2018-12-4
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MITの研究チームが3DプリンタとAIを用いて名画の複製物をデザインするシステムを開発

マサチューセッツ工科大学にある学際的研究所、MITコンピュータ科学・人工知能研究所（MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory、CSAIL）の研究チームは、ディープ・ラーニングと3Dプリンティング技術を利用し、絵画をリアルに再現するためのシステム「RePaint」を開発した。

RePaintシステムは、カラーコンソーニングとハーフトーンと呼ばれる2つのアプローチと10種類のインクを3Dプリントし、特定の色合いを再現する方法を決定するディープ・ラーニングモデルを組み合わせ、名画を再現する。

一般的に絵画の色再現には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色インクを用いた2Dプリンタが使用されるが、表面の質感が重要な油絵などをリアルに再現するには限界がある。そこでMITの研究者等は、ニューラルネットワークを訓練し、18,878サンプルのインクスタックデータを使用して色を正確に予測する方法を発見した。この技術では、市販のカラー顔料と混合された異なる色のUV硬化性フォトポリマーを3Dプリントし、積み重ねられた10種類の極薄インクレイヤーを使用することを含む「color-contoning（カラーコントーニング）」というドットパターンによる印刷テクニックを用いている。これは、ウェハースとチョコレート層を重ねるチョコレート菓子「キットカット」に似ている構造に、網点（ハーフトーン）技術と組み合わせることで、色の付いた微細なドットを用いて繊細な色と質感を再現している。

現時点ではRePaintの技術には時間が掛かり過ぎてしまい、名刺サイズ程度までしか再現できないが、今後より大きな絵画を再現するため、面倒な物理的アプローチを使用する代わりに、ディープ・ラーニングモデルを訓練し、異なるインクの最適なスタックを予測させることにしている。一度システムがそれらを学習することで、システムは絵画の特定の領域で、どの色を使うべきかを判断することができるようになる。