Sten je maker neboli kutil z Nizozemska a má hodně rád stavebnici LEGO. Na YouTube má kanál Creative Mindstorms (youtube.com/@CreativeMindstorms). Ukazuje na něm úžasné stroje, které s pomocí své oblíbené stavebnice vytvořil.
Třeba výdejní automat McDonald's, ze kterého padají opravdové hranolky. A dále třeba míchač karet, kreslítko, 3D tiskárnu, dělo, kráječ jablek nebo robotické auto. Jeho nejnovějším projektem je LEGO 3D tiskárna, která tiskne zase LEGO. Lépe řečeno pixelartové obrázky z 1 x 1 kostiček. Jmenuje se Pixelbot 3000.
Začalo to programováním LEGO Mindstorms
Navrhnout takový přístroj nebylo úplně jednoduché. Sten využil své bohaté zkušenosti s programovatelnou sadou LEGO Mindstorms, na které je založena většina jeho projektů. Začít ale musel tím, jak vlastně kostičky mechanicky nabírat a pak zase usazovat na správné místo?
Stroj musí mít přesnost pod 1 mm. Sten proto složil vlastní tiskovou hlavu, ve které chytře využil jednoduché gumičky. Jako tisková podložka mu slouží plát 32 x 32. Mechanismus pohybu hlavy prošel mnoha změnami. Například si Sten musel z LEGO obchodu objednat speciální novou kostičku – šroubovici, která usnadnila posun tiskového plátu v ose X.
Jak dávkovat kostičky?
Dalším problémem byl dávkovač kostiček. Tam se Sten nejprve přiznaně inspiroval u starší LEGO tiskárny Bricasso pocházející už z roku 2015. Toto řešení mu ale nefungovalo tak dobře a kostičky se na cestě dolů zasekávaly, a tak bylo nutné vše opět předělat. To se Stenovi během práce stávalo poměrně často. Musel prostě improvizovat.
Tiskněte pixely!
Následně začal Sten připravovat posuv hlavy v osách Y a Z. Opět bylo potřeba vyrobit kompaktní systém schopný umístit LEGO kostičku („pixel“) s přesností pod 1 mm. Pak už zbývalo jen připojit dotykový senzor, aby si tiskárna dokázala resetovat osy X a Y, a počítač, který bude vše ovládat. Je hotovo! Pixelbot 3000 může začít pracovat.
Umělá inteligence v akci
Stenovým cílem bylo vytvořit tiskárnu s umělou inteligencí, která dokáže vytisknout cokoliv si usmyslíte. K tomu musel využít umělou inteligenci Dall-E. Software naprogramoval tak, že tiskárně zadáte například, aby tiskla „lišku“.
Umělá inteligence Dall-E nejprve vygeneruje několik obrázků lišky. Ten, se kterým budete spokojeni, převede na líbivý pixel art. To znamená, že obrázek zjednoduší do několika málo čtverců a výrazně oseká počet barev.
Samotné LEGO jich ostatně využívá asi 70 a do tiskárny rozhodně nelze nasypat všechny. Pixelbot 3000 umí pracovat s 15 vybranými barvami. Software automaticky přizpůsobí barvy obrázku co nejblíže těm, které jsou k dispozici jako „náplň“ v tiskárně.
Stálo to za to?
Výroba tiskárny Pixelbot 3000 a vývoj softwaru pro ni zabral Stenovi celkem šest měsíců. Výsledkem je přístroj, kterému řeknete, co chcete vytisknout, a on vám zadaný obrázek úhledně poskládá z LEGO kostiček 1 x 1. Na konci prezentačního videa se Sten sám sebe ptá: Stálo to celé za to? Stačí jeden pohled na neuvěřitelné obrázky, které umí Pixelbot 3000 tisknout a odpověď je jasná: Jasně že stálo! Děkujeme, Stene!
Co to je pixel art?
...a jak se ho naučit dělat s ábíčkem
Moderní počítačová grafika se chlubí co nejvyšším rozlišením a krásně přirozenými barevnými přechody. Pixel art je pravý opak a pochází z časů, kdy počítače neměly tak velký výpočetní výkon. Grafika proto nemohla být tak propracovaná a hrálo se tehdy doslova o každý pixel – obrazový bod na displeji.
Představte si hry jako Pac-Man, Worms nebo Prehistorik, kde postavičky tvoří jen malý shluk těchto pixelů. Barvy a tvar musí být zvolené přesně tak, aby z těch čtverečků mohla vaše fantazie vytvořit skutečnou postavu. Seriál o tvorbě pixel artu jsme nedávno uvedli v ábíčku a najdete ho i na abicko.cz.
Mluvící LEGO hlava Dave
Jedním ze Stenových velkých projektů je mluvící robotická LEGO hlava pojmenovaná Dave. Sten tvrdí, že je to první robotická LEGO hlava poháněná umělou inteligencí. Umí pohybovat očima a pusou a jako „mozek“ mu slouží ChatGPT.
