Nieuw prototype software ontwikkeld voor quilting design

Een afgestudeerde in de informatica aan de Stanford University heeft nieuwe prototype software ontwikkeld die het maken van patronen voor foundation paper piecing kan faciliteren, een vorm van quilting. Paper piecing houdt het gebruik in van een backing gemaakt van foundation paper om quilting ontwerpen 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.

“Quilting heeft een rijke traditie en mensen maken deze zeer persoonlijke, geliefde erfstukken, maar paper piece quilting vereist vaak dat mensen werken met patronen die door anderen zijn ontworpen,” zei Leake. “Dus, we wilden 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 met de details over het werk 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 “sew and flip” actie, wat betekent dat het patroon op een zorgvuldige manier moet worden geproduceerd.

Als het patroon slecht wordt uitgevoerd, zal het last hebben van losse stukken, gaten, verkeerd geplaatste naden en ontwerpen die onmogelijk af te maken zijn. Dit betekent allemaal 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 van het figureren uit of niet, af te laden,” zei Leake. “Het is belangrijk voor me dat we ons echt bewust zijn van de manier waarop mensen graag creëren en dat we dat proces niet over-automatiseren.”

Voorafgaand aan dit nieuwe werk, ontwierp Leake een instrument voor improvisatie quilting, dat in mei werd gepresenteerd op de human-computer interactie conferentie CHI.

Ontwikkeling van de algoritme

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

Het team ontdekte dat ze een hypergraph nodig hadden, een speciale grafstructuur die overlapping relaties tussen veel gegevenspunten kan accommoderen. Door het gebruik 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 quilting zou schrijven toen ik begon,” zei Leake. “Maar ik vond een rijke ruimte van problemen met betrekking tot ontwerp en berekening 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.