Light Painting with a Drone (2017- 2019)

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This series comprises photographs captured using light painting with a drone. The photographic method of light painting involves creating drawings with light sources during long-exposure photographs. In this practice, we used a flying robot with a yellow LED attached to it to form two groups of mathematically inspired trajectories: Lissajous and Hilbert's Curves.

While the system's computational flight-planning generate these two series of curves with the same accuracy level, the routes followed by the embodied robot are different from its computed paths. The system's sensors and control directly affect the drawings generated by the robot's trajectories.

See how the lines become soft and dynamic in Lissajous and how the drone's velocity was so fast that the drone missed its endpoint in every iteration in this group, sometimes by a little, others by a lot.

Hilbert's Curves, on the other hand, is composed of hard-edged linear drawings that appear to walk slower and are constantly slipping out of the "idealized" line that guides it. Now, see how increasing the drone's velocity utterly shifted this curve's nature, which becomes almost as sinuous and smooth as a Matisse stroke.

Lissajous Curves

In this series of pictures, there are six iterations of Lissajous curves, ranging from simple to complex forms. Lissajous curves are named after the physicist Jules Antoine Lissajous (1822 - 1880). A graphic representation of a Lissajous planar curve results from simultaneously harmonic motion in two coordinates. In this experience, the drone flew at a high velocity, and its trajectory gave rise to dynamic, smooth lines against a black background.

Hilbert’s Curves

Hilbert’s Curve is composed of squared modules, and it is obtained through a recursive procedure in which a curve is produced in each step. After the construction of the initial curve, the recursive process takes place and in each step of this procedure segments of the curve are replaced by more complex sections that resemble the initial curve. Hilbert’s Curves exhibited higher levels of vibration, rough edges, and variations in width and luminosity levels

Exhibited at Papier, Montreal, April 2019 with ELLEPHANT Gallery

TEAM

Julia Zamboni- Artistic conceptualization and design

Bruno Carvalho - Robot control

Natasha Vesper - Photographer

Supervising Professor: Luis Rodrigues, HYCONS lab

FUNDING

NSERC funded the drone

The project was funded by the Faculty of Fine Arts, and by the Faculty of Engineering

ACKNOWLEDGMENT

Concordia University

Luis Rodrigues and HYCONS lab

TAG

Hexagram

CAPES (Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior)

Mailis Rodrigues

Reference: http://mathworld.wolfram.com

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Esta série é composta por fotografias capturadas com a técnica de light painting utilizando um drone. O método fotográfico do light painting consiste na criação de desenhos com fontes de luz durante exposições prolongadas. Nesta prática, utilizamos um robô voador com um LED amarelo acoplado, formando dois grupos de trajetórias inspiradas na matemática: Curvas de Lissajous e Curvas de Hilbert.

Embora o sistema computacional de planejamento de voo gere essas duas séries de curvas com o mesmo nível de precisão, os trajetos seguidos pelo robô incorporado diferem dos caminhos computados. Os sensores e o sistema de controle afetam diretamente os desenhos gerados pelas trajetórias do robô.

Observe como as linhas das Curvas de Lissajous se tornam suaves e dinâmicas, e como a velocidade do drone foi tão alta que ele não alcançou o ponto final em nenhuma das iterações desse grupo, às vezes por pouco, outras vezes por uma margem maior.

As Curvas de Hilbert, por outro lado, são compostas por desenhos lineares de arestas rígidas, que parecem se mover mais lentamente e escorregar constantemente para fora da linha “idealizada” que as guia. Veja agora como o aumento da velocidade do drone alterou completamente a natureza dessa curva, que passa a se tornar quase tão sinuosa e fluida quanto um traço de Matisse.

Curvas de Lissajous

Nesta série de imagens, há seis iterações de curvas de Lissajous, que vão de simples a complexas. As curvas de Lissajous recebem esse nome em homenagem ao físico Jules Antoine Lissajous (1822–1880). A representação gráfica de uma curva plana de Lissajous resulta de movimentos harmônicos simultâneos em duas coordenadas. Nesta experiência, o drone voou a alta velocidade e sua trajetória gerou linhas dinâmicas e suaves sobre um fundo preto.

Curvas de Hilbert

A Curva de Hilbert é composta por módulos quadrados e é obtida por meio de um procedimento recursivo, no qual uma curva é produzida a cada etapa. Após a construção da curva inicial, o processo recursivo se inicia e, em cada etapa, segmentos da curva são substituídos por seções mais complexas que se assemelham à curva original. As Curvas de Hilbert apresentaram níveis mais elevados de vibração, bordas irregulares e variações na largura e nos níveis de luminosidade.

Exposta em
Papier, Montreal, abril de 2019, com a Galeria ELLEPHANT