Thymio II pour peinture en lumière

Cette page résume le travail de maturité de Mariane Brodier Lorsque l'artistique et la robotique ne font plus qu'un réalisé au Collège Rousseau de Genève.

Depuis, il y a eu beaucoup d'autres exemples, voici quelques liens:
https://vimeo.com/128510713
https://learningfreewheel.wordpress.com/2016/04/01/what-if-we-made-light-paintings-with-a-thymio-robot/

But du travail

Le but de ce travail a été de mélanger la robotique à l'artistique pour faire des figures originales. Pour ce faire, j’ai utilisé le robot Thymio II. Le but a été de faire faire au robot un certain trajet longuement réfléchi, puis d'ajouter des couleurs (tout cela grâce à « Aseba Studio » ) pour que le parcours total soit une figure géométrique qui soit agréable à la vue, originale, créative et aussi munie d’un sens. Pour capturer cette figure géométrique en photo, j’ai utilisé la technique du « light painting », qui utilise une exposition longue en photographie.

On trouves des belles images utilisant cette technique sous:

Le light painting

Le « light painting » est une technique d’exposition longue en photographie. L’exposition longue est un processus qui permet de capturer un mouvement dans une image figée. Il est surtout utilisé pour « flouter » des espaces naturels, tels que des torrents, des nuages, des vagues… Une exposition longue est souvent utilisée pour faire des photos des lumières pendant la nuit, et ainsi donner l’impression qu’elle est éclairée comme en plein jour. Cette technique en photographie réussi à donner cet effet en rassemblant plusieurs photographies des même objectifs faîtes en un temps relativement long (au moins une seconde) pour les réunir en une seule photographie : cela va créer une « somme » de toutes les photographies qui auront été prises par l'appareil photo dans ce temps. Pour ce faire, il suffit de disposer d'un appareil photo qui a un réflex et la fonction connue comme pose B ou « Bulb », qui permet de déclencher l'ouverture et la fermeture de l'obturateur manuellement ; ce dernier est comme un rideau que l'on décide d'activer en appuyant sur le bouton de capture et de fermer lorsqu'on le relâche. Lorsqu'il est ouvert, le capteur de l'appareil photo est donc exposé à la lumière durant un temps que l'on peut choisir : le mode « Bulb» propose de 1 à 30 secondes, mais l'on peut choisir l'option manuelle où ce sera la personne qui choisira le temps d'ouverture de l'obturateur par rapport au temps qu'elle reste appuyée sur le bouton. C'est cette méthode qui sera utilisée pour le travail, car 30 secondes n'est pas assez de temps pour pouvoir capturer l'ensemble du trajet du robot.

Le « light painting » utilise ce type de processus, sauf qu'à la place que ce soit un mouvement naturel, d'objets ou de personnes, ce ne sera que le mouvement des lumières qui sera capturé. Le « light painting » est une technique de photographie à exposition longue qui prend les mouvements, dans un espace sombre, d’une source de lumière qui bouge. C’est le trajet de la source de lumière qui « peint » le contour d’une figure en la rayonnant directement dans l'appareil photo. Le « light painting » a besoin d’une vitesse d’obturation très lente, habituellement d’au moins une seconde.

Lors de mon travail, j’ai capturé les lumières des lampes LED de diverses couleurs du robot. Pour ce faire, j’ai installé mon appareil photo sur un trépied et j’ai pris les photographies dans une chambre noire, de façon à ce que l'on ait la meilleure capture des couleurs:

chambre.png

J'ai décidé de faire 20 photos, séparées en 4 séries , comme suit:

Première série : Multicolore

Ce sont des mélanges de formes géométriques, assemblées aléatoirement pour donner une forme finale quelconque. Toutes les couleurs sont utilisées aléatoirement pour l’esthétique.
Les deux premières images de cette série sont les deux premières images que j’ai programmé, la toute première étant celle programmée à l’EPFL lors de la formation sur le robot « Thymio II ».

multicolor1.jpg

Toutes ces images sont faites avec une machine d'états qui contrôle vitesse des moteurs et couleurs. Par exemple cette figure est faite avec le code suivant (voici le fichier qui utilise une variable):

var parti   
var itera = 0
timer.period[0]=1000

onevent timer0
    if parti==1 then 
        itera = itera + 1 
        if itera==1 then
            motor.left.target = -200 
            motor.right.target = 200
            call leds.top(16,16,0)
        end
        if itera==2 then
            motor.left.target = vitesse_avant
            motor.right.target = vitesse_avant
            call leds.top(22,10,0)
        end
        if itera==3 then
            motor.left.target = 240
            motor.right.target = -240
            call leds.top(32,0,0)
        end
        if itera==4 then
            motor.left.target = vitesse_avant
            motor.right.target = vitesse_avant
            call leds.top(16,0,16)
        end
        if itera==5 then
            motor.left.target = -200
            motor.right.target = 200
            call leds.top(10,0,22)
        end
        if itera==6 then
            motor.left.target = vitesse_avant
            motor.right.target = vitesse_avant
            call leds.top(0,0,32)
        end
        if itera==7 then
            motor.left.target = 240
            motor.right.target = -240
            call leds.top(0,16,16)
        end
        if itera==8 then
            motor.left.target = vitesse_avant
            motor.right.target = vitesse_avant
            call leds.top(0,22,10)
            itera = 0
        end
    end

onevent rc5
    if rc5.command==32 then
        parti=1
        itera=0
    end
    if rc5.command==33 then
        parti = 0
        motor.left.target = 0
        motor.right.target = 0
    end

Le robot est démarré utilisant une télécommande (plus facile dans le noir :-)

multicolor2.jpg

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multicolor3.jpg

L’image suivante n’a été programmée qu’avec les couleurs (« call leds.top(r,v,b) »), donc sans mouvements ; pour pouvoir faire cette photo, j’ai accroché le robot à un fil que j’ai enroulé, puis lors de la photo, j’ai laissé le fil pendre pour qu’il puisse se dérouler seul, avec les différentes couleurs qui défilent, et cela donne ce résultat.

multicolor4.jpg

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multicolor5.jpg

Deuxième série : Tangram

Pour cette série, je me suis inspirée du Tangram, puzzle chinois qui provient d’une dissection du carré en 7 pièces élémentaires : cinq triangles, un carré et un parallèlogramme. Le robot ne pouvant faire que des droites ou des courbes, programmer le contour de plusieurs puzzles peut donc être possible.
J’ai choisi cinq puzzles d’animaux, et j’ai associé des couleurs par rapport à ces derniers : jaune pour l’oiseau, rose pour le chat, rouge pour le cheval, bleu pour le lapin et vert pour la tortue.

tangram3.jpg

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tangram4.jpg

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tangram5.jpg

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tangram2.jpg

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tangram1.jpg

Troisième série : Cercles

Pour cette série, je me suis basée sur les « crop circles », les « cercles dans les blés » qui sont souvent attribués à des interventions extra-terrestres. Les couleurs utilisées sont des dégradés, sauf pour la première où j’ai utilisée les « couleurs de base », donc le rouge, le vert et le bleu pour les trois couleurs de base des LEDs, puis aussi du jaune car c’est une des couleurs primaires, en plus du rouge et du bleu.

cercles5.jpg

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cercles2.jpg

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cercles3.jpg

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cercles4.jpg

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cercles1.jpg

Quatrième série : Pointillés

Cette série ressemble beaucoup à la première, sauf qu’au lieu que ce soit des trajets de toutes les couleurs, ce sera des trajets en poitillés. À la base, je voulais faire chaque dessin d’une seule couleur de pointillés, mais le fait d’allumer et d’éteindre les lumières presque chaque seconde donnait un rendu assez flou et pas intéressant. De ce fait, j’ai altérner deux couleurs, pour enlever cet effet de flou.
De plus, cette série ayant été faite en dernier (sauf l’image 1, qui était censée aller dans la première série à la base), les formes sont beaucoup plus complexes que la première série, avec l’image 5 la forme et la programmation la plus complexe de tout le travail.

points1.jpg

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points2.jpg

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points3.jpg

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points4.jpg

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points5.jpg

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