绘画机器人，艺术和技术的一次碰撞

文/陈根

艺术和技术的碰撞是文明演化中必然的经历，卡内基梅隆大学近日开发了一种机器人，可以通过观察人类艺术家的笔触中学习绘画。

事实上，随着算法的进步，科学家们已经对人工智能艺术的一代进行了详尽的探索。其中，马里兰大学和adobe search的研究人员描述了一种称为LPaintB的算法，它可以再现达芬奇、文森特·梵高和约翰内斯·维米尔风格的手绘画布。Nvidia的GauGAN使艺术家能够绘制出一幅原始草图，通过一个生成性的对抗性人工智能系统，可以立即将其转化为真实感的风景。

但是卡内基梅隆大学的研究人员试图通过将笔触技巧作为艺术风格的“内在元素”来发展一种“风格学习者”模式。研究人员表示：“我们的主要贡献是开发一种方法来生成模仿艺术家风格的笔触，这些笔触可以与基于笔划的渲染器结合，形成机器人绘画过程的风格化方法。”

该团队的系统包括一个机械手臂，一个将图像转换成笔触的渲染器，以及一个根据艺术家的输入合成笔触的生成模型。手臂拿着一把刷子，把刷子浸入装有颜料的桶里，把刷子放到画布上，在笔划之间清除多余的油漆。渲染器使用强化学习来学习基于画布和给定图像生成一组笔划，而生成模型则识别艺术家的笔触模式并相应地创建新的笔划。

为了训练渲染器和生成模型，研究人员设计并3D打印了一个带有反射标记的刷子夹具，它可以被运动捕捉系统跟踪。一位艺术家用它在纸上画出730个不同长度、厚度和形式的笔画，这些笔画被编入网格状的表格中，并与运动捕捉数据配对。

在一个实验中，研究人员让他们的机器人画了一个虚构的记者米森·莱恩的形象。然后，他们让112名不知道图片作者身份的受访者——54名来自亚马逊机械公司的土耳其公司（Amazon Mechanical Turk）和三所大学的58名学生——来确定是机器人还是人类画的。根据研究结果，超过一半的参与者无法区分机器人画和人类的抽象画。

在下一阶段的研究中，该团队计划通过开发一个直接生成艺术家风格的笔触的造型器模型来改进生成模型。他们还计划设计一个管道，用机器人绘制风格化的笔触，并用新的样本丰富学习数据集。

事实上，艺术和技术的碰撞永远在我们的想像之外给我们带来了更大的想像，机器在人们生活中的参与也将发挥更大的作用，而人和机器的边界的渐趋模糊也将给我们带来更多的挑战。