Wenn Kunst und Wissenschaft zusammenarbeiten, kann der Fisch zu Wasser gelassen werden. | Foto: Nina Hungerbühler, Norbert Hungerbühler, Marcel Pirron

«Wir wussten anfangs nicht, wie wir die Ergebnisse der Masterarbeit anschaulich darstellen sollten», erzählt Norbert Hungerbühler, Mathematikprofessor an der ETH Zürich. Zusammen mit seinem Studenten Marcel Pirron hatte er eine Reihe von regelmässigen Körpern gefunden, darunter das im Bild als leuchtend roter Rubin dargestellte sogenannte monohedrale Polyeder. Solche Polyeder zeichnen sich durch exakt deckungsgleiche Seitenflächen aus – wie bei einem Würfel.

«Da kam uns die Idee, die Mathematik mit Kunst zu verbinden, aber unsere anfänglichen Bilder waren für eine Publikation nicht gut genug.» Also hat sich Norbert Hungerbühler zusammen mit seiner Tochter an die Visualisierung gemacht. Nina Hungerbühler studiert an der Zürcher Hochschule der Künste.

«Damit unter Wasser der beste Kontrast entsteht, muss das Polyeder rot sein und beleuchtet werden.» Norbert Hungerbühler

Die beiden arbeiteten mit der Open-Source-Software Blender, die es erlaubt, Einstellungen wie Beleuchtung, Materialeigenschaften oder Kamerawinkel in der Szene festzulegen. «Eines der Polyeder wollten wir unter Wasser setzen», sagt Norbert Hungerbühler. Dazu mussten die typischen Lichtreflexe berechnet werden. Zudem sollte ein Fisch beim Erkennen helfen. Dieser wurde dem Modell eines Blender-Künstlers nachempfunden. «Der Fisch war der aufwendigste Teil. Meine Tochter hat dafür ein zwölfstündiges Tutorial studiert.» Für die Berechnung des Bildes benötigte ein starker ETH-Computer zwei Stunden. Das Herumtüfteln mit zahlreichen Versuchen verursachte ein bis zwei Wochen Arbeit.

Das Rubin-Polyeder hat 74 Ecken, 144 Kanten und 72 deckungsgleiche Vierecke als Flächen. Nach einer Neuntelumdrehung um eine fast Vertikale sieht es wieder exakt gleich aus. «Als Stein oder mit moosartigem Material hat das nicht gut gewirkt», so Hungerbühler. «Damit unter Wasser der beste Kontrast entsteht, muss das Polyeder rot sein und beleuchtet werden. So kamen wir auf den Rubin.» Zusammen mit anderen regelmässigen Polyedern aus Marmor, Kohle, Bernstein und Perlmutt haben Vater, Tochter und Student es zur Publikation im Journal of Mathematics and the Arts eingereicht.