Ciska swaak parametric roulette geometry leesversie by Ciska Swaak

Parametric Roulette geometry Ciska Swaak Decmber 2016

vii viii ix x xviii xxii xxv xxvi

xxviii xxxii xliv xlviii L lvi lix lxi lxiii lxv lxvii lxix

inhoud A. Inleiding A.1 Startpunt A.2 Vast gestelde kader A.3 Tekenmachine A.4 Systeem bepaling B. Onderzoek B.1 Spirograaf B.2 Machines met dezelfde visuele uitkomst B2.1 Tijdlijn C. Experiment C.1 Spirograaf C.2 Digitaal C.3 Digitale tools C.4 Rogier Arents C.5 Digitaal > handmatig C.6 Oneindige repetitie D.

Conclusie

E. Index E.1 E.2 E.3 E4.

Bronnen Glossarium Afbeeldingen index Figuren index

‘Parametric Roulette Geometry’ komt voort vanuit mijn fascinatie voor wetenschap en kunst waarbij de grenzen tussen deze disciplines nauwelijks meer zichtbaar zijn. Hierin zoek ik doormiddel van een autonoom vorm experiment antwoord op de vraag hoe analoge systemen zich ontwikkelen door digitale ingrepen. Ik haal inspiratie uit de natuur en ontwerp doormiddel van wiskundige formules, herhalingen en systemen. En zie mijzelf als ‘Geeky’ graphic designer. Parametric - parametrisch Roulette - curve Geometry - geometrie De term Roulette Geometry wordt ook gebruikt als overkoepelende benaming voor spirograaf vormen.

VII

Dit afstudeerproject begon ik met als basis ‘Project Fjäril’ wat tijdens de minor Trespassers W is ontstaan. Voor dit project wilde ik alles te weten komen over vlinders in een soort ontdekkingsreis op micro gebied. De interessantste bevindingen heb ik uitvergroot weergegeven in een installatie.

|A.1

Hiervoor had ik onder andere onderzoek gedaan in het laboratorium van Hoge School Rotterdam waar ik vlindervleugels onder de microscoop bekeken heb.2 Zodat ik de structuur en opbouw van de vleugels kon analyseren. Voor mijn afstudeer project wilde ik verder gaan met de kleuren en patronen van vlinder vleugels. Daarom ben ik hier veder onderzoek naar gaan doen. Waarom heeft de vlinder kleur. Waaruit bestaan deze kleuren? Waarom hebben vlinders een patroon? Waarom is de binnenzijde van de vleugels kleurrijker dan de buitenzijde? Hoe komt het dat sommige schubben het licht reflecteren? Dit waren enkele vragen waarmee ik het onderzoek startte. Op een gegeven moment had ik het gevoel dat ik alleen maar onderzoek aan het doen was naar vlinders en het voor mij nog steeds veel te breed was. Op dat moment begon het onderwerp me ook tegen te staan. 1 Vlinder vleugel door microscoop Ciska Swaak 2016

VIII

1 A.2|

Ik ben terug gegaan naar wat ik voor mezelf opgesteld had wat ik met mijn afstudeer project wilde doen en dat komt er op neer dat ik heel graag iets met een algoritme of systeem wil doen in combinatie met patronen. Waarom dan? vraag je jezelf nu waarschijnlijk af. Ik ben geruime tijd gefascineerd door de combinatie van natuurwetenschap en kunst, waarbij de grens tussen die twee disciplines nauwelijks meer herkenbaar is. Dit leidt tot een heel nieuwe blik op de werkelijkheid die ik heel interessant vind.

1 Escher, M.C. ‘M.C. Escher’. Taschen, 2006. Pag. 17.

Denk hierbij bijvoorbeeld aan het werk van Ernst Heackel. Is het nu kunst of zit er een wetenschappelijk doel achter? Het zelfde geldt voor M.C. Escher zijn het ingewikkelde wiskundige constructies of is het kunst? Waar Heackel een wetenschapper is en zijn gedetailleerde wetenschappelijke tekeningen van organismen en natuur in mijn ogen hele bijzondere, soms buitenaards lijkende, kunstwerken zijn. Was Escher een graficus waarbij hij onmogelijke constructies en transformaties in zijn kunstwerken laat zien. “Hij was in staat om wiskundige ideeën in kunst uit te drukken, zoals de logica van ruimte, regelmatige vlakverdeling, paradoxen en onmogelijke figuren”. 1 Dus algoritme / systeem en patronen zijn de keywords waaraan ik vind dat mijn project moet voldoen.

|A.3

Op 25 oktober heb ik tijdens de Dutch Design Week een aantal tentoonstellingen bezocht, waaronder de graduates van Design Academy. Daar zag ik een grote houten constructie staan vanuit de verte met aardig wat mensen eromheen. Ik kon niet goed zien wat het was, het trok mijn aandacht. Eenmaal dichterbij bleek het een machine te zijn waarmee je met handmatige handelingen, volgens een gecodeerd stappen plan, de letter A in het lettertype Bodoni kon tekenen (Sooji Lee). Je zou het ook een analoge printer kunnen noemen. Wauw dacht ik wat gaaf. Hoe tof zou het zijn om een teken machine te maken. Misschien kan ik er wel wat mee. Ik ging op zoek naar voorbeelden van tekenmachines. Het aanbod was eindeloos. Van vibrerende tolletjes tot aan grote installaties met slingerende onderdelen. Op de pagina hiernaast zie je een kleine selectie van wat ik zoal tegen kwam. Ik wilde ook wel proberen om een tekenmachine een na te maken om zo te onderzoeken hoe de werking van zoâ&#x20AC;&#x2122;n machine is. Ik kan wel allemaal youtube filmpjes bekijken van tekenmachines dan kom ik er wel achter hoe het ongeveer werkt maar weet ik niet wat er vooraf gaat aan het goed instellen en van welke factoren de uitkomst afhangt. X

1 When attitudes become typeface Sooji Lee 2016

7 1 Spinning Top Panizzie (youtube) 2013

3 Drawing Machine 1 J.L.Griffiths 2009

2 Drawing Machine 01 Eske Rex 2009

Drawing Machine 6 Dakotah Konicek

5 DuoGraph Joe Freedman 2016 6 Drawing Machine All Lovely Stuff 2012

7 Polargraph Sandy Noble 2013

Aan de hand van een google afbeelding van ‘Drawing Apparatus’ (1) van Robert Howsare heb ik mijn eigen versie gemaakt met de middelen die ik in huis had. Zo’n systeem heet in het engels een pintograph. Een pintograph is een mechanisch of met de hand aangedreven harmonograaf. Een harmonograaf wordt aangedreven door twee slingers een over X-as en een over de Y-as. Je hebt ook harmonografen die aangedreven worden door meerdere slingers. De vormen die hieruit voortkomen worden lissajous figuren genoemd. (zie pag. lxx)

XII

1 Drawing Apparatus Robert Howsare 2011

XIII

Ik heb letterlijk alleen de afbeelding als voorbeeld gebruikt hieruit kwam ik tot de volgende benodigdheden. Materiaal Twee platenspelers Stevig karton Knijper Dunne latjes Boutjes en moertjes

Tools Lijmpistool Boormachine Snijmat Liniaal Zaag Mes Pen

Van een stuk rest papier had ik eerder al een pantograaf gemaakt en doormiddel van splitpennen bij elkaar gehouden. (1) Zo kon ik er achter komen hoe de beweging is en in welke verhouding de lengte van de latjes ongeveer moest zijn. Ik gebruikte het karton om twee cirkels te maken ter grootte van het matje van de platenspeler. Zaagde de latjes op maat en boorde hier de gaten in om ze aan elkaar te bevestigen met plastic moertjes en boutjes. Om de pantograaf te bevestigen aan de kartonenplaten heb ik een plastic boutje ondersteboven op het karton geplakt, beide op een andere plek, met het lijmpistool zodat het stevig blijft zitten en als ik het boutje moet verplaatsen deze ook zonder veel schade los gehaald kan worden. Om de pen te bevestigen heb ik gebruik gemaakt van een knijper en deze ook vast geplakt op het uiteinde van de pantograaf. Ik legde een A3 vel papier op de tafel een keek welk oppervlakte de pen nodig had. In eerste XIV

1 Panograaf constructie Ciska Swaak 2016

instantie werkte het niet erg soepel ik merkte dat een van de platenspelers minder sterk was. Hiervoor heb ik het boutje op de schijf van die platenspeler wat dichterbij het middelpunt van de schijf geplaatst zodat er minder kracht nodig was om de pantograaf rond te trekken. Het was een interessant experiment omdat je van te voren niet weet welke uitkomst er verschijnt op het papier. Wat doet een balpen? Wat doet een fineliner? Zou een stift ook werken? Of wat gebeurd er als ik een zacht potlood gebruik? Door te spelen met de verschillende pennen en stiften, de toeren, het tijdsverloop en met de plaatsing van de boutjes op de schrijven kwamen er verschillende vormen uit waaronder een verassende organische vorm. De ene met een haperende pen omdat er niet genoeg druk op de pen stond op een bepaald punt. De andere weer met hele fijne lijnen. Zie afbeeldingen op de volgende pagina.

2 Overzicht werktafel Ciska Swaak 2016

XVI

XVII

Ondertussen dacht ik aan het feit dat ik nog geen systeem had om patronen te gaan maken. Ik keek tussen mijn verzameling en zag daar mijn spirograaf sets (spiro.junior en spirograph) uit de jaren 70 liggen. Hiermee kun je geometrische patronen maken op een manier die simpel lijkt wat na uitproberen toch wat lastiger leek dan ik in eerste instantie verwachtte. En ben met de spirograaf een avondje gaan experimenteren. (1) Het duurde niet lang voordat ik de link legde met de buitenaards uitziende vlinder eitjes die ik eerder al op fotoâ&#x20AC;&#x2122;s had gezien die gemaakt waren met een elektronenmicroscoop. (2,3) Deze deden me toen al denken aan de eencellige organisme registraties van Ernst Heackel. (4,5) Daarom leek het mij een goed plan om de spirograaf als basis systeem te gaan gebruiken om vormen mee te creĂŤren.

|A.4

XVIII

1 Enkele spirograaf tekeningen Ciska Swaak 2016 2

Adonis blue butterfly egg Martin Oeggerli

3 Small white butterfly egg Jo Angell Design 2007 4 Tafel XXIX Ernst Heackel 1899 - 1904

XIX

Tafel XXXIV Ernst Heackel 1899 - 1904

1 Mindmap Ciska Swaak 2016

Kleuren

Patronen Manipuleren

Schubben

Structuur

Detail

Microscoop

Vlinder vleugels

Inzoomen

Bomdetectie sensor

Taxidermie

Wetenschap

Kunst Fascinatie M.C. Escher Wiskundig

Ernst Heackel Kunst

De grens waar wetenschap en kunst samenkomen Vlinder eitjes

Algoritme / systeem

Spirograaf Dazzle camouflage

Herhaling

Beweging

Fibonacci

Gulde snede

Geometrie

XXI

1-4 Een spirograaf zie ik als een tool die je kunt gebruiken om geometrische patronen te tekenen. Iedereen heeft er als klein kind wel eens mee gespeeld. Maar wie was degene die dit speelgoed bedacht heeft en wat was zijn oorspronkelijke bedoeling? Was het bedoelt als speelgoed of zat er een ander doel achter? 'Denys Fisher was een Britse werktuigbouwkundig ingenieur en richtte zijn eigen bedrijf Denys Fisher Toys op. In 1962 vond hij de ‘Spirograph’ uit terwijl hij in het ontwerp- en onderzoeksproces zat voor verbeteringen in bom ontstekingsapparatuur voor de NAVO. Door middel van in elkaar grijpende tandwielen en de punt van een pen, hoopte Fisher sinus- en cosinusgolven te traceren door de tandwielen als een bewegend sjabloon te gebruiken. Hij werkte in Engeland voor het familiebedrijf Fisher Engineering. Oorspronkelijk wilde Fisher zijn spirograaf op de markt brengen in de industriële wereld, maar kon geen afnemers vinden. Familieleden vingen dit op en vonden het interessante patronen die er uit voortkwamen en kwamen met het idee om het product op de markt zetten als een educatief spel. Tussen 1962 en 1964 ontwikkelde hij verschillende tekenmachines met Meccano onderdelen, uiteindelijk produceerde hij een prototype van de Spirograph. In 1964 vroeg hij patent aan en in 1965 introduceerde hij de Spirograph op de Neurenberg International Toy Fair. Waar het een grote hit was. Een jaar later ging de Spirograph XXII

|B.1

1-7

Shell-Gellasch, Amy. ‘The Spirograph and kinematic models: Making math touchable (and pretty)’. Americanhistory. 2014. Web. http://americanhistory. si.edu/blog/2014/03/thespirograph-and-kinematicmodels-making-mathtouchable-and-pretty.html Walsh, Tim. ’Timeless Toys: Classic Toys and the Playmakers Who Created Them’. Andrews McMeel Publishing, 2005. Pag. 207 Miller, Chuck. ‘Remembering Spirograph: The Toy that Made Artists of Us All’. Times union. 2007. Web. http://blog.timesunion.com/ chuckmiller/rememberingspirograph-the-toythat-made-artists-of-usall/1067/

in de verkoop bij Schofields warenhuis in Leeds. In 1966 erkende Fisher de Spirograph aan Kenner Products, een Amerikaans speelgoed bedrijf. Het jaar daarop werd de Spirograph gekozen als de UK Toy of the Year.' 1 2 3 4 Wat Fisher eigenlijk had uitgevonden was een tool voor het tekenen van nauwkeurige en foutloze hypocycloïde bochten. De hypocycloïde, het pad van het punt op een wiel dat draait in een cirkel, is een van de vormen die een Spirograph kan creëren. Als het wiel draait op een vlakke ondergrond, vormt het pad een cycloïde. Als het wiel buiten een ander wiel rolt, dan vormt het pad een epicycloïde.

Madison, Anne. ‘The History of the Spirograph’. How to adult. Web. http://www.ehow.com/ about_5376057_historyspirograph.html

Hoewel Fisher bekend staat als de man achter de spirograph. Weten velen niet dat het spirograaf principe uitgevonden is door Bruno Abakanowicz tussen 1880 en 1890. Bruno Abakanowicz was een wiskundige, uitvinder en elektrotechnisch ingenieur geboren in 1852 in Vilkmergè, Russische rijk . 5 6

Stukjes tekst uit bovenstaande bronnen zijn vertaald naar het nederlands en in andere woorden opgeschreven. Het ging voornamelijk om juistheid van jaartallen.

Jin. ‘Bruno Abakanowicz Inventor of Spirograph'. Searchpedia, 2014. Web. http://researchpedia. info/bruno-abakanowiczinventor-of-spirograph/ Onbekend. ‘Bruno Abakanowicz’. Wikiwand. web. http://www.wikiwand.com/ en/Bruno_Abakanowicz

XXIII

Aubri, Xaviera. ‘Sierlijk’. in: Algemeen Dagblad, 12 februari 2011, Blz. 12. Print.

XXIV Patent US RE26341 E Denys Fisher 1964

1 B.4|

Garcia, Pablo. ’Roulette Geometry (Spirographs)’. DrawingMachines. Web. https://drawingmachines. org/category.php?id=31

Ik was benieuwd of er meer machines en tools bestonden die dezelfde visuele vormen als uitkomst hebben. Ik ontdekte dat het eerste vastgelegde mechanisme van Giambatista Suardi was welke dateert uit 1752. Ik ben er niet achter kunnen komen wat het doel hiervan precies was. Dit zal hoogst waarschijnlijk wel in zijn boek ‘Nuovi istromenti per la descrizione di diverse curve antiche e moderne e di molt’(1752) beschreven staan ik kon hier geen wijs uit worden omdat dit boek in het (oud)Italiaans geschreven is. Dit soort machines werden geometrische pennen genoemd. En werden tijdens de 19e eeuw nog steeds gebruikt als teken tools. 1 Vanaf het begin van de 19e eeuw zijn er talloze tools op de markt gebracht deze heb ik weergegeven in een tijdslijn die kun je vinden op de volgende pagina.

Bij de spirograaf moest ik ook denken aan de guilloché patronen die met een guillocheermachine gemaakt worden en tegenwoordig voornamelijk nog gebruikt worden voor bankbiljetten en postzegels als een watermerk om ze tegen vervalsing te beschermen. Alleen zijn deze machines een stuk complexer in bouw en werking dan de spirograaf tools. XXV

18 0

70 60

0 170

90 80

1900

4 2000

8 6 7

XXVI

1752

Giambatista Suardi Geometric pen

Machine for Drawing Conchoid of Nicomedes

1949

Carter Craft Dizzy Doodler

1964

Denys Fisher Spirograph 2

1880 -1890

Bruno Abakanowicz Bedenker van het spirograaf principe. 3

1908

E. I. Horsman Co. The Marvelous Wondergraph drawing set

1968

Wilhelm Brandstatter Patent op guillocheermachine. 8

2015 4

1933

Northern Signal Company (Flo-Tronics) Hoot.Nanny Magic Designer

XXVII

Aaron Bleackley Wild Gears

Hoe kan ik zelf een spirograaf maken? Hoe kan ik tandwielen maken? Door zelf een spirograaf te maken kon ik meer te weten komen over de werking en hoe complex het eigenlijk in elkaar zit. Nu had ik al eens geprobeerd om tandwielen te maken in Adobe Illustrator dit was een heel karwei en ik was niet helemaal tevreden over de uitkomst. Ik was nog wel op zoek geweest naar tutorials waar van de uitkomst niet het geen was wat ik voor ogen had. Ik wilde namelijk het aantal tandjes kunnen aanpassen maar ook de radius. En als ik ander formaat tandwiel zou toevoegen dat de tandjes hiervan nog inklaar kunnen grijpen met het andere tandwiel. Het doelbestand moest een vector bestand zijn. Zodat ik de tandwielen aan kan passen om ze te lasersnijden en ik ze ook nog kan schalen en er niets verloren gaat. Tijdens mijn zoektocht naar software kwam ik een Gearify tegen die helaas alleen voor windows beschikbaar is waar je met de demo versie niets mee kon, het was nogal ingewikkeld met verschillende tabjes en instellingen. Ik kwam er na een uur nog niet uit en heb deze daarom dus ook aan de kant gelegd.

|C.1

1 Gearify Ciska Swaak 2016

Ik ging verder opzoek naar online tools en kwam als eerste de Gear Template Generator van Woodgears tegen. Deze was beperkt tot twee tandwielen. Je kan er verschillende parameters instellen XXVIII

2 Screenshot woodgears

zoals de afstand tussen de tanden, contact hoek, aantal tanden per tandwiel, de grootte van het gat voor het middelpunt en verder kun je aangeven hoeveel dpi en of er spaken in moeten zitten. Het was alsnog vrij beperkt het leek me meer handig om te gebruiken als sjabloon en als je niet veel verschillende nodig had. Uiteindelijk bleek je het alleen op te kunnen slaan door he te printen als pdf en had ik als nog geen vector bestand. Even later kwam ik uit bij GearGenerator.com. Ik zag meteen dat je de tandwielen als .svg (scalable vector graphic) kunt downloaden dat was precies wat ik zocht. Het was een overzichtelijke tool met genoeg opties om goede tandwielen te maken. Het voordeel was dat je tandwielen toe kan voegen zoveel als dat je er nodig hebt. Je kunt ze koppellen aan een basis tandwiel als je aan dit tandwiel de afstand van de tandjes en de vorm van de tandjes aanpast veranderen ze bij allemaal zodat ze altijd in elkaar passen ongeacht de diameter.

3 Screenshot Geargenerator.com

Deze heb ik vervolgens geĂŻmporteerd in Adobe Illustrator en heb de vormen ontdaan van extra XXIX

lijn informatie. Vervolgens heb ik een aantal stip patronen op de tandwielen geplaatst en het zo opgemaakt dat alles nog terug in elkaar past. Het was tijd om mijn zelf gemaakte spirograaf uit te proberen. Er kwam meteen een vraag bij me op. Had ik het niet beter dan plexiglas kunnen maken? Dit glijd namelijk makkelijker over het papier in plaats van hout. Sommige tandwielen bleven even haken in de buitenste tandwiel waardoor je eigenlijk uitschoot en krassen door het patroon kreeg. Dit komt doordat de vorm die de afstand tussen de tandjes heeft te vierkant is. Waardoor de hoeken in elkaar grijpen.

1 Tandwielen voor lasersnijden Ciska Swaak 2016

2 Lasergesneden spirograaf set Ciska Swaak 2016

XXX

XXXI

1 Hoe kan ik ingrijpen zodat ik meer controle heb over de ontwikkeling van de vorm? Door digitaal in te grijpen zit je niet vast aan de spirograaf, die vastgestelde afmetingen heeft. Waardoor je uit dit systeem kunt breken. Het is sneller, je kunt meer produceren en hebt meer mogelijkheden om met vormen te experimenteren.

|C.2

Als basis begon ik met simpele vormen zoals een ovaal, deze zie je ook terug in de spirograaf. Ik bepaalde de draaihoek en nam als eerste het middelpunt als draaipunt. Als snel kreeg ik vragen zoals, Wat als ik de draaihoek verander? Wat als ik het draaipunt verplaats? Wat als ik er een aantal vormen tussen uit haal? Wat als ik vormen herhaal? Wat als ik vormen verklein of vergroot? Wat gebeurd er als ik de lijndikte verander? En wat als ik complexere vormen gebruik? Hiermee ben ik gaan experimenteren. Door regels op te stellen, weet je welke stappen je gemaakt hebt, en kun je deze toepassen op elke vorm. Zodat je dezelfde stappen behoud en waar de uitkomst bij iedere basisvorm anders is. Het nadeel van het digitaal creĂŤren van de vormen is dat je de handmatigheid verliest. Bij het analoog creĂŤren krijg je namelijk de gelaagdheid van de pen lijnen die een interessante diepte aan de vorm geeft.

XXXII

Screenshot inllustrator werkblad Ciska Swaak

2-5

XXXIII

XXXIV

XXXV

XXXVI

XXXVIII

XXXIX

|C.3

Doordat ik digitaal bezig was in illustrator vroeg ik me af of er nog andere digitale tools zijn waarmee ik zou kunnen experimenteren waaruit spirograaf vormen komen. Ik kwam plugins tegen voor in illustrator en indesign maar ook online tools. Deze zal ik stuk voor stuk kort toelichten. Excel werkboek (Gary Stringham) Ik wist niet dat het mogelijk was om met excel een vorm te creëren aan de hand van parameters. Op ‘Vertex24 a guide to excel in everything’ staat een spreadsheet die je kunt downloaden. Het is leuk om even mee te spelen uiteindelijk kun je er niet zoveel mee. Indesign script NINAscriptWithDialog.js Dit script genereerd spirograaf achtige vormen in Indesign. Ze zijn niet precies gelijk aan spirograaf vormen maar zijn op basis van een algoritme genaamd NINA (NINA Is Not an Acronym, NINA Is Niet een Afkorting) en is ontwikkeld door Olav Martin Kvern. Na het toevoegen van het script in Indesign kun je gemakkelijk vormen genreren en door de parameters te veranderen is het elke keer weer een verassing welke vorm er uit komt rollen. Het zijn vectoren die je naar IllusXLIV

Screenshot excel werkboek Ciska Swaak

Screenshot indesign NINAscript Ciska Swaak

trator kunt kopiëren + plakken om er verder mee aan de slag te kunnen. Het enige nadeel is dat je steeds een pop-up dialoog venstertje krijgt en het niet meteen open staat in het programma. Illustrator plugin Scriptographer Scriptographer is een plugin voor Adobe Illustrator. Deze tool geeft de gebruiker de mogelijkheid om de functionaliteit van Illustrator uit te breiden door het gebruik van JavaScript. Aan de hand van scripts worden automatisch vormen en functies gegenereerd. Spirograph (Jürg Lehni) Is een script die verwerkt zit in de scriptographer plugin. Hiermee genereer je letterlijk de spirograaf vormen in vectoren.

Roulettes (Håkan Lundgren) Dit is ook een script die verwerkt zit in de scriptographer plugin. In tegenstelling tot het spirograph script kun je kiezen welke vorm je wilt als uitkomst wilt. Een hypocycloïde, hypotrochoïde, epicycloïde en een epitrochoïde. Dit zijn de basis vormen waaruit een spirograaf is opgebouwd.

Screenshot spirograph Ciska Swaak

Beide zijn gebruiksvriendelijke tools waar je zoals de vorige tool parameters kunt veranderen. Je zit hier ook vast aan een extra dialoog venster wat verdwijnt als je 4

Screenshot roullete Ciska Swaak

XLV

1 op 'OK' klikt. Het nadeel is dat de plugin niet meer werkt bij Adobe CS6. Gelukkig had ik ook nog CS5 op mijn iMac staan en hier werkt het wel goed op. Deze tool zal mij ook zeker verder helpen in mijn process. Online Vectorizer (Nick Kircos) Dit is een online generator die guilloché patronen real time genereerd. Visueel lijken deze patronen erg op spirograaf vormen alleen vind ik deze er veel complexer uit zien. Dit kan komen omdat guilloché voornamelijk wordt gebruikt om vervalsing van bankbiljetten tegen te gaan en het moeilijk na te maken is. Je kunt uren met deze tool experimenteren er zijn eigenlijk te veel parameters waaraan je kunt schuiven. Bij elke decimale stap veranderd de vorm zo sterk dat je soms verbaast naar je scherm zit te staren. Het voordeel van deze tool is ook dat je de patronen als .svg document kunt downloaden. Dit is voor mij ook een tool om als basis te gebruiken voor complexere vormen. Online Htmlspirograph (Abel Vincze) Dit kwam ik tegen onderaan de pagina van de Gear Generator. De tool genereerd visueel aantrekkelijke patronen op basis van het spirograaf principe. Hij is niet super gebruiksvriendelijk, wat Abel Vincze zelf ook aangeeft, door alle parameters die je kunt veranderen. Bij een groot deel heb je geen idee wat het precies doet je bent hier daarom lang bezig met erachter komen wat de XLVI

Screenshot vectorizer Ciska Swaak

1 Yagmourian,Gaston. ‘Using scripts to create spirographs in Illustrator and InDesign’ Yagmourian. 2012. web. http://www.yagmourian. com/gaston/ blog/2012/07/usingscripts-to-createspirographs-in-illustratorand-indesign/

werking is (of ik had gewoon eerder naar beneden moeten scrollen). Doordat je de vorm opgebouwd ziet worden geeft dit meer inzicht in hoe ik bepaalde vormen als basis kan gebruiken door deze vanaf een bepaald draaipunt te roteren. De random optie is mijn favoriet. Je kunt hier uren zoet mee zijn. Verder kan ik deze tool niet gebruiken omdat je er alleen .png afbeeldingen van kan opslaan.

Screenshot HTMLspirograph Ciska Swaak

XLVII

Screenshot HTMLspirograph Ciska Swaak

Hoe kan ik de digitale patronen in iets handmatigs/analoogs omzetten? Zodat de overlapping die je met een pen per lijn maakt weer in de patronen terug krijgt. Via mijn SLC (Nanna) kreeg ik de tip om naar de lezing van Rogier Arents, 1 december 2016, te gaan via het open aanbod binnen Willem de Kooning Academie. Ik bezocht zijn website en kwam er achter dat ik zijn werk (Heart Bloom) ook heb zien staan tijdens de Dutch Design Week 2016. Rogier heeft een techniek (penplotters) die hij beheerst wat een grote rol speelt in zijn werk. Waarmee hij wetenschappelijke data visualiseert doormiddel van abstracte patronen. Rogier Arents vertelde over kunstenaars die een inspiratie bron voor hem zijn waaronder Sol Lewitt en Arjan Schoonhoven. Dit zijn toevallig ook kunstenaars die mij inspireren. De uitkomsten van de regels die Sol Lewitt opstelt hangen af van interpretatie van de gebruiker. Zo bestaat er de kans dat er twee verschillende kunstwerken uit dezelfde regel ontstaat. Dit is wat mij interesseert. Het werk van Arjan Schoonhoven spreken mij op esthetisch vlak erg aan door de geometrische vormen en het spelen met dieptes. De projecten die hij toelichtte waren allen in samenwerking met wetenschappers. Het was me alleen niet duidelijk hoe die samenwerkingen tot stand kwamen. Hier had ik wat meer over willen weten.

XLVIII

|C.4

Na afloop van de lezing mochten we allemaal een Heart Bloom maken. Een oude pen plotter gekoppeld aan een arduino en een laptop. De arduino meet je hartslag via je vinger door een clipje op je vinger te plaatsen. Dit signaal wordt doorgestuurd naar de plotter die als het ware een radiale ECG maakt van je hartslag op dat moment maakt.

1 Heart Bloom in werking Ciska Swaak 2016

2 Heart Bloom in werking Ciska Swaak 2016

3 Mijn Heart Bloom Ciska Swaak 2016

XLIX

|C.5

Deze lezing was aanleiding voor het idee om het handmatige weer in de patronen te krijgen. Dit wil ik doen doormiddel van een pen plotter. Ik heb een klein experiment met de snijplotter gedaan om te kijken hoe de werking precies is van zoâ&#x20AC;&#x2122;n plotter als je het mesje omwisselt met een pen. Hoe complex kunnen de vormen zijn? Wat is het effect van het gebruik van een pen door een digitale machine? In eerste instantie wilde het niet lukken om de penplotter aan de praat te krijgen. Hij leek de data wel te ontvangen maar deed hier niets mee. Na hem opnieuw op te starten stuurde hij de data door en ging hij tekenen. Ik startte met een simpele cirkel en stuurde steeds een wat complexer lijnenspel door naar de penplotter. Uiteindelijk heeft hij het ingewikkeldste patroon wat ik op dat moment had ook kunnen tekenen. Het neemt wel veel tijd in beslag met wachten. Ik ben tevreden met de uitkomst. En zou met deze techniek graag meer mee willen experimenteren. Enkele voorbeelden hiervan zijn het gebruik van andere pennen en stiften, groter papier formaat, lange banen papier en de druk waarmee de pen op het papier gedrukt wordt. Door gebruik te maken van een penplotter kun je de precisie van het digitale, een analoog handschrift meegeven. Zo krijg je de gelaagdheid die de pen veroorzaakt weer in de patronen. En lijkt het bijna driedimensionaal te worden. Als je de vormen namelijk zou printen gaan de lijnen in elkaar over.

LII

LIII

LIV

1 Hoe kan ik ervoor zorgen dat de patronen oneindig door kunnen blijven ontwikkelen net zoals dit in de natuur gebeurd?

|C.6

In de natuur zie je duidelijke patronen die zich steeds herhalen. Bijvoorbeeld bij de bladeren van een ananas in het midden zijn deze heel klein terwijl de buitenste bladeren een vergroting zijn van de middelste bladeren. Of een broccoli die is opgebouwd uit een herhaling en vergroting van de zelfde vorm. Dit worden ook wel fractals genoemd. Deze vormen kunnen zich oneindig door ontwikkelen. Door de herhaling en vergroting in bepaalde verhoudingen ben ik gaan kijken naar de gulde snede en de rij van Fibonacci. Waarbij de gulde snede over vlakverdeling gaat gaat de rij van Fibonacci over de vergroting. De gulde snede, ook wel de goddelijke proportie genoemd, is een verdeling van lijnstukken met een bepaalde verhouding. De gulde snede woord aangegeven met Phi (Φ, 1.61803399). Als a+b/a gelijk is aan a/b, dan is de uitkomst van de breuk de gulde snede (1,61). De gulde snede wordt toegepast in kunst, architectuur en is ook terug te vinden in de natuur. Bijvoorbeeld in de verhouding van je vingerkootjes. 1 De rij van Fibonacci wordt gevormd door te beginnen bij een 0 en een 1. Door deze bij elkaar op te tellen is de uitkomst het volgende getal in de reeks. De soms bestaat dus uit de twee voorafgaande cijfers die bij elkaar opgeteld worden. Het LVI

1 Hermkens, Erik. ‘Het geheim van de gulden snede’. Kennislink. 2007. https://www. nemokennislink.nl/ publicaties/het-geheimvan-de-gulden-snede

2-3

Brown, Richard. ‘Wiskunde in 30 seconden’. Librero, 2013. Pag. 24.

Swaab, Dick. ‘Ons creatieve brein: hoe mens en wereld elkaar maken’. Atlas Contact, 2016. Pag.100 - 103.

begin van de reeks ziet er alsvolgd uit 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 en ga zo maar door. 2 De gulde snede en de fibonacci reeks lijken op elkaar en staan met elkaar in verhouding. Zo kun je de opeenvolgende getallen in de rij van Fibonacci met elkaar delen met de gulde snede (phi) als uitkomst. Een voorbeeld hiervan 13/8 = 1,62, 21/13 = 1.615 , 233/144 = 1.62. In het boek ‘Ons creatieve brein: hoe mens en wereld elkaar maken’van Dick Swaab heeft hij het in het hoofdstuk Neuro-esthetica over de schoonheid in kunst heeft hij het over de gulde snede en fractals. Hij verteld dat de gulde snede als een van de plezierigste verhouding wordt gezien door de kijker. En zegt hij dat fractals een gevoel van schoonheid geven in de kunst. 3 Door te kijken naar de rij van Fibonacci en de gulde snede zou ik het oneindige kunnen toepassen in mijn vorm experiment. Door de verhouding, vergroting en/of draaihoek hier op te baseren. Dit zou ik later te kunnen passen in mijn vorm experiment.

LVII

LVIII

Door een spirograaf als analoog basis systeem te gebruiken ontstond een mogelijkheid waarop ik digitaal in kon gaan grijpen op de vormen. Door de handelingen die ik met een spirograaf doorliep kwam ik er achter hoe deze vormen zijn opgebouwd. Ik kon hierdoor digitaal op het systeem ingrijpen door te experimenteren met de draaihoek, draaipunt, vorm en vergroting. Doordat de patronen, van het analoge basis systeem, een gelaagdheid kregen door de penlijnen (die elkaar overlapte) wilde ik dit handmatige graag behouden. Om het digitale een handmatig handschrift mee te geven kwam ik tot de conclusie om een penplotter als medium te gebruik. Zo Krijg je preciezere vormen en door de pen krijg je de gelaagdheid er weer in. Patronen zijn van belang in alledaagse dingen. Als je je verdiept in wiskundige patronen kun je deze overal terug vinden. Dit zie je terug in de natuur bij bomen en planten, mens en dier maar ook in architectuur en kunst. Ik zie mezelf als een geeky graphic designer omdat ik graag wil werken met wiskundige formules en systemen en patroon matig te werk wil gaan. Zie ik dit project als basis voor de techniek die ik na mijn studie verder wil ontwikkelen. De patronen die uit dit vorm experiment zijn voortgekomen kunnen dienen als inspiratie voor ontwerpers, kunstacademie studenten en kunstenaars. En zouden bijvoorbeeld toegepast kunnen worden als textiel prints voor kleding en patroon behang. Dit project kan oneindig door gaan doordat de vormen zich oneindig door kunnen ontwikkelen.

LIX

index

LXI

LXII

bronnen

literatuur

Brown, Richard. ‘Wiskunde in 30 seconden’. Librero, 2013. Pag. 24, 98, 124. Escher, M.C. ‘M.C. Escher’. Taschen, 2006.Pag. 17.

Swaab, Dick. ‘Ons creatieve brein: hoe mens en wereld elkaar maken’. Atlas Contact, 2016. Pag.100 - 103. Walsh, Tim. ’Timeless Toys: Classic Toys and the Playmakers Who Created Them’. Andrews McMeel Publishing, 2005. Pag. 207

web

artikel

Garcia, Pablo. ’Roulette Geometry (Spirographs)’. DrawingMachines. Web. november 2016. https://drawingmachines.org/category.php?id=31

Hermkens, Erik. ‘Het geheim van de gulden snede’. Kennislink. 2007. web december 2016. https://www.nemokennislink.nl/publicaties/het-geheim-van-de-gulden-snede

Jin. ‘Bruno Abakanowicz Inventor of Spirograph,’ wikiwand. (2014) web. november 2016. http://researchpedia.info/bruno-abakanowicz-inventor-of-spirograph/

Madison, Anne. ‘The History of the Spirograph’. How to adult. November 2016. http://www.ehow.com/about_5376057_history-spirograph.html

Miller, Chuck. ‘Remembering Spirograph: The Toy that Made Artists of Us All’. Times union. 2007. Web. november 2016. http://blog.timesunion.com/chuckmiller/remembering-spirograph-the-toy-thatmade-artists-of-us-all/1067/

Onbekend ‘Bruno Abakanowicz,’ wikiwand. (2000) web. november 2016. http://www.wikiwand.com/en/Bruno_Abakanowicz

Shell-Gellasch, Amy. ‘The Spirograph and kinematic models: Making math touchable (and pretty)’. Americanhistory. 2014. november 2016. http://americanhistory.si.edu/blog/2014/03/the-spirograph-and-kinematicmodels-making-math-touchable-and-pretty.html

Yagmourian,Gaston. ‘Using scripts to create spirographs in Illustrator and InDesign’ Yagmourian. 2012. web. november 2016. http://www.yagmourian.com/ gaston/blog/2012/07/using-scripts-to-create-spirographs-in-illustrator-andindesign/

LXIII

Pdf Kaenders, Rainer & Stephan Berendonk M.sc ‘Bloemen, sterren bont en gaaf dit ontdek je met de spirograaf’. Nationale wiskunde dagen 2013. 2013. http://www.fisme.science.uu.nl/nwd/nwd2013/handouts/Kaenders_Berendonk_ De%20spirograaf%20_NWD%202013.pdf

Roos, Frank. ’Pythagoras wiskunde tijdschrift voor jongeren’ NIAM b.v. 1995. Pag. 24,25. http://www.pyth.eu/jaargangen/Pyth34-56.pdf

Suardi, Giambattista. ’Nuovi istromenti per la descrizione di diverse curve antiche e moderne’. Brescia, Gian-Maria Rizzardi. 1752. Museo Galileo Biblioteca Digitale. http://193.206.220.110/imm/PDFProvider.php? pdf=/./000/000/300/300577/30 0577.pdf

Tools Blatter, David. ‘Using NINA Scripts for Spirograph Patterns in InDesign’. Indesign Secrets. 2012. Web. http://www.indesignsecrets.com/downloads/NINAscriptWithDialog.zip

Excel Spirograph Gary Stringham. https://www.vertex42.com/Links/go2.php?urlid=file-spirograph

Gearify Software www.gearifysoftware.com/

HTMLspirograph. Abel Vincze. http://htmlspirograph.com/

Scriptographer https://scriptographer.org

Vectorizer. Nick Kirkos. Blackholedesign.com/vectorizer

Woodgears Gear Generator https://woodgears.ca/gear_cutting/template.html

Bezoeken BNO IMG Lab Pioniers 17 november 2016 Boijmans van Beuningen 15 november 2016 Dutch Design Week 25 oktober 2016 Kunsthal Rotterdam 15 november 2016 Tent & Witte de with contemporary 15 november 2016

LXIV

glossarium

Cycloïde

Harmonograaf

Een wiskundig figuur dat wordt

Is een mechanisch instrument met

gevormd door het pad dat wordt af-

tenmiste twee slingers op de x-as en

gelegd door een punt op een cirkel, als

de y-as om een grafiek uit te zetten.

deze cirkel over een rechte lijn rolt.◖ Hypocycloïde Deltoïde

Dit is de kromme die een punt aflegt

Een wiskundige planaire kromme die

op een cirkel die rolt zonder glijden in

ontstaat door een kleine cirkel met

een grotere cirkel.◖

straal r te laten wentelen binnenin een grote cirkel met straal R en waar-

Hypotrochoïde

bij geldt dat R = 3r.◖

Een wiskundige planaire kromme die ontstaat door een kleine cirkel met

Epicycloïde

straal r te laten wentelen in een grote

De kromme die een punt aflegt op

cirkel met straal R en waarbij d de

een cirkel die rolt zonder glijden

afstand is van het middelpunt van

bovenop een grotere cirkel.◖

de kleine cirkel tot ieder punt op de kromme.◖

Epitrochoïde

Een wiskundige planaire kromme die

Lissajousfiguur

ontstaat door een kleine cirkel met

Een kromme die wordt gevormd door

straal r te laten wentelen rond een

de baan van een punt dat gelijktij-

grote cirkel met straal R en waarbij d

dig deelneemt aan twee onderling

de afstand is van het middelpunt van

loodrechte harmonische trillingen.◖

de kleine cirkel tot ieder punt op de kromme.◖

Pantograaf

Guilloché

een hulpmiddel bij het tekenen, ook wel tekenaap genoemd.◖

Een geometrische figuur bestaande uit vele fijne lijnen die zigzaggen,

Pintograph

slingeren of door elkaar gevlochten

een mechanisch of met de hand

zijn in een maaswerk van bogen en

aangedreven harmonograaf.

golven.◖ Spirograaf Guillocheermachine

Een tekenset om geometische

patronen te tekenen.

De draaibank waarmee een guilloche gegraveerd wordt.◖

◖ Letterlijk overgenomen van de bron. (wikipedia) Ik kan de wiskundige betekenis niet veranderen. Deze is zoals hij is.

LXV

LXVI

afbeeldingen index x

1 1 Shoji Lee | ‘When attitudes become typeface’ | 2016 | web

xiii

1 Robert Howsare | ‘Drawing Apparatus’ | 2011 | web

xix

1 Robert Howsare | ‘Drawing Apparatus’ | 2011 | web

xxiii

1 onbekend | web

xxiv

1 Denys Fisher | Patent 'US RE26341' | 1964 | web

xxvii

⌒ Alle overige afbeeldingen zijn door mijzelf gemaakt

LXVII

figuren index Epicyclo誰de

Epitrocho誰de

Hypocyclo誰de

Hypotrocho誰de

LXIX

Lissajousfiguren

LXX

LXXI

In â&#x20AC;&#x2DC;Parametric Roulette Geometry' zoekt Ciska Swaak naar wiskundige formules, herhalingen en systemen om op een plek te stuiten waar de grens tussen wetenschap en kunst nauwelijks meer zichtbaar is. In het vormexperiment krijgt de spirograaf een leidende rol bij het analyseren van vormen en patronen.