больше сходство гистограмм оригинала и копии, тем лучше робот справился со своей задачей.
— Артур Каримов, старший научный сотрудник Молодежного НИИ СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Он также отметил, что существующие алгоритмы стилизации изображений под живопись не дают достаточно хороших результатов и требуют усовершенствования:
— Артур Каримов.
Робот-реставратор — не только интересный эксперимент, но и полезный инструмент для исследования и сохранения культурного наследия. Он может помочь в реставрации поврежденных или утраченных произведений искусства, создании точных копий картин для музеев или частных коллекций, реализации неосуществленных замыслов известных мастеров прошлого. Например, робот может дописать незаконченную картину Моне «Водяные лилии» или восстановить утерянную картину Рылова «Зимний пейзаж».
Робот-художник работает с помощью нейросети — специальной программы, которая обучается на примерах и анализирует изображения. Он может смешивать акриловые краски разных цветов и наносить их на холст мазками. Для этого он использует поршневые насосы, которые подают краску в смеситель, а затем в кисть. Робот может рисовать как по образцу, так и по своему воображению.

Одно из первых изображений, созданных роботом-реставратором из Санкт-петербурга: Портрет российского ученого Александра Попова.
Для проверки своих возможностей робот попробовал повторить работы двух известных мастеров импрессионизма — Клода Моне и Аркадия Рылова. Импрессионизм — направление в живописи, которое стремится передать впечатление от момента, света и цвета, а не точную форму предметов. Клод Моне — один из основателей импрессионизма, родился в 1840 году в Париже и умер в 1926 году в Живерни. Аркадий Рылов — русский живописец, родился в 1870 году в Пскове и умер в 1939 году в Ленинграде. Он тоже писал пейзажи, часто с изображением воды, неба и облаков. Его самая знаменитая картина — «Белая ночь».
Робот-художник написал копии картин «Сумерки. Венеция» Клода Моне и «Белая ночь. Ночная заря» Аркадия Рылова. Обе живописных работы получились размером 30 на 40 сантиметров. На их создание у робота ушло более 70 часов и потребовалось 5 тюбиков краски. Сравнение с оригиналами показало, что электронный реставратор действительно смог передать стиль художников, сохранить цветовую гамму и экспрессию мазков. В целом картины очень похожи на оригиналы.
Но возможно ли оценить точность имитации в измеримых параметрах? Для этого ученые разработали специальный математический метод, который считает количество и характеристики мазков разной длины. Мазки анализируются по шести параметрам: длина, кривизна, ориентация, угол наклона, число соседних мазков с похожей ориентацией и разница в ориентации соседних мазков. Результаты представляются в виде гистограммы — диаграммы, которая показывает распределение частоты по интервалам. Чем больше сходство гистограмм оригинала и копии, тем лучше робот справился со своей задачей.
Возможности текущего функционала робота-художника позволили нам повторить в цвете произведения искусства двух известных живописцев: Клода Моне и Аркадия Рылова. Картины, написанные роботом, имеют четко выраженное визуальное сходство, а также в них сохранена экспрессия, свойственная оригиналу
— Артур Каримов, старший научный сотрудник Молодежного НИИ СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Он также отметил, что существующие алгоритмы стилизации изображений под живопись не дают достаточно хороших результатов и требуют усовершенствования:
Мы разработали надежный метод, который позволяет объективно оценить точность имитации живописной манеры художника. В результате проведенного исследования двух популярных алгоритмов стилизации изображений под живопись мы выяснили, что гистограммы оригиналов картин имеют весьма посредственное сходство с гистограммами цифровых реплик, созданных с помощью современных алгоритмов, на основе которых действует робот-живописец. Поэтому для того, чтобы наш робот смог писать картины ближе к стилю оригинала, требуется эти алгоритмы усовершенствовать
— Артур Каримов.
Робот-реставратор — не только интересный эксперимент, но и полезный инструмент для исследования и сохранения культурного наследия. Он может помочь в реставрации поврежденных или утраченных произведений искусства, создании точных копий картин для музеев или частных коллекций, реализации неосуществленных замыслов известных мастеров прошлого. Например, робот может дописать незаконченную картину Моне «Водяные лилии» или восстановить утерянную картину Рылова «Зимний пейзаж».
- Евгения Бусина
- НИИ СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...