Nová prototypová softwarová aplikace vyvinutá pro návrh patchworku

Absolventka počítačových věd na Stanford University vyvinula novou prototypovou softwarovou aplikaci, která může usnadnit vytváření vzorů pro základy papírového patchworku, což je forma patchworku.

Neexistují žádné pokyny pro vývoj vzoru patchworku na základě papíru, a ty málo existující nejsou dostatečné pro úspěšný výsledek. To vedlo Mackenzie Leake k vývoji nového algoritmu.

Leake je také členkou laboratoře Maneesh Agrawala, Forest Baskett Professor of Computer Science a ředitele Brown Institute for Media Innovation na Stanfordu.

“Patchwork má bohatou tradici a lidé vytvářejí tyto velmi osobní, cenné rodinné dědictví, ale patchwork na papíru často vyžaduje, aby lidé pracovali z vzorů, které navrhli jiní lidé,” řekla Leake. “Takže jsme chtěli vytvořit digitální nástroj, který umožňuje lidem navrhnout vzory, které chtějí navrhnout, bez nutnosti přemýšlet o všech geometriích, pořadí a omezeních.”

Článek popisující práci byl publikován a bude prezentován v srpnu na konferenci počítačové grafiky SIGGRAPH 2021.

Patchwork na papíru

Leake říká, že moderní estetika a vysoká úroveň kontroly a přesnosti je klíčová pro patchwork na papíru. Sleduje akci „sew and flip“, což znamená, že vzor musí být vytvořen pečlivě.

Pokud je vzor proveden špatně, bude trpět volnými kusy, dírami, nesprávnými švy a vzory, které jsou nemožné dokončit. To vše znamená, že patchworkoví designéři často mají problémy s vytvářením vlastních papírových designů.

Leake je hlavní autorkou publikovaného článku.

“Největší výzvou, kterou řešíme, je umožnit lidem soustředit se na kreativní část a přenést duševní energii na to, zda lze tuto techniku použít nebo ne,” řekla Leake. “Je pro mě důležité, abychom byli opravdu vědomi a respektovali způsob, jakým lidé rádi vytvářejí, a že neautomatizujeme tento proces.”

Před touto novou prací Leake navrhla nástroj pro improvizovaný patchwork, který byl prezentován na konferenci human-computer interaction CHI v květnu.

Vývoj algoritmu

Nový algoritmus je založen na podstatné teoretické základně. Vzhledem k tomu, že výzkumníci nemohli spoléhat na mnoho existujících pokynů, museli nejprve získat hlubší porozumění pro patchworkový aspekt papíru, který musel být poté vyjádřen matematicky.

Tým zjistil, že potřebují hypergraf, což je zvláštní struktura grafu, která může akomodovat překrývající se vztahy mezi mnoha datovými body. Pomocí hypergrafu výzkumníci našli způsob, jak určit, zda vzor bude patchworkovatelný.

Prototyp softwarové aplikace umožňuje uživatelům nakreslit návrh, zatímco hypergrafický algoritmus určuje, které papírové vzory by ermögňovaly daný návrh.

“Neočekávala jsem, že budu psát svou dizertační práci z počítačových věd o patchworku, když jsem začala,” řekla Leake. “Ale našla jsem opravdu bohatý prostor problémů spojených s návrhem a výpočty a tradičními řemesly, takže jsme mohli vyšetřit a prozkoumat mnoho různých částí v tomto prostoru.”

Spoluautory článku byli výzkumníci z University of California, Berkeley a Cornell University.