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自动化高科技针织机!一种用计算机技术进行服装定制的高科技

作者: Jansfer

时间: 2019-08-08 17:24

在最新的两篇论文中,麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员成功设计出了用于针织服装自动化的新系统和工具,从而有效地简化了高科技针织机的过程。

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图片来源:MIT CSAIL

几个世纪以来,人类穿的都是手工制作的衣服,世界上发现的最早的针织物品是中世纪时期埃及的一双手工制作的袜子。但最近高科技针织机的涌入改变了如今世界的制衣方式。但高科技制衣是一个复杂的过程,而且在这个过程中出现一个错误就会毁掉整件衣服。

在最新的两篇论文中,麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员成功设计出了用于针织服装自动化的新系统和工具,从而有效地简化了高科技针织机的过程。

在一篇论文中,一个团队创建了一个名为“反编织”(InverseKnit)的系统,这个系统能将针织图案的照片转换成指令,然后与系统连接的机器一起完成服装的制作。这个方法可以让普通用户在没有编码知识的情况下创建设计,甚至可以协调生产中的效率和浪费问题。

CSAIL的博士生亚历山大·卡斯帕(AlexandreKaspar)是关于该系统的一篇新论文的主要作者。他说设计这种高科技针织机的初衷在于希望让不熟悉编程知识的普通够使完全熟悉并使用机器,这样普通用户就可以通过利用机器学习进行设计和制造,从而能够从定制中获益。

在另一篇论文中,研究人员提出了一种用于定制针织产品的计算机辅助设计工具。该工具允许非专业人士使用模板来调整图案和形状,比如在便帽上添加三角形图案,或者在袜子上添加垂直条纹。这样用户在为自己的身体定制物品的同时,还可以根据自己的审美对衣物进行个性化设计。

反编织

自动化的出现已经重塑了时尚行业,应对人类的制造业发展产生了潜在的积极影响。

为了让反编织程序正常运行,该团队首先创建了一个编织指令数据集,以及这些图案的匹配图像。然后,研究人员用这些图像数据训练机器的深层神经网络从而理解来自图像的二维编织指令。通过试验发现党对反编织程序进行测试时,该团队发现它在94%的情况下能够给出正确的指令。

卡内基梅隆机器人研究所(Carnegie Mellon Robotics Institute)助理教授吉姆•麦卡恩(Jim McCann)表示,当前最先进的计算机视觉技术需要大量的实验数据,它们需要许多例子来有效地对世界进行模拟。使用反编织程序,该团队收集了大量的针织样本数据集,首次使现代计算机视觉技术能够用于识别和分析针织模式。但目前该系统的样本量较小,研究小组正在致力于扩大样本量,从而能在更大的范围内使用反编织程序。目前,该团队只使用了一种特定类型的腈纶纱,但他们希望测试不同的材料,使系统更加灵活。

编织工具

尽管编织工具在这个领域已经有了很多发展,比如卡耐基梅隆大学的三维网格自动编织工艺,但这些方法往往是复杂而模糊的。三维形状固有的扭曲阻碍了人们理解物品的位置,这可能会给设计师带来困扰。

为了解决这个设计问题,Kaspar和他的同事开发了一个名为“CADKnit”的工具。CADKnit通过使用二维图像、CAD软件和照片编辑等技术,让普通用户可以定制针织设计的模板。 该团队测试了CADKnit的可用性,让非专业用户为他们的服装设计图案,并适当的调整图案的尺寸和形状。在测试后的调查中发现,用户说他们能够很容易地操纵和定制衣物,并成功地制作了多个针织样品,并从这种快速逼真的模拟中有所收益。

然而,该系统只是全面定制服装的第一步。研究人员发现,这种工具不能对不同部位之间有复杂界面的服装(比如汗衫)进行设计。毛衣的衣身和袖子可以以多种方式连接,而软件还没有一种方法来能对其进行设计。不但如此,目前的系统只能使用一根纱线来制作一个形状,但团队希望能够通过在每一针引入一堆纱线来改进这一点。为了能够处理更复杂的图案和更大的形状,研究人员计划使用分层数据结构,这种结构不包含所有缝线,只包含必须有的缝线。

研究人员表示,3D针织的影响甚至有可能超过3D打印。现在,设计工具阻碍了高科技针织技术的发展,这就是这项研究对未来如此重要的原因。

参考:techxplore.com

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