Egy új algoritmus automatizálja a közismerten bonyolult - és gyakran frusztráló - folyamatot, amelynek során a fejlett steppelési minták lépéseinek sorrendjét kitalálják.

Ez lehetővé teszi, hogy a paplanok a tervezésre és a kreativitásra összpontosítsanak.

A Stanfordi Egyetem informatikus hallgatója, Mackenzie Leake 10 éves kora óta steppelt, de soha nem gondolta, hogy a mesterség lesz a doktori disszertáció középpontjában. A munka részét képezi egy új prototípus szoftver, amely megkönnyíti a minták készítését a foltvarrás egy formájának, az úgynevezett alaplappapírozásnak, amely magában foglalja az alaplapból készült hátlap használatát a steppelt rajz elrendezéséhez és varrásához.

Alapítványi papírdarab mintázat kidolgozása - amely hasonlít a festés szám szerint vázlat - gyakran nem intuitív. Kevés hivatalos irányelv van a mintázathoz, és a meglévő irányelvek nem elegendőek a sikeres eredmény biztosításához.

"A steppelésnek ez a gazdag hagyománya van, és az emberek ezeket a nagyon személyes, nagyra becsült örökségeket készítik, de a papírdarabok gyakran megkövetelik, hogy az emberek más emberek által tervezett minták alapján dolgozzanak" - mondja Leake, a Maneesh Agrawala laboratóriumának tagja, a számítástechnika professzora a Stanfordi Brown Institute for Media Innovation munkatársa.

"Tehát olyan digitális eszközt akartunk létrehozni, amely lehetővé teszi az emberek számára, hogy megtervezzék a tervezni kívánt mintákat anélkül, hogy át kellene gondolniuk az összes geometriát, sorrendet és korlátozást."

A takaró minden blokkját egy Stanford kutatók által kifejlesztett algoritmus-alapú eszközzel tervezték. (Hitel: Mackenzie Leake)

A mesterség tiszteletben tartása

A papírdarabok vonzerejének leírása során Leake a modern esztétikát, valamint az irányítás és a pontosság magas szintjét idézi. A paplan varratait átvarrják a papírmintára, és a varrási folyamat előrehaladtával az egyes szövetdarabokat átfordítják, hogy kialakítsák a végleges tervet. Mindez a „varrni és megfordítani” művelet azt jelenti, hogy a mintát gondos sorrendben kell elkészíteni.

A rosszul kivitelezett minták laza darabokhoz, lyukakhoz, rosszul elhelyezett varratokhoz és olyan mintákhoz vezethetnek, amelyeket egyszerűen lehetetlen befejezni. Amikor a paplanok saját papírdarabokat készítenek, a varratok sorrendjének kitalálása jelentős időt vehet igénybe - és még mindig nem kielégítő eredményekhez vezethet.

„A legnagyobb kihívás, amellyel szembeszállunk, az, hogy hagyjuk az embereket arra összpontosítani alkotó ossza meg és töltse le a mentális energiát, hogy kitalálják, tudják-e használni ezt a technikát vagy sem. ”- mondja Leake, a cikk vezető szerzője. "Fontos számomra, hogy valóban tisztában legyünk azzal, ahogyan az emberek szeretnek alkotni, és hogy nem állítjuk túlzottan ezt a folyamatot."

Ez nem Leake első próbálkozása a számítógéppel segített steppeléssel. Korábban tervezte a szerszám improvizációs foltvarrásért, amelyet a májusi CHI ember-számítógép interakciós konferencián mutatott be.

Foltvarrás minták

A legújabb foltvarró szoftver középpontjában álló algoritmus fejlesztése jelentős elméleti megalapozást igényelt. Néhány meglévő irányelv folytatásával a kutatóknak először formálisabb megértést kellett kapniuk arról, mi teszi a paplan darabdarabkává, majd ezt matematikailag képviselik.

Végül megtalálták, amire szükségük volt egy adott gráfstruktúrában, amit hipergráfnak neveztek. Míg az úgynevezett „egyszerű” grafikonok csak vonalakon keresztül tudják összekapcsolni az adatpontokat, a hipergráf sok adatpont közötti átfedéses kapcsolatokat képes elhelyezni. (A Venn-diagram egyfajta hipergráf.) A kutatók megállapították, hogy a minta akkor lesz papírdarabképes, ha hipergráffal ábrázolható, amelynek élei egyenként eltávolíthatók egy meghatározott sorrendben - ami megfelelne annak, hogy a varratok hogyan vannak varrva a mintában.

A prototípus szoftver lehetővé teszi a felhasználók számára a tervrajz vázlatának elkészítését, és az alapjául szolgáló hipergráf alapú algoritmus meghatározza, hogy a papír alapmintái milyen módon tehetik lehetővé - ha vannak ilyenek. Számos minta többféle mintavételi lehetőséget eredményez, és a felhasználók addig módosíthatják a vázlatukat, amíg meg nem kapják a tetszés szerinti mintát. A kutatók reményeik szerint nyáron nyilvánosan elérhetővé teszik szoftverük egyik verzióját.

"Nem számítottam rá, hogy elkezdtem a számítástechnikai disszertációmat a steppelésről" - mondja Leake. "De megtaláltam ezt a nagyon gazdag problémakört a tervezéssel és a számítással, valamint a hagyományos kézművességgel kapcsolatban, ezért rengeteg különféle darabot tudtunk levonulni és megvizsgálni ezen a téren."

A kutatók bemutatják papír augusztusban, a SIGGRAPH 2021 számítógépes grafikai konferencián. További társszerzők a Kaliforniai Egyetem, a Berkeley és a Cornell Egyetem munkatársai.

Forrás: Stanford Egyetem

A szerzőről

Ez a cikk eredetileg megjelent eljövendő utókor