Mezi vícevrstvými tvory ve vzdušném ateliéru Roberta Langa v kalifornském Alamo patří třpytivě modrý dlouhosrstý brouk, štíhlý stonožka zbarvená do tmy, modlící se kudlanka s předními nohama drženými nahoře, baculatá cikáda, štír a černá ovád.
Tyto realistické modely, které jim hrozí, že na ně budou dupat, představují tyto papírové modely, které se před 20 lety prakticky rozložily, novou hranici origami. Origami - umění skládání papíru - se již neomezuje pouze na tradiční ptáky a lodě, ale vyvíjí se umělecky i technologicky díky malému, ale rostoucímu počtu matematiků a vědců z celého světa, včetně Lang. A co víc, tato skupina věří, že starověké umění má elegantní řešení problémů v oborech tak rozmanitých, jako je automobilová bezpečnost, vesmírná věda, architektura, robotika, výroba a medicína.
Laserový fyzik a bývalý výzkumný pracovník v NASA Jet Propulsion Laboratory, Lang, 46, je průkopníkem v technické a výpočetní origami, který se zaměřuje na matematiku za uměním. „Je to renesanční muž origami, “ říká Jan Polish z Origami USA, který má po celém světě 1700 členů. „Mnoho lidí, kteří přicházejí od vědeckého konce, se zajímá o origami jako problém, který je třeba vyřešit. Jeho práce je velmi zajímavá, protože spojil umění a matematiku. Jeho podpis je vysoký stupeň reality s dechem života. "
Lang vytvořil nebo vdechl život do více než 495 složitých nových origami modelů, z nichž některé vyžadují stovky záhybů: želvy se vzorovanými skořápkami, dravci s texturovaným peřím, chřestýš s 1 000 váhami a klíště velikosti jádra popcornu. Jeho mistrovským dílem, poprvé vytvořeným v roce 1987, jsou živé kukačkové hodiny Black Forest v životní velikosti, 15 palců, kompletní s kyvadlem, šišky a jelení hlavou. Je tak složité, že Lang byl požádán, aby předvedl své skládání v japonské televizi - úkol, který trval pět hodin. Většina z těchto děl dodržuje jeden klamavě jednoduchý požadavek - použití jediného listu papíru bez řezů nebo roztržení.
Lang, který je autorem nebo spoluautorem osmi knih o origami, vystavoval díla v uměleckých galeriích a na výstavách origami v Paříži, New Yorku, Tokiu, Bostonu, Seattlu a San Diegu. V roce 2004 strávil týden jako rezidenční umělec na Massachusettsově technologickém institutu (MIT), kde jeho přednášky přitahovaly pouze publikum z papírových složek a studentů matematiky a informatiky. Letos v září uspořádal Čtvrtou mezinárodní konferenci o Origami ve vědě, matematice a vzdělávání, která se konala v Kalifornském technologickém institutu.
„Jednou z věcí, která je pro něj opravdu neobvyklá, je jeho intuice pro papír a jeho technická ostrost při skládání, “ říká Erik Demaine, docent v oboru elektrotechniky a informatiky na MIT, který studuje všechny typy skládání a je častým spolupracovníkem. s Langem. "Když pracuje na problému, obvykle vidí řešení, vytáhne kousek papíru a prokáže to."
Lang se poprvé vydal na svou papírovou cestu ve věku 6 let, když jeho otec Jim, obchodní a servisní manažer zařízení pro vybavení v Atlantě, a jeho matka Carolyn, žena v domácnosti, dali svému předčasnému synovi knihu o origami. „Pamatuji si okamžik, kdy jsem začal, “ vzpomíná Lang. „Vypadalo to jako taková báječná věc, že byste mohli vzít nějaký papír, něco zdarma a vyrobit z něj opravdu pěkné hračky. V zásadě je to nekonečné množství surovin.“
Ve věku 10 let Lang složil mávající ptáky a skákající žáby a docházelo k publikovaným modelům. „Začal jsem chtít dělat věci, které nebyly v knihách, a v určitém okamžiku jsem začal vytvářet vlastní návrhy, “ říká. Pokračoval ve skládání a v době, kdy promoval na kalifornském technologickém institutu - s doktorátem z aplikované fyziky - bylo umění origami v obrodě.
Nikdo neví jistě, kdy a kde vzniklo skládání papíru, ale zdá se, že byl dobře zaveden v 16. století v Japonsku, kde se zprávy o štěstí a prosperitě dlouho skládaly do slavnostních kusů. V Evropě existovala také nezávislá tradice skládání papíru. Ale až do poloviny 20. století se praktici omezovali pouze na několik stovek klasických a často opakovaných návrhů. Poté, v padesátých letech, začaly být publikovány a vystavovány nové techniky a návrhy vytvořené japonskou origami umělkyní Akira Yoshizawa. Brzy poté začali odborníci pracovat na matematice, která by umožňovala návrh a výpočet abstraktních geometrických tvarů ve složeném papíru. Lang a další používají k vyřešení problémů s origami analytickou geometrii, lineární algebru, počet a grafovou teorii.
Začátkem 90. let minulého století Lang a japonský origami mistr Toshiyuki Meguro narazili na techniku, která revolucionizovala skládání. Tato technika, která se nyní nazývá „balení do kruhové řeky“, umožňovala origamistům dělat něco, co jim vždy uniklo - vytvářet modely s realistickými dodatky na konkrétních místech. Každá z „klapek“ návrhu - například oblasti papíru, která se má stát nohou nebo anténou - je reprezentována kruhem nebo proužkem. Kruhy jsou nakresleny nebo „zabaleny“ na čtvercový kus papíru, jako pomeranče v bedně, bez překrývání. Mezery mezi kruhy mohou obsahovat proužky nebo řeky, odtud název, obal kruh-řeka. Poprvé se návrhy, které existovaly pouze v oku mysli, mohly spolehlivě reprodukovat bez nekonečného - a někdy i zbytečného - pokusu a omylu.
Nyní návrháři origami, jako je Lang, mohli chrlit modely překvapivého realismu, včetně hmyzu, jehož mnoho nohou, křídel a antén vždy narušovalo návrháře. Devadesátá léta se stala zlatým věkem hmyzu - známý zasvěcenci jako Bug Wars. „Někdo by vytvořil hmyz, pak by si někdo udělal křídla a někdo jiný by měl křídla se skvrnami, “ vzpomíná Lang. "Hodně jsem pracoval na hmyzu a při vypracovávání těchto návrhových technik jsem vyvinul techniky, které by mohly být použity pro mnoho předmětů."
Během devadesátých let Lang také vyvinul počítačový program, který používá balení kruh-řeka k výrobě sofistikovaných návrhů. Program nazvaný TreeMaker umožňuje umělcům kreslit na obrazovce panáček požadovaného modelu. Software poté vypočítá a vytiskne nejúčinnější vzor zmačkání. Druhý program s názvem ReferenceFinder určuje pořadí záhybů potřebných k vytvoření modelu. Lang říká, že tyto programy používá jen zřídka při navrhování vlastních kusů, obvykle při brainstormingu návrhu základní struktury konkrétního modelu. Počítač dělá grunt práci, vykopává různé možnosti záhybů. Pak je to zpět na tužku a papír a praktické skládání, aby se přidalo mnoho jemností designu, které ještě neexistují v algoritmické podobě.
„Nesnažím se udělat fotografii, snažím se zachytit podstatu, dojem něčeho, “ říká Lang. „Některé předměty, k nimž se vracím znovu a znovu - cikády, prostí ptáci. Mohu je dělat jiným způsobem a dostávat se stále blíže k obrazu mé mysli, jak by měli vypadat. být redukován na rovnice, ale některé jeho části mohou. Umělecký aspekt však nikdy nebude zachycen v rovnicích. ““
Jak se to stane, věda a umění složeného skládání drží potenciál řešení problémů v plechu, skládacích strukturách, jako jsou solární panely pro kosmické aplikace, a robotické manipulaci s rameny. V medicíně probíhá výzkum vývoje nových stentů krevních cév, které se mohou složit a vložit do oslabených tepen, a poté se jednou rozšířit.
Ve společnosti carhs gmbh, dříve EASi Engineering GmbH v Německu, museli inženýři, kteří se snažili simulovat nasazení airbagu, nejprve modelovat zploštění vaku do jeho složené podoby - něco, co jejich software nedokázal zvládnout. Počítačový algoritmus vyvinutý Langem umožnil technikům složit různé tvary pro simulaci. Lang také konzultoval s inženýry v kalifornské Lawrence Livermore National Laboratory o nové generaci vesmírného dalekohledu přezdívaného Eyeglass. Cílem je umístit obrovské dalekohledy - až 328 stop v průměru - na oběžné dráze pro účely, které zahrnují prohlížení planet mimo naši sluneční soustavu. Získání takového monstrum do vesmíru představuje problém, protože držení raketoplánu měří tenký průměr 15 stop. Lang vymyslel skládací vzor pro prototyp o průměru 16 stop, který lze složit pro přepravu, poté se rozvinul jako květ, který se jednou rozkvetl v prostoru.
Lang je také zaneprázdněn psaním druhé knihy o matematických technikách ohýbání a navrhováním a skládáním gigantického papírového pteranodonu, jehož rozpětí křídel s 16 stopami bude zdobit muzeum Redpath v Quebecu. „Origami jako umělecká forma vyzařuje ve všech směrech od svých počátků jako tradiční řemeslo, “ říká. "Stále jsme nikde poblíž hranic toho, co je možné."
Beth Jensen je spisovatelka na volné noze se sídlem v Pleasantonu v Kalifornii . Navzdory jejímu zájmu o origami musí ještě úspěšně složit cestovní mapu, mnohem méně krabího houslaře .
