算法消除了绗缝中的繁重工作

一个人用许多不同的织物缝制被子

一种新算法可以自动完成众所周知的复杂(通常令人沮丧)的过程,即在高级绗缝模式中找出步骤的顺序。

这让绗缝工可以专注于设计和创意。

斯坦福大学计算机科学研究生 Mackenzie Leake 从 10 岁起就开始缝棉布,但她从未想过这门手艺会成为她博士论文的重点。 这项工作包括新的原型软件,它可以促进一种称为基础纸拼接的绗缝形式的图案制作,其中涉及使用由基础纸制成的背衬来布置和缝制绗缝设计。

开发基础纸片被子图案 - 看起来类似于 按数字绘制 大纲——通常是不直观的。 很少有正式的图案化指导方针,而那些确实存在的指导方针不足以确保成功的结果。

“绗缝有这种丰富的传统,人们制作这些非常个性化、珍贵的传家宝,但纸片绗缝通常需要人们按照其他人设计的模式工作,”计算机科学教授兼主任 Maneesh Agrawala 实验室成员 Leake 说斯坦福大学布朗媒体创新研究所。

“因此,我们想要制作一种数字工具,让人们设计他们想要设计的图案,而无需考虑所有几何形状、排序和约束。”

不同方形面板中有几个绿色三角形的绗缝图案 这个被子中的每个块都是使用斯坦福研究人员开发的基于算法的工具设计的。 (信用:麦肯齐·利克)


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尊重工艺

在描述纸片被子的魅力时,Leake 引用了现代美学以及高水平的控制和精确度。 被子的接缝通过纸样缝制,随着接缝过程的进行,单块织物被翻转以形成最终设计。 所有这些“缝合和翻转”动作意味着必须以谨慎的顺序制作图案。

执行不佳的图案会导致松散的碎片、孔洞、错位的接缝以及根本无法完成的设计。 当绗缝师创建他们自己的纸张拼接设计时,确定接缝的顺序可能需要相当长的时间——而且仍然会导致不令人满意的结果。

“我们正在应对的最大挑战是让人们专注于 创意 该论文的主要作者 Leake 说:“他们可以分担并卸载弄清楚他们是否可以使用这种技术的精神能量。” “对我来说,重要的是我们真正了解并尊重人们喜欢的创造方式,并且我们不会过度自动化该过程。”

这不是 Leake 首次涉足计算机辅助绗缝。 她之前设计了一个 工具 用于即兴绗缝,她在 XNUMX 月的人机交互会议 CHI 上提出了这一点。

绗缝图案

开发这款最新绗缝软件的核心算法需要坚实的理论基础。 由于现有的指导方针很少,研究人员必须首先更正式地了解是什么让被子纸可以拼凑起来,然后用数学方法表示出来。

他们最终在一个称为超图的特定图结构中找到了他们需要的东西。 虽然所谓的“简单”图只能通过线连接数据点,但超图可以容纳许多数据点之间的重叠关系。 (维恩图是一种超图。)研究人员发现, 模式 如果它可以用一个超图来描绘,它的边缘可以按照特定的顺序一次去除一个——这将对应于接缝在图案中的缝合方式,那么它就是纸件可分割的。

原型软件允许用户勾勒出设计草图,并且基于超图的底层算法确定哪些纸基础模式可以使其成为可能——如果有的话。 许多设计会产生多种图案选项,用户可以调整他们的草图,直到获得他们喜欢的图案。 研究人员希望在今年夏天公开发布他们的软件版本。

“当我开始时,我没想到会写关于绗缝的计算机科学论文,”Leake 说。 “但我发现这个空间非常丰富,涉及设计、计算和传统工艺的问题,因此我们能够在该空间中完成和检查许多不同的部分。”

研究人员将展示他们的 在 2021 月的 SIGGRAPH XNUMX 计算机图形会议上。 其他合著者来自加州大学伯克利分校和康奈尔大学。

来源: 斯坦福大学

 

关于作者

泰勒·久保田-斯坦福

这篇文章最初出现在 未来性

 

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