Un nou algoritm automatizează procesul notoriu complicat - și adesea frustrant - de a afla ordinea pașilor în modele avansate de matlasare.

Asta le permite matlaselor să se concentreze pe design și creativitate.

Mackenzie Leake, absolventă de informatică a Universității Stanford, a matlasat de la vârsta de 10 ani, dar nu și-a imaginat niciodată că meșteșugul ar fi în centrul disertației sale de doctorat. În acea lucrare este inclus un nou software prototip care poate facilita confecționarea modelelor pentru o formă de matlasare numită fundare de hârtie de fundație, care implică utilizarea unui suport din hârtie de fundație pentru a întinde și coase un design matlasat.

Dezvoltarea unui model de matlasă de hârtie pentru fundație - care arată similar cu a vopsea după numere contur - este adesea non-intuitiv. Există puține linii directoare formale pentru modelare și cele care există sunt insuficiente pentru a asigura un rezultat de succes.

„Matlasarea are această tradiție bogată și oamenii fac aceste moșteniri foarte personale, prețuite, dar matlasarea bucăților de hârtie necesită adesea ca oamenii să lucreze după modele pe care alte persoane le-au conceput”, spune Leake, membru al laboratorului lui Maneesh Agrawala, profesor de informatică și director al Brown Institute for Media Innovation din Stanford.

„Așadar, am vrut să producem un instrument digital care să le permită oamenilor să proiecteze tiparele pe care doresc să le proiecteze fără a fi nevoie să se gândească la toate geometria, ordonarea și constrângerile.”

Fiecare dintre blocurile din această pilotă au fost proiectate folosind un instrument bazat pe algoritmi dezvoltat de cercetătorii de la Stanford. (Credit: Mackenzie Leake)

Respectarea ambarcațiunii

În descrierea atracției pilotei din hârtie, Leake citează estetica modernă și nivelul ridicat de control și precizie. Cusăturile pilotei sunt cusute prin modelul de hârtie și, pe măsură ce se desfășoară procesul de cusătură, bucățile individuale de țesătură sunt răsturnate pentru a forma designul final. Toată această acțiune „coase și întoarce” înseamnă că modelul trebuie produs într-o ordine atentă.

Modelele slab executate pot duce la piese libere, găuri, cusături înlocuite și modele care sunt pur și simplu imposibil de realizat. Atunci când matrițele își creează propriile modele de împărțire a hârtiei, stabilirea ordinii cusăturilor poate dura mult timp - și totuși duce la rezultate nesatisfăcătoare.

„Cea mai mare provocare pe care o abordăm este să lăsăm oamenii să se concentreze asupra creator împărțiți și descărcați energia mentală pentru a afla dacă pot folosi sau nu această tehnică ”, spune Leake, autorul principal al lucrării. „Este important pentru mine că suntem cu adevărat conștienți și respectați modul în care oamenii doresc să creeze și că nu supra-automatizăm acest proces.”

Aceasta nu este prima incursiune a lui Leake în matlasarea asistată de computer. Ea a proiectat anterior un instrument pentru matlasarea improvizațională, pe care a prezentat-o ​​la conferința de interacțiune om-computer CHI din mai.

Modele de matlasare

Dezvoltarea algoritmului din centrul acestui ultim software de matlasare a necesitat o bază teoretică substanțială. Cu puține linii directoare existente, cercetătorii au trebuit să obțină mai întâi o înțelegere mai formală a ceea ce face ca hârtia de plapumă să fie capabilă, apoi să o reprezinte matematic.

Au găsit în cele din urmă ceea ce aveau nevoie într-o anumită structură a graficului, numită hipergraf. În timp ce așa-numitele grafice „simple” pot conecta doar punctele de date prin linii, un hipergraf poate găzdui relații suprapuse între multe puncte de date. (O diagramă Venn este un tip de hipergraf.) Cercetătorii au descoperit că a model va fi capabil de bucăți de hârtie dacă poate fi descris de un hipergraf ale cărui margini pot fi îndepărtate pe rând, într-o ordine specifică - ceea ce ar corespunde modului în care cusăturile sunt cusute în model.

Software-ul prototip permite utilizatorilor să schițeze un design, iar algoritmul bazat pe hipergraf determină ce tipare de fundație a hârtiei ar putea face posibilă - dacă există. Multe modele au ca rezultat mai multe opțiuni de model și utilizatorii își pot regla schița până când obțin un model care le place. Cercetătorii speră să facă o versiune a software-ului lor disponibilă public în această vară.

„Nu mă așteptam să scriu disertația mea de informatică despre matlasare când am început”, spune Leake. „Dar am găsit acest spațiu foarte bogat de probleme care implică proiectarea și calculul și meșteșugurile tradiționale, așa că au existat o mulțime de piese diferite pe care am putut să le scoatem și să le examinăm în acel spațiu.”

Cercetătorii vor prezenta lor hârtie la conferința de grafică pe computer SIGGRAPH 2021 din august. Coautori suplimentari sunt de la Universitatea din California, Berkeley și Universitatea Cornell.

Sursa: Universitatea Stanford

Despre autor

Acest articol a apărut inițial pe Viitor