Ny prototypmjukvara utvecklad för quiltningdesign

En datorvetenskapsstudent vid Stanford University har utvecklat en ny prototypmjukvara som kan underlätta mönsterframställning för foundation paper piecing, som är en form av quiltning. Paper piecing innebär att man använder en bakgrund av foundation paper för att lägga ut och sy quiltade mönster.

Det finns inte många riktlinjer för att utveckla en foundation paper piece quiltmönster, och de få som finns är inte tillräckliga för ett lyckat resultat. Detta ledde till att Mackenzie Leake satte sig för att utveckla en ny algoritm.

Leake är också medlem i Maneesh Agrawalas lab, Forest Baskett Professor of Computer Science och chef för Brown Institute for Media Innovation vid Stanford.

“Quiltning har en rik tradition och människor skapar mycket personliga och omhuldade arv, men paper piece quiltning kräver ofta att människor arbetar från mönster som andra människor har designat”, sa Leake. “Så vi ville producera ett digitalt verktyg som låter människor designa de mönster de vill designa utan att behöva tänka igenom all geometri, ordning och begränsningar.”

Arbetet presenterades i en publikation och kommer att presenteras i augusti på computer graphics-konferensen SIGGRAPH 2021.

Papperstycksquiltar

Leake säger att den moderna estetiken och den höga nivån av kontroll och precision är nyckeln till papperstycksquiltar. Det följer en “sy och vänd”-åtgärd, vilket innebär att mönstret måste produceras på ett noggrant sätt.

Om mönstret utförs dåligt kommer det att lida av lösa bitar, hål, felplacerade sömmar och mönster som är omöjliga att slutföra. Detta innebär att quilters ofta har svårt att skapa sina egna papperdesigner.

Leake är huvudförfattare till den publicerade artikeln.

“Den största utmaningen vi tar itu med är att låta människor fokusera på den kreativa delen och avlasta den mentala energin att avgöra om de kan använda denna teknik eller inte”, sa Leake. “Det är viktigt för mig att vi är medvetna om och respektfulla mot hur människor vill skapa och att vi inte överautomatiserar den processen.”

Tidigare har Leake designat ett verktyg för improviserad quiltning, som presenterades på human-computer interaction-konferensen CHI i maj.

Utveckling av algoritmen

Den nya algoritmen bygger tungt på en betydande teoretisk grund. Eftersom forskarna inte kunde förlita sig på många befintliga riktlinjer, var de tvungna att först skaffa sig en djupare förståelse för den bit-formbara aspekten av quilt-pappret, som sedan måste uttryckas i matematiska termer.

Teamet upptäckte att de behövde en hypergraf, som är en särskild grafstruktur som kan hantera överlappande relationer mellan många datapunkter. Genom att använda en hypergraf hittade forskarna ett sätt att avgöra om ett mönster kommer att vara papperstycksbart.

Prototypmjukvaran möjliggör för användare att skissa ut en design, medan hypergraf-algoritmen bestämmer vilka pappergrundmönster som skulle göra den designen möjlig.

“Jag förväntade mig inte att skriva min datorvetenskapsavhandling om quiltning när jag började”, sa Leake. “Men jag hittade detta rika utrymme av problem som involverar design och beräkning och traditionella hantverk, så det har funnits många olika bitar som vi har kunnat dra av och undersöka i det utrymmet.”

Medförfattare till artikeln inkluderade forskare från University of California, Berkeley och Cornell University.