Digijoulu

Tonttu Digi Bittinuttu oli toiminut Joulupukin Paja Oy:n logistiikkapäällikkönä melkein 100 vuotta. Hän oli tullut taloon nuorena tonttuna yli 200 vuotta sitten sulkemaan joulupaketteja lakalla ja ollut tuolloin nimeltään Petteri Pikkunuttu. Hän oli vähitellen edennyt urallaan, kohonnut logistiikkapäälliköksi ja viimeisen 70 vuoden aikana kiinnostunut tietotekniikan tarjoamista mahdollisuuksista. Häntä oli tämän takia alettu kutsua Bittinutuksi ja hän oli lopulta virallistanut sen nimekseen. Tämän jälkeen hän oli saanut uuden lyhyemmän lempinimen "Digi".

Joulupukin Pajan periaatteena oli edelleen, että lahjat jaetaan pulkkakuljetuksilla ja käyttövoimana on poro.  Digin tehtävänä oli näiden järjestely ja se harmitti häntä tavattomasti. Hän olisi jo kauan halunnut siirtyä modernimman tekniikan käyttöön (mönkijöitä, putkijärjestelmiä, droneja, kevyitä suihkukoneita, raketteja jne.), virtuaalilahjat voitaisiin toimittaa perille yksinomaan sähköisesti. Koko järjestelmä kuljetusreitteineen olisi kaivannut optimointia. Mutta Pajan johdossa oleva Joulupukki oli auttamattoman konservatiivinen, pulkista ja poroista ei luovuta, virtuaalilahjoihin ei siirrytä. Vaikka lahja olisi ollut ohjelmistotuote, se talletettiin muistitikulle, joka pakattiin kauniiseen joulupakettiin. Pulkkauratkin olivat pyhiä, vaikka lunta ei sataisikaan.

Digi alkoi vähitellen kyllästyä ja suunnitteli uusiin kuvioihin siirtymistä. Hän oli kaikessa hiljaisuudessa perustanut startup-yrityksen, jonka ideana oli joulun kaikinpuolinen digitalisointi. Joulupukin Pajan tontuilla oli kyllä kilpailukielto ja salassapitosopimus, joka kattoi irtisanoutumisen jälkeiset 100 vuotta jouluun liittyvien toimintojen osalta, mutta Digi arveli saavansa tarvittaessa korkeimman oikeuden uskomaan, että digijoulu on täysin eri toimiala.

Startup-yrityksen ensimmäinen hanke oli virtuaalijoulukuusen kehittäminen. Tämä sai nimekseen X-Spruce ja se voitiin räätälöidä asiakkaan toiveiden mukaan. Kuusi generoitiin matemaattisella algoritmilla, jonka parametrien arvot asiakas valitsi. Se toimitettiin verkon kautta koodina, jonka avulla asiakas saattoi katsella kuusta eri puolilta, luoda olohuoneeseensa laajennetun todellisuuden joulukuusineen tai tulostaa kuusen 3D-tulostimella. Muitakin mahdollisuuksia kehitettäisiin myöhemmin. Toistaiseksi kyseessä oli prototyyppi, joka oli vielä varsin köyhä esimerkiksi koristeiden suhteen.

Generointialgoritmin pohjana oli ruuviviiva \[c(u) = (r\cos(wu), r\sin(wu), au),\] missä $r$, $w$ ja $a$ olivat asiakkaan valitsemia parametreja. $r$ saattoi olla myös käyräparametrista $u$ riippuva funktio $r(u)$ asiakkaan valinnan mukaan. Ruuviviiva määräsi kuusen oksien ulottuvuuden rungosta.

Paitsi ruuviviivaan oksat tuettiin kuusen runkoon pisteeseen $q(u) = (0,0,au+b)$. Tämä oli parametrista $b$ riippuen joko ylempänä tai alempana kuin ruuviviivalla oleva oksan toinen pää. Oksat suuntautuivat tällöin joko ylös- tai alaspäin. Parametrin $b$ valitsi asiakas. Kuusen oksia kuvattiin tällöin lausekkeella \[s(u,v) = vc(u) + (1-v)q(u).\] Tämä esittää ruuvipinnaksi kutsuttua pintaa, jolla oksat sijaitsevat. $u$ ja $v$ ovat pintaparametrit, $u \ge 0$, $0 \le v \le 1$.

Kuusen tuuheuttamiseksi sen rakenne saattoi perustua useaan ruuviviivaan.

Prototyypissä ei vielä ollut muita koristeita kuin dodekaedriin perustuva latvatähti.

Esimerkiksi valintoihin \[r(u) = \frac{60-u}{15},\ w_1 = 1,\ w_2 = 0.8,\ a = 0.2,\ b = 1\] pohjautuva kahden ruuviviivan kuusi näytti seuraavalta:

Saadakseen käsityksen markkinoista Digi päätti julkaista kuusesta 3D-tulostimelle tarkoitetun koodin, joka oli laadittu Mathematicalla: x_spruce.stl (32 MB). Toiveena on, että 3D-tulostimen omistavat potentiaaliset asiakkaat kokeilevat tulostusta ja raportoivat kokemuksistaan. Digi odottaa tuloksia jännittyneenä.