Algoritma baru mengotomatisasi proses yang sangat rumit — dan sering kali mengecewakan — untuk mengetahui susunan langkah dalam corak selimut yang maju.

Ini membolehkan quilter fokus pada reka bentuk dan kreativiti.

Pelajar lulusan sains komputer Universiti Stanford, Mackenzie Leake telah berselimut sejak berusia 10 tahun, tetapi dia tidak pernah membayangkan kraf itu akan menjadi fokus disertasi doktoralnya. Termasuk dalam pekerjaan itu adalah perangkat lunak prototaip baru yang dapat mempermudah pembuatan pola untuk bentuk selimut yang disebut penyusun kertas dasar, yang melibatkan penggunaan sandaran yang terbuat dari kertas dasar untuk meletakkan dan menjahit reka bentuk berlapis.

Membangunkan corak selimut kertas asas - yang kelihatan serupa dengan cat mengikut nombor garis besar — ​​selalunya tidak intuitif. Terdapat beberapa panduan formal untuk membuat corak dan petunjuk yang ada tidak mencukupi untuk memastikan hasil yang berjaya.

"Quilting mempunyai tradisi yang kaya ini dan orang membuat pusaka yang sangat peribadi ini, tetapi selimut kertas sering memerlukan orang bekerja dari corak yang dirancang oleh orang lain," kata Leake, anggota makmal Maneesh Agrawala, profesor sains komputer dan pengarah Institut Brown untuk Inovasi Media di Stanford.

"Oleh itu, kami ingin menghasilkan alat digital yang membolehkan orang merancang corak yang ingin mereka reka tanpa perlu memikirkan semua geometri, susunan, dan kekangan."

Setiap blok dalam selimut ini dirancang menggunakan alat berasaskan algoritma yang dikembangkan oleh penyelidik Stanford. (Kredit: Mackenzie Leake)

Menghormati kerajinan

Dalam menerangkan daya tarikan selimut kertas, Leake menyebut estetika moden dan tahap kawalan dan ketepatan yang tinggi. Jahitan selimut dijahit melalui corak kertas dan, ketika proses jahitan berlangsung, potongan kain masing-masing dibalik untuk membentuk reka bentuk akhir. Semua tindakan "menjahit dan balik" ini bermaksud corak mesti dihasilkan dengan tertib.

Corak yang tidak dapat dilaksanakan dengan baik boleh menyebabkan kepingan, lubang, jahitan yang tidak betul, dan reka bentuk yang tidak mungkin dapat diselesaikan. Apabila selimut membuat reka bentuk penusuk kertas mereka sendiri, mengetahui susunan jahitan memerlukan banyak masa - dan masih membawa kepada hasil yang tidak memuaskan.

"Cabaran terbesar yang kami atasi adalah membiarkan orang fokus pada kreatif berpisah dan melepaskan tenaga mental untuk mengetahui sama ada mereka boleh menggunakan teknik ini atau tidak, ”kata Leake, penulis utama makalah tersebut. "Penting bagi saya bahawa kita benar-benar menyedari dan menghormati cara yang suka dibuat oleh orang lain dan bahawa kita tidak terlalu banyak melakukan proses itu."

Ini bukan percubaan pertama Leake ke dalam quilting berbantukan komputer. Dia sebelum ini merancang sebuah alat untuk quilting improvisasi, yang dia paparkan pada persidangan interaksi manusia-komputer CHI pada bulan Mei.

Corak selimut

Membangunkan algoritma di tengah-tengah perisian quilting terbaru ini memerlukan asas teori yang besar. Dengan beberapa garis panduan yang ada, para penyelidik harus terlebih dahulu memperoleh pemahaman yang lebih formal mengenai apa yang membuat kertas selimut dapat, dan kemudian menunjukkannya secara matematik.

Mereka akhirnya menemui apa yang mereka perlukan dalam struktur grafik tertentu, yang disebut hipergraf. Walaupun grafik yang disebut "sederhana" hanya dapat menghubungkan titik data dengan garis, hipergraf dapat menampung hubungan bertindih antara banyak titik data. (Gambarajah Venn adalah sejenis hipergraf.) Penyelidik mendapati bahawa a pola akan dapat sehelai kertas jika dapat digambarkan oleh hipergraf yang tepinya dapat ditanggalkan satu demi satu dalam urutan tertentu - yang sesuai dengan bagaimana jahitan dijahit dalam corak.

Perisian prototaip membolehkan pengguna membuat sketsa reka bentuk dan algoritma berdasarkan hipergrafik menentukan corak asas kertas apa yang memungkinkan - jika ada. Banyak reka bentuk menghasilkan pelbagai pilihan corak dan pengguna dapat menyesuaikan lakaran mereka sehingga mereka mendapat corak yang mereka suka. Para penyelidik berharap dapat membuat versi perisian mereka tersedia untuk umum pada musim panas ini.

"Saya tidak menyangka akan menulis disertasi sains komputer saya mengenai quilting ketika saya mula," kata Leake. "Tetapi saya dapati ruang yang sangat kaya dengan masalah yang melibatkan reka bentuk dan pengiraan dan kraf tradisional, jadi ada banyak kepingan yang dapat kita hasilkan dan diperiksa di ruang itu."

Penyelidik akan mengemukakannya kertas pada persidangan grafik komputer TANDATANGAN 2021 pada bulan Ogos. Penulis tambahan adalah dari University of California, Berkeley dan Cornell University.

sumber: Universiti Stanford

Tentang Pengarang

Artikel ini pada asalnya muncul di Futurity