Je leest:

Superformule vermindert bestandsgrootte tot 1000 keer

Superformule vermindert bestandsgrootte tot 1000 keer

Een wiskundige formule, gebaseerd op vormen uit de natuur, waarmee allerlei graphics gecreëerd kunnen worden. Deze ‘superformule’ is de basis voor grafische software waarmee de benodigde rekenkracht van de computer sterk gereduceerd wordt en de grootte van grafische bestanden tot duizend keer kan worden verkleind. Voor deze toepassing ontvangt Johan Gielis 13 november in Atlanta de InterTech Technology Award 2004. Hij promoveert volgend jaar bij de afdeling Plantengenetica van de Radboud Universiteit Nijmegen.

De superformule maakt het mogelijk verschillende natuurlijke en abstracte vormen, zoals planten, schelpen en cirkels, met één enkele formule of vergelijking weer te geven. Door één of meer waarden in de formule te wijzigen, kunnen ingewikkelde meetkundige vormen eenvoudig gecreëerd worden. Vertaald naar software vormt de superformule de basis voor verschillende grafische toepassingen. Het grote voordeel is de enorme reductie van de benodige rekenkracht en de hoeveelheid computer-code om grafische vormen te maken, waardoor de bestandsgrootte tot 1000 keer kleiner kan.

Ontdekking

Johan Gielis is bedenker van de superformule. Hij is ingenieur met als specialisatie tuinbouw en plantenbiotechnologie en promoveert volgend jaar bij de afdeling Plantengenetica van de Radboud Universiteit Nijmegen. Gielis ontdekte de superformule bij een onderzoek naar modellen die plantenvormen beschrijven. Omdat niet bekend was of, en zoja, welke mathematische regels gelden voor de vorm van natuurlijke organismen, construeerde Gielis een wiskundige formule. Daarbij nam hij als uitgangspunt de ‘superellips’ van de 20e eeuwse Deense wiskundige Piet Hein. Uiteindelijk resulteerde dit in de superformule. Het ontstaan, nut en toepassing van de formule wordt uitgelegd in Gielis’ boek De uitvinding van de cirkel.

De plant Thunbergia alata getekend met software gebaseerd op de superformule.

Toepassing

Gielis heeft patent op de formule en richtte in 2002 het bedrijf Genicap op. Dit bedrijf maakt plug-ins voor onder meer Adobe Illustrator en Photoshop en voor Maxon dat betrokken was bij films Spiderman, Gladiator en Star Wars. Daarnaast produceert Genicap software voor het genereren van 3D-vormen. In de toekomst zou de superformule toegepast kunnen worden op golfvormen, zoals geluiden, en op beelden, zoals beeldherkenning en medische beeldvorming.

Voorbeeld van 3D-vorm gemaakt met software gebaseerd op de superformule

Onderwijs

Naast een nieuwe benadering van natuurlijke vormen, kan de superformule een aantal problemen in het onderwijs helpen oplossen. Er zijn overlappingen mogelijk met de lessen biologie, esthetische vorming, en alle vakken waarin vormen of patronen op enige wijze voorkomen. De ideeën kunnen op verschillende manieren worden overgedragen, op diverse moeilijkheidsgraden en ze kunnen naadloos worden geïntegreerd met bestaande wiskundige technieken.

Werking van de plug-in voor Adobe Illustrator gebaseerd op de superformule.

InterTech Technology Awards

De Amerikaanse Graphic Arts Technical Foundation (GATF) stelde in 1978 de InterTech Technology Awards in ter bevordering van een beter inzicht in de geavanceerde technologie van de grafische kunsten. Deze prijzen bekronen innovatieve uitmuntendheid en hebben in het verleden belangrijke trends aangegeven. De InterTech Technology Award bestaat uit een oorkonde plus een beeldje/plaquette.

Dit artikel is een publicatie van Radboud Universiteit Nijmegen.
© Radboud Universiteit Nijmegen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 11 november 2004
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.