Neues Prototyp-Software für Quilt-Design entwickelt

Ein Informatik-Absolvent der Stanford University hat eine neue Prototyp-Software entwickelt, die das Muster-Erstellen für Foundation-Paper-Piecing, einer Form des Quiltens, erleichtern kann. Paper-Piecing beinhaltet die Verwendung eines Rückens aus Foundation-Papier, um Quilt-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 für Informatik 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 von Mustern arbeiten, die andere Menschen entworfen haben”, sagte Leake. “Wir wollten also ein digitales Werkzeug erstellen, das Menschen ermöglicht, die Muster zu entwerfen, die sie entwerfen möchten, ohne über all die Geometrie, Reihenfolge und Einschränkungen nachdenken zu müssen.”

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

Paper-Piece-Quilts

Leake sagt, dass der moderne Ästhetik und ein hohes Maß an Kontrolle und Präzision für Paper-Piece-Quilts entscheidend sind. Es folgt einer “nähen und umdrehen”-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 Mustern, die unmöglich zu beenden sind. All dies bedeutet, dass Quilter oft Schwierigkeiten haben, ihre eigenen Paper-Entwürfe zu erstellen.

Leake ist der Hauptautor des veröffentlichten Artikels.

“Die größte Herausforderung, die wir angehen, ist es, Menschen zu ermöglichen, sich auf den kreativen Teil zu konzentrieren und die geistige Energie zu sparen, die für die Überlegung benötigt wird, 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 entwickelte 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 auf einer umfassenden theoretischen Grundlage. Da die Forscher nicht auf viele bestehende Richtlinien zurückgreifen konnten, mussten sie zunächst ein tieferes Verständnis des piece-baren Aspekts des Quilt-Papiers gewinnen, das dann in mathematische Begriffe übersetzt werden musste.

Das Team entdeckte, dass es einen Hypergraphen benötigte, der eine bestimmte Graph-Struktur ist, die overlapping-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, einen Entwurf zu skizzieren, während der hypergraph-basierte Algorithmus bestimmt, welche Papier-Grundmuster diesen Entwurf 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 Stücke, die wir herausziehen und in diesem Raum untersuchen konnten.”

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