Новий алгоритм автоматизує горезвісно складний і часто розчаровуючий процес з'ясування порядку кроків у вдосконалених моделях стьобання.

Це дозволяє натомість ватникам зосередитись на дизайні та творчості.

Аспірантка комп'ютерних наук Стенфордського університету Маккензі Лік стьобана з 10 років, але вона ніколи не думала, що це ремесло буде центром її докторської дисертації. До цієї роботи входить новий прототип програмного забезпечення, яке може полегшити виготовлення зразків для форми стьобання, яка називається відбиванням фундаментного паперу, яка передбачає використання підкладки з фундаментного паперу для викладання та пошиття стьобаного дизайну.

Розробка шаблону ковдри з паперового фундаменту, який схожий на фарба за номерами контур - часто не інтуїтивний. Формальних вказівок щодо створення зразків небагато, а тих, що існують, недостатньо для забезпечення успішного результату.

"У квілтінгу є ця багата традиція, і люди роблять ці дуже особисті, заповітні реліквії, але лоскутне паперове стьобання часто вимагає, щоб люди працювали за шаблонами, розробленими іншими людьми", - каже Лік, член лабораторії Маніш Агравала, професор інформатики та директор Інституту інновацій засобів масової інформації Брауна в Стенфорді.

"Отже, ми хотіли створити цифровий інструмент, який дозволяє людям розробляти візерунки, які вони хочуть розробляти, без необхідності продумувати всю геометрію, впорядкування та обмеження".

Кожен блок у цій ковдрі був розроблений з використанням інструменту на основі алгоритму, розробленого дослідниками Стенфорда. (Кредит: Маккензі Лік)

Поважаючи ремесло

Описуючи привабливість паперових ковдр, Лік цитує сучасну естетику та високий рівень контролю та точності. Шви ковдри зашиваються крізь паперову викрійку, і в міру процесу зашивання окремі шматки тканини перегортаються, щоб сформувати остаточний дизайн. Всі ці дії «зшивання та перевертання» означають, що візерунок повинен бути виготовлений у обережному порядку.

Погано виконані візерунки можуть призвести до пухких шматків, дірок, неправильно розміщених швів та конструкцій, які просто неможливо виконати. Коли ватяні коробки створюють власні конструкції штампування паперу, з’ясування порядку швів може зайняти значний час - і все одно призведе до незадовільних результатів.

“Найбільша проблема, з якою ми вирішуємо, - це дозволити людям зосередитися на творчий розділити і розвантажити розумову енергію, щоб з’ясувати, чи можуть вони використовувати цю техніку чи ні », - говорить Лік, провідний автор статті. "Мені важливо, що ми по-справжньому усвідомлюємо і поважаємо те, як люди люблять творити, і що ми не надмірно надмірний процес".

Це не перший набіг Leake на автоматизоване стьобання. Раніше вона розробила a інструмент за імпровізаційне стьобання, яке вона презентувала на конференції взаємодії людина-комп’ютер CHI у травні.

Стьобані візерунки

Розробка алгоритму, що лежить в основі цього останнього програмного забезпечення для стьобання, вимагала значної теоретичної основи. Маючи лише декілька існуючих рекомендацій, дослідникам довелося спочатку отримати більш офіційне розуміння того, що робить ковдру з паперу, а потім математично представити це.

Зрештою вони знайшли те, що їм потрібно, в певній структурі графіка, яка називається гіперграфом. Хоча так звані "прості" графіки можуть з'єднувати точки даних лише лініями, гіперграф може вміщувати взаємозв'язки між багатьма точками даних. (Діаграма Венна є різновидом гіперграфа.) Дослідники виявили, що a модель буде в папері, якщо його можна зобразити гіперграфом, краї якого можна видаляти по одному в певному порядку - що відповідало б тому, як шви вшиваються у візерунок.

Прототип програмного забезпечення дозволяє користувачам накреслити дизайн, а базовий алгоритм, заснований на гіперграфі, визначає, які зразки паперового фундаменту могли б зробити це можливим - якщо такі є. Багато дизайнів призводять до декількох варіантів шаблонів, і користувачі можуть коригувати свій ескіз, поки не отримають шаблон, який їм подобається. Дослідники сподіваються зробити версію свого програмного забезпечення загальнодоступною цього літа.

"Я не очікував, що буду писати свою дисертацію з інформатики про стьобання, коли я починав", - говорить Лік. "Але я знайшов цей справді багатий простір проблем, пов'язаних з дизайном і обчисленнями та традиційними ремеслами, тому в цьому просторі було багато різних деталей".

Дослідники представлять свої папір на конференції комп’ютерної графіки SIGGRAPH 2021 у серпні. Додаткові співавтори - з Каліфорнійського університету, Берклі та Корнельського університету.

джерело: Стенфордський університет

про автора

Ця стаття спочатку з'явилася на Майбутнє