18. Dezember 2019

Bonner Informatiker „malen“ Ludwig van Beethoven mit Pixeln aus Holz Bonner Informatiker „malen“ Ludwig van Beethoven mit Pixeln aus Holz

So langsam steigt in ganz Bonn das Beethoven-Fieber – kein Wunder: Steht doch der 250. Geburtstag des Meisters im kommenden Jahr bevor. Auch an der Universität Bonn stimmt man sich auf die Jubiläumsfeierlichkeiten ein. Im Institut für Informatik hat man sich etwas ganz Besonderes dazu ausgedacht: Forscher um Prof. Dr. Matthias Hullin haben mit wissenschaftlichen Methoden ein einzigartiges Porträt des Meisters erschaffen. Es soll im Jubiläumsjahr einen Ehrenplatz im Rektoratsgebäude bekommen.

Beethoven aus Holz
Beethoven aus Holz - Prof. Matthias Hullin (links) und Doktorand Julian Iseringhausen puzzeln zusammen, was der Computer ausgewählt hat. © Foto: Volker Lannert/Uni Bonn

Prof. Hullin leitet die Arbeitsgruppe „Digital Material Appearance“ des Instituts für Informatik II der Universität Bonn, die sich auf höchstem wissenschaftlichem Niveau mit Computergrafik beschäftigt. Einer seiner Mitarbeiter, Julian Iseringhausen, befasst sich im Rahmen seiner Doktorarbeit mit der Suche nach versteckten Informationen, die durch zufällige alltägliche Prozesse in Bilddaten hineincodiert worden sind. So entwickelte er bereits vor einiger Zeit ein Verfahren, das aus einem Foto von Regentropfen auf einer Glasscheibe eine dreidimensionale Abbildung des Hintergrundes berechnen kann.

Wissenschaft und Kunsthandwerk zusammengeführt

Für ihr Porträt von Ludwig van Beethoven haben die Informatiker Julian Iseringhausen, Michael Weinmann, Weizhen Huang und Matthias Hullin nun Wissenschaft und Kunsthandwerk zusammengeführt. Mit einem rechnergestützten Verfahren ist es ihnen gelungen, komplexe Einlegearbeiten aus Holz nach gegebenen Vorlagen zu erschaffen. Das Zusammenfügen von Bildern und Ornamenten aus verschiedenfarbigen Hölzern ist bereits seit Tausenden von Jahren bekannt. Mit Hilfe des Computers können die Wissenschaftler nun aber erstmals große Mengen an digitalisierten Materialmustern durchsuchen, um genau das richtige Stück Holz etwa für ein Auge oder eine Haarsträhne zu finden. Das so entstandene Schnittmuster wird von einem Lasercutter präzise ausgeschnitten und die Teile anschließlich von Hand zusammengesetzt.

Es ergibt sich selbst bei Verwendung relativ großer Holzteile ein Reichtum an Details, die alle aus der natürlich vorhandenen Maserung des Materials stammen. Eine besondere Herausforderung besteht im sparsamen Umgang mit den Ressourcen. Doktorand Julian Iseringhausen erklärt: „Hier kombinieren wir verschiedene Ähnlichkeitsmaße und Priorisierungsstrategien, um sicherzustellen, dass jedes Teil an der Stelle landet, wo es für das Endprodukt mit hoher Wahrscheinlichkeit den größten Nutzen bringt.“ Es kann schließlich jeder Flecken Material nur einmal verwendet werden. Prof. Hullin ergänzt: „Damit ist jedes unserer Bilder naturgemäß ein Unikat. Wollten wir einen zweiten Beethoven herstellen, bekämen wir aus anderem Holz ein komplett anderes Bild.“

Hölzerne Ahnengalerie im Foyer

Neben Ludwig van Beethoven kamen auch bedeutende wissenschaftliche Vorbilder der Forschenden zu Ehren, darunter die Mathematiker Alan Turing und Ada Lovelace. Sie sollen mit drei weiteren Porträts eine hölzerne „Ahnengalerie“ im Foyer des neuen Informatikzentrums auf dem Campus Poppelsdorf zieren. Ludwig van Beethoven dagegen soll in Kürze einen Ehrenplatz im Dienstgebäude des Rektorats erhalten, zur Feier des runden Jubiläums des großen Komponisten.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Holzbilder werden die Wissenschaftler im kommenden Sommer in Washington auf der Fachtagung SIGGRAPH vorstellen.

J. Iseringhausen, M. Weinmann, W. Huang, M. Hullin. Computational Parquetry: Fabricated Style Transfer with Wood Pixels. ACM Transactions on Graphics (erscheint in Kürze).

In einer Online-Galerie sind die Werke bereits jetzt zu bewundern.


Kontakt:
Prof. Dr. Matthias B. Hullin
Institut für Informatik der Universität Bonn
Abteilung II – Visual Computing
Tel. 0228/73-54169
E-Mail: hullin@cs.uni-bonn.de

Beethoven aus Holz
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