为绗缝设计开发的新原型软件

斯坦福大学计算机科学专业的一名毕业生开发了新的原型软件，可以促进基础纸张拼接的图案制作，这是一种绗缝形式。 纸张拼接涉及使用由基础纸制成的背衬来布置和缝制绗缝设计。 

用于开发基础纸片被子图案的指南并不多，而且现有的指南也很少，不足以获得成功的结果。 这就是麦肯齐·利克 (Mackenzie Leake) 提出并开发一种新算法的原因。

Leake 也是 Maneesh Agrawala 实验室的成员，Maneesh Agrawala 是计算机科学教授、斯坦福大学布朗媒体创新研究所所长。 

“绗缝有着丰富的传统，人们制作这些非常个人化、珍贵的传家宝，但纸片绗缝通常需要人们根据其他人设计的图案进行加工，”利克说。 “因此，我们希望生产一种数字工具，让人们可以设计他们想要设计的图案，而无需考虑所有几何形状、顺序和约束。”

详细介绍这项工作的论文是 出版 并将于 2021 月在计算机图形学会议 SIGGRAPH XNUMX 上展示。 

纸片被子

Leake 表示，现代美学以及高水平的控制和精确度是纸质被子的关键。 它遵循“缝合和翻转”动作，这意味着必须以仔细的方式制作图案。

如果图案执行得不好，就会出现松散的碎片、孔洞、错位的接缝以及无法完成的设计。 这一切都意味着绗缝者通常很难创造自己的纸张设计。 

Leake 是该发表论文的主要作者。

“我们正在解决的最大挑战是让人们专注于创意部分，并减轻思考是否可以使用这种技术的精神能量，”利克说。 “对我来说重要的是，我们真正意识到并尊重人们喜欢的创造方式，并且我们没有过度自动化该过程。”

在这项新工作之前，Leake 设计了一款即兴绗缝工具，并在 XNUMX 月份的人机交互会议 CHI 上进行了展示。

开发算法

新算法很大程度上基于坚实的理论基础。 由于研究人员无法依赖许多现有的指导方针，因此他们必须首先对被子纸的可拼贴方面有更深入的了解，然后必须将其转化为数学术语。

该团队发现他们需要一个超图，这是一种特殊的图结构，可以容纳许多数据点之间的重叠关系。 通过使用超图，研究人员找到了一种判断图案是否可以在纸上拼成的方法。 

原型软件使用户能够勾勒出设计草图，而基于超图的算法则确定什么样的纸张基础模式将使该设计成为可能。 

“当我开始时，我没想到会写关于绗缝的计算机科学论文，”Leake 说。 “但我发现这个涉及设计、计算和传统工艺的问题空间非常丰富，因此我们能够在这个空间中完成和检查许多不同的部分。”

该论文的共同作者包括来自加州大学伯克利分校和康奈尔大学的研究人员。