算法消除了絎縫中的繁重工作

一個人用許多不同的織物縫製被子

一種新算法可以自動完成眾所周知的複雜(通常令人沮喪)的過程,即在高級絎縫模式中找出步驟的順序。

這讓絎縫工可以專注於設計和創意。

斯坦福大學計算機科學研究生 Mackenzie Leake 從 10 歲起就開始縫棉布,但她從未想過這門手藝會成為她博士論文的重點。 這項工作包括新的原型軟件,它可以促進一種稱為基礎紙拼接的絎縫形式的圖案製作,其中涉及使用由基礎紙製成的背襯來佈置和縫製絎縫設計。

開發基礎紙片被子圖案 - 看起來類似於 按數字繪製 大綱——通常是不直觀的。 很少有正式的圖案化指導方針,而那些確實存在的指導方針不足以確保成功的結果。

“絎縫有這種豐富的傳統,人們製作這些非常個性化、珍貴的傳家寶,但紙片絎縫通常需要人們按照其他人設計的模式工作,”計算機科學教授兼主任 Maneesh Agrawala 實驗室成員 Leake 說斯坦福大學布朗媒體創新研究所。

“因此,我們想要製作一種數字工具,讓人們設計他們想要設計的圖案,而無需考慮所有幾何形狀、排序和約束。”

不同方形面板中有幾個綠色三角形的絎縫圖案 這個被子中的每個塊都是使用斯坦福研究人員開發的基於算法的工具設計的。 (信用:麥肯齊·利克)

尊重工藝

在描述紙片被子的魅力時,Leake 引用了現代美學以及高水平的控制和精確度。 被子的接縫通過紙樣縫製,隨著接縫過程的進行,單塊織物被翻轉以形成最終設計。 所有這些“縫合和翻轉”動作意味著必須以謹慎的順序製作圖案。

執行不佳的圖案會導致鬆散的碎片、孔洞、錯位的接縫以及根本無法完成的設計。 當絎縫師創建他們自己的紙張拼接設計時,確定接縫的順序可能需要相當長的時間——而且仍然會導致不令人滿意的結果。

“我們正在應對的最大挑戰是讓人們專注於 創意 該論文的第一作者 Leake 說:“他們可以分擔並卸載弄清楚他們是否可以使用這種技術的精神能量。” “對我來說,重要的是我們真正了解並尊重人們喜歡的創造方式,並且我們不會過度自動化該過程。”

這不是 Leake 首次涉足計算機輔助絎縫。 她之前設計了一個 工具 用於即興絎縫,她在 XNUMX 月的人機交互會議 CHI 上提出了這一點。

絎縫圖案

開發這款最新絎縫軟件的核心算法需要堅實的理論基礎。 由於現有的指導方針很少,研究人員必須首先更正式地了解是什麼讓被子紙可以拼湊起來,然後用數學方法表示出來。

他們最終在一個稱為超圖的特定圖結構中找到了他們需要的東西。 雖然所謂的“簡單”圖只能通過線連接數據點,但超圖可以容納許多數據點之間的重疊關係。 (維恩圖是一種超圖。)研究人員發現, 模式 如果它可以用一個超圖來描繪,它的邊緣可以按特定順序一次刪除一個,那麼它就是紙件可分割的——這將對應於接縫在圖案中的縫合方式。

原型軟件允許用戶勾勒出設計草圖,並且基於超圖的底層算法確定哪些紙基礎模式可以使其成為可能——如果有的話。 許多設計會產生多種圖案選項,用戶可以調整他們的草圖,直到獲得他們喜歡的圖案。 研究人員希望在今年夏天公開發布他們的軟件版本。

“當我開始時,我沒想到會寫關於絎縫的計算機科學論文,”Leake 說。 “但我發現這個空間非常豐富,涉及設計、計算和傳統工藝的問題,因此我們能夠在該空間中完成和檢查許多不同的部分。”

研究人員將展示他們的 在 2021 月的 SIGGRAPH XNUMX 計算機圖形會議上。 其他合著者來自加州大學伯克利分校和康奈爾大學。

資源: 斯坦福大學

 

關於作者

泰勒·久保田-斯坦福

這篇文章最初出現在 未來性

 


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