为拼布设计开发的新型原型软件

斯坦福大学的一名计算机科学毕业生开发了一种新型原型软件，可以促进基础纸拼布的图案制作。纸拼布涉及使用基础纸作为背衬来布置和缝制拼布设计。

开发基础纸拼布图案的指导方针很少，现有的指导方针不足以获得成功的结果。这促使Mackenzie Leake开发了一种新算法。

Leake也是斯坦福大学Maneesh Agrawala实验室的成员，Maneesh Agrawala是计算机科学的Forest Baskett教授和Brown媒体创新研究所的主任。

“拼布有着丰富的传统，人们制作这些非常个人化和珍贵的传家宝，但纸拼布通常需要人们从其他人设计的图案中工作，”Leake说。“所以，我们想制作一个数字工具，让人们设计他们想要设计的图案，而不必思考所有的几何、排序和约束。”

该论文的详细内容已经发表，并将在八月的计算机图形会议SIGGRAPH 2021上呈现。

纸拼布

Leake说，现代美学和高水平的控制和精度是纸拼布的关键。它遵循“缝合和翻转”的动作，这意味着图案必须以谨慎的方式产生。

如果图案执行不良，它将遭受松散的碎片、孔、错位的缝合线和无法完成的设计。所有这些意味着拼布者通常很难创建自己的纸张设计。

Leake是发表论文的首席作者。

“我们正在解决的最大挑战是让人们专注于创造性部分，并卸载思考是否可以使用这种技术的精神能量，”Leake说。“对我来说，重要的是我们真正意识到并尊重人们喜欢创造的方式，我们不会过度自动化这个过程。”

在这项新工作之前，Leake设计了一种用于即兴拼布的工具，该工具于五月在人机交互会议CHI上呈现。

开发算法

新算法大量基于实质性的理论基础。由于研究人员无法依赖许多现有的指导方针，他们必须首先更深入地了解拼布纸的可拼接性，然后将其转化为数学术语。

研究人员发现他们需要一个超图，这是一种图结构，可以容纳多个数据点之间的重叠关系。通过使用超图，研究人员找到了判断图案是否可以纸拼的方法。

原型软件允许用户草拟一个设计，同时基于超图的算法确定哪些纸基础图案可以使该设计成为可能。

“我没想到我会为拼布写计算机科学论文，当我开始时，”Leake说。“但是我发现了一个丰富的涉及设计、计算和传统工艺的问题空间，所以我们能够在这个空间中提取和检查很多不同的部分。”

论文的共同作者包括加州大学伯克利分校和康奈尔大学的研究人员。