Nuevo algoritmo para el acolchado moderno

La estudiante graduada en ciencias de la computación de la Universidad de Stanford, Mackenzie Leake, ha estado tejiendo desde los 10 años, pero nunca imaginó que el oficio sería el foco de su tesis doctoral. En ese trabajo se incluye un nuevo software prototipo que puede facilitar la creación de patrones para una forma de acolchado llamado empalme de papel de base, que implica el uso de un respaldo hecho de papel de base para diseñar y coser un diseño acolchado.

Desarrollar un patrón de colcha de pieza de papel de base, que se parece a un esquema de pintar por números, a menudo no es intuitivo. Hay pocas pautas formales para la creación de patrones y las que existen son insuficientes para asegurar un resultado exitoso.

“El acolchado tiene esta rica tradición y la gente hace estas reliquias muy personales y apreciadas, pero el acolchado con piezas de papel a menudo requiere que las personas trabajen con patrones que otras personas diseñaron”, dijo Leake, miembro del laboratorio de Maneesh Agrawala, profesor de Forest Baskett. de Ciencias de la Computación y director del Instituto Brown para la Innovación de Medios en Stanford. “Entonces, queríamos producir una herramienta digital que permitiera a las personas diseñar los patrones que desean diseñar sin tener que pensar en toda la geometría, el orden y las restricciones”.

Se publica un artículo que describe este trabajo y se presentará en la conferencia de gráficos por computadora SIGGRAPH 2021 en agosto.


Recomendado: ¿Qué es el Big data?.


Respetando el oficio

Al describir el encanto de las colchas de papel, Leake cita la estética moderna y el alto nivel de control y precisión. Las costuras de la colcha se cosen a través del patrón de papel y, a medida que avanza el proceso de costura, las piezas individuales de tela se dan la vuelta para formar el diseño final. Toda esta acción de “coser y voltear” significa que el patrón debe producirse en un orden cuidadoso.

Los patrones mal ejecutados pueden dar lugar a piezas sueltas, agujeros, costuras fuera de lugar y diseños que son simplemente imposibles de completar. Cuando los quilters crean sus propios diseños de empalmes de papel, averiguar el orden de las costuras puede llevar un tiempo considerable y aun así dar lugar a resultados insatisfactorios.

“El mayor desafío al que nos enfrentamos es permitir que las personas se concentren en la parte creativa y descarguen la energía mental de averiguar si pueden usar esta técnica o no”, dijo Leake, autor principal del artículo SIGGRAPH. “Para mí es importante que seamos realmente conscientes y respetemos la forma en que a la gente le gusta crear y que no estamos automatizando demasiado ese proceso”.

Esta no es la primera incursión de Leake en el acolchado asistido por computadora. Anteriormente diseñó una herramienta para el acolchado improvisado, que presentó en la conferencia de interacción humano-computadora CHI en mayo.

Teoría del acolchado

El desarrollo del algoritmo en el corazón de este último software de acolchado requirió una base teórica sustancial. Con pocas pautas existentes para continuar, los investigadores tuvieron que obtener primero una comprensión más formal de lo que hace que un papel de colcha se pueda fragmentar, y luego representar eso matemáticamente.

Finalmente encontraron lo que necesitaban en una estructura gráfica particular, llamada hipergrafía. Mientras que los llamados gráficos “simples” solo pueden conectar puntos de datos por líneas, un hipergráfico puede acomodar relaciones superpuestas entre muchos puntos de datos. (Un diagrama de Venn es un tipo de hipergráfico). Los investigadores encontraron que un patrón se puede fragmentar en papel si se puede representar mediante un hipergráfico cuyos bordes se pueden eliminar uno a la vez en un orden específico, lo que correspondería a cómo se cosen las costuras en el patrón.

El software prototipo permite a los usuarios esbozar un diseño y el algoritmo subyacente basado en hipergráficos determina qué patrones de base de papel podrían hacerlo posible, si es que hay alguno. Muchos diseños dan como resultado múltiples opciones de patrones y los usuarios pueden ajustar su boceto hasta obtener un patrón que les guste. Los investigadores esperan poner a disposición del público una versión de su software este verano.

“No esperaba estar escribiendo mi disertación en ciencias de la computación sobre acolchado cuando comencé”, dijo Leake. “Pero encontré este espacio realmente rico de problemas relacionados con el diseño y la computación y la artesanía tradicional, por lo que ha habido muchas piezas diferentes que hemos podido sacar y examinar en ese espacio”.

Investigadores de la Universidad de California, Berkeley y la Universidad de Cornell son coautores de este artículo. Agrawala también es una filial del Instituto de Inteligencia Artificial Centrada en el Hombre (HAI).

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad Stanford. Original escrito por Taylor Kubota. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.