Neues Prototyp-Software für Quilt-Design entwickelt

Ein Absolvent der Informatik an der Stanford University hat eine neue Prototyp-Software entwickelt, die die Mustererstellung für Foundation Paper Piecing, einer Form des Quiltens, erleichtern kann. Paper Piecing beinhaltet die Verwendung einer Rückseite aus Foundation-Papier, um quiltete Muster auszulegen und zu nähen. 

Es gibt nicht viele Richtlinien für die Entwicklung eines Foundation Paper Piece Quilt-Musters, und die wenigen, die es gibt, sind nicht ausreichend für ein erfolgreiches Ergebnis. Dies führte Mackenzie Leake dazu, einen neuen Algorithmus zu entwickeln.

Leake ist auch Mitglied des Labors von Maneesh Agrawala, Forest Baskett Professor of Computer Science und Direktor des Brown Institute for Media Innovation an der Stanford University. 

“Quilten hat eine reiche Tradition und Menschen erstellen sehr persönliche, geschätzte Erbstücke, aber Paper Piece Quilten erfordert oft, dass Menschen nach Mustern arbeiten, die andere Menschen entworfen haben,” sagte Leake. “Wir wollten also ein digitales Werkzeug erstellen, das es Menschen ermöglicht, die Muster zu entwerfen, die sie entwerfen möchten, ohne dass sie alle geometrischen, Reihenfolge- und Einschränkungsaspekte berücksichtigen müssen.”

Der Artikel, der die Arbeit beschreibt, wurde veröffentlicht und wird im August auf der Computer-Grafik-Konferenz SIGGRAPH 2021 präsentiert. 

Paper Piece Quilts

Leake sagt, dass die moderne Ästhetik und das hohe Maß an Kontrolle und Präzision bei Paper Piece Quilts entscheidend sind. Es folgt einer “nähen und drehen”-Aktion, was bedeutet, dass das Muster sorgfältig erstellt werden muss.

Wenn das Muster schlecht ausgeführt wird, leidet es unter lockerem Stoff, Löchern, falsch platzierten Nähten und Designs, die unmöglich zu beenden sind. All dies bedeutet, dass Quilter oft Schwierigkeiten haben, ihre eigenen Papiervorlagen zu erstellen. 

Leake ist der Hauptautor des veröffentlichten Artikels.

“Die größte Herausforderung, der wir uns stellen, ist es, Menschen zu ermöglichen, sich auf den kreativen Teil zu konzentrieren und die geistige Energie zu übertragen, um herauszufinden, ob sie diese Technik verwenden können oder nicht,” sagte Leake. “Es ist mir wichtig, dass wir wirklich bewusst und respektvoll gegenüber der Art und Weise sind, wie Menschen gerne erstellen, und dass wir diesen Prozess nicht über-automatisieren.”

Vor dieser neuen Arbeit entwarf Leake ein Werkzeug für improvisationales Quilten, das auf der Mensch-Computer-Interaktion-Konferenz CHI im Mai präsentiert wurde.

Entwicklung des Algorithmus

Der neue Algorithmus basiert stark auf einer umfassenden theoretischen Grundlage. Da die Forscher nicht auf viele bestehende Richtlinien zurückgreifen konnten, mussten sie zunächst ein tieferes Verständnis des piece-able-Aspekts des Quilt-Papiers erlangen, das dann in mathematische Begriffe übersetzt werden musste.

Das Team entdeckte, dass es einen Hypergraphen benötigte, der eine bestimmte Graphenstruktur ist, die überlappende Beziehungen zwischen vielen Datenpunkten aufnehmen kann. Durch die Verwendung eines Hypergraphen fanden die Forscher eine Möglichkeit, zu bestimmen, ob ein Muster paper piece-bar ist. 

Die Prototyp-Software ermöglicht es Benutzern, ein Design zu skizzieren, während der hypergraph-basierte Algorithmus bestimmt, welche Papier-Grundmuster das Design möglich machen. 

“Ich habe nicht erwartet, meine Informatik-Dissertation über Quilten zu schreiben, als ich begann,” sagte Leake. “Aber ich fand diesen reichen Raum von Problemen, die Design und Rechnung und traditionelle Handwerke betreffen, also gab es viele verschiedene Teile, die wir aus diesem Raum herausziehen und untersuchen konnten.”

Co-Autoren des Artikels waren Forscher von der University of California, Berkeley und der Cornell University.