Nieuw prototype software ontwikkeld voor quiltontwerp

Een afgestudeerde in de informatica aan de Stanford University heeft een nieuw prototype software ontwikkeld dat het maken van patronen voor foundation paper piecing kan faciliteren, een vorm van quilten. Paper piecing houdt in dat een achtergrond van foundation paper wordt gebruikt om quiltontwerpen uit te leggen en te naaien.

Er zijn niet veel richtlijnen voor het ontwikkelen van een foundation paper piece quilt patroon, en de weinige die er zijn, zijn niet genoeg voor een succesvol resultaat. Dit is wat Mackenzie Leake ertoe bracht om een nieuwe algoritme te ontwikkelen.

Leake is ook lid van het lab van Maneesh Agrawala, Forest Baskett Professor of Computer Science en directeur van het Brown Institute for Media Innovation aan Stanford.

“Quilten heeft een rijke traditie en mensen maken deze zeer persoonlijke, geliefde erfstukken, maar paper piece quilten vereist vaak dat mensen werken met patronen die anderen hebben ontworpen,” zei Leake. “Dus wilden we een digitaal instrument ontwikkelen dat mensen in staat stelt om de patronen te ontwerpen die ze willen ontwerpen zonder dat ze alle geometrie, volgorde en beperkingen hoeven te doorlopen.”

Het artikel over het onderzoek werd gepubliceerd en zal in augustus worden gepresenteerd op de computer graphics conferentie SIGGRAPH 2021.

Paper Piece Quilts

Leake zegt dat de moderne esthetiek en het hoge niveau van controle en precisie essentieel zijn voor paper piece quilts. Het volgt een “naai en draai” actie, wat betekent dat het patroon op een zorgvuldige manier moet worden gemaakt.

Als het patroon slecht wordt uitgevoerd, zal het last hebben van losse stukken, gaten, verkeerd geplaatste naden en ontwerpen die onmogelijk zijn om af te maken. Dit betekent dat quilters vaak moeite hebben om hun eigen paper ontwerpen te maken.

Leake is de hoofdauteur van het gepubliceerde artikel.

“De grootste uitdaging die we aanpakken, is mensen in staat stellen om zich te concentreren op het creatieve deel en de mentale energie te besparen die nodig is om te bepalen of ze deze techniek kunnen gebruiken of niet,” zei Leake. “Het is belangrijk voor me dat we echt bewust zijn van de manier waarop mensen creatief werken en dat we dat proces niet over-automatiseren.”

Voordat hij dit nieuwe werk deed, ontwierp Leake een instrument voor improvisatie quilten, dat in mei werd gepresenteerd op de human-computer interactie conferentie CHI.

Ontwikkeling van de algoritme

De nieuwe algoritme is sterk gebaseerd op een substantiële theoretische basis. Aangezien de onderzoekers niet konden vertrouwen op veel bestaande richtlijnen, moesten ze eerst een dieper begrip krijgen van het piece-able aspect van de quilt paper, wat vervolgens in mathematische termen moest worden omgezet.

Het team ontdekte dat ze een hypergraph nodig hadden, een speciale grafische structuur die overlapping relaties tussen veel gegevenspunten kan accommoderen. Met behulp van een hypergraph vonden de onderzoekers een manier om te bepalen of een patroon paper piece-able is.

De prototype software stelt gebruikers in staat om een ontwerp te schetsen, terwijl de hypergraph-gebaseerde algoritme bepaalt welke paper foundation patronen dat ontwerp mogelijk zouden maken.

“Ik had niet verwacht dat ik mijn proefschrift over quilten zou schrijven toen ik begon,” zei Leake. “Maar ik vond deze rijke ruimte van problemen die betrekking hebben op ontwerp en computation en traditionele ambachten, dus er zijn veel verschillende stukken die we hebben kunnen onderzoeken in die ruimte.”

Mede-auteurs van het artikel waren onderzoekers van de University of California, Berkeley en Cornell University.