Naukowcy z MIT chcą, byśmy sami sobie projektowali i szyli ubrania. Pomoże głębokie uczenie.
W ostatnich latach bardzo upowszechniła się technologia druku 3D – z początku bardzo drogie drukarki i skomplikowane oprogramowanie były używane wyłącznie przez profesjonalistów. Teraz niemal każdy amator projektowania może sobie pozwolić na zakup takiego urządzenia, a programy do tworzenia projektów stały się znacznie łatwiejsze w obsłudze.
Mało kto wie, że na długo przed rozpowszechnieniem się druku 3D miłośnicy „zrób to sam” mieli do dyspozycji inne narzędzie – maszynę dziewiarską, czyli urządzenie, które pozwala na produkcję ubrań z dzianiny. Minusem tego rodzaju rozwiązań jest skomplikowany proces projektowania wzoru dziewiarskiego. Jeden mały błąd może zniweczyć cały projekt.
Naukowcy z Laboratorium Nauk Komputerowych i Sztucznej Inteligencji (CSAIL) na MIT chcieliby, żeby domowe dziewiarstwo upowszechniło się podobnie jak druk 3D. W tym celu stworzyli dwa narzędzia, które pozwalają całkowitym amatorom spróbować swoich sił w tworzeniu własnych dzianych ubrań dostosowanych do ich potrzeb, wymiarów i upodobań.
Wzór ze zdjęcia
Pierwsze z nich to InverseKnit – system pozwalający na odtworzenie wzoru dziewiarskiego na podstawie jego zdjęcia. InverseKnit powstał w oparciu o ogromną bazę zdjęć dzierganych wzorów oraz odpowiadających im instrukcji dla maszyn dziewiarskich. Na tej podstawie wyszkolono głęboką sieć neuronową, tak by nauczyła się na podstawie fotografii generować instrukcje dla maszyny. Testy pokazały, że InverseKnit generuje poprawne instrukcje w 94 procentach przypadków.
„Współczesne technologie widzenia maszynowego są głodne danych i potrzebują mnóstwo przykładów, by efektywnie modelować świat wokół nich” – mówi Jim McCann, profesor z Carnegie Mellon Robotics Institute cytowany na stronie internetowej CSAIL. „W przypadku InverseKnit zespół zebrał ogromny zestaw danych, który pozwolił wykorzystać widzenie maszynowe do rozpoznawania i przetwarzania wzorów dziewiarskich”.
Adres filmu na Youtube: https://youtu.be/q1lsnE5ANuM
Źródło: MITCSAIL / YouTube
Drugie narzędzie to oprogramowanie o nazwie CADKnit, które służy do projektowania dzianych ubrań. Mogą je obsługiwać kompletni amatorzy. Korzysta z dwuwymiarowych obrazów, oprogramowania do modelowania CAD (computer assisted design) i technik edycji graficznej. Pozwala w jednym interfejsie projektować kształt i wzór i bazuje na gotowych szablonach.
Zespół przetestował software na grupie amatorskich użytkowników. Tworzyli wzory dziewiarskie dla swoich wyrobów, a także dostosowywali ich kształt i rozmiar. Uczestnicy badania nie mieli z tym większego problemu.
Przyjdzie czas i na swetry
Twórcy rozwiązań przyznają, że to dopiero początek drogi. InverseKnit na razie działa tylko na jednym rodzaju włókna akrylowego. W planach jest rozszerzenie bazy o nowe materiały. Z kolei oprogramowanie do projektowania jak dotąd radzi sobie tylko z prostymi projektami, jak czapki czy skarpetki. W przyszłości program ma też wspierać tworzenie bardziej złożonych ubrań, jak swetry, których poszczególne elementy mogą się ze sobą łączyć na różne sposoby.
„Dziewiarstwo 3D ma szansę stać się o wiele bardziej popularne niż druk 3D. W tej chwili to narzędzia do projektowania stoją na przeszkodzie upowszechnienia tej technologii. Dlatego te badania są tak istotne dla przyszłości tej branży” – mówi Jim McCann.
Twórcy rozwiązania wyobrażają sobie, że w przyszłości ich technologia mogłaby działać w modelu knitting as a service (dzierganie jako usługa) – klienci wysyłaliby swoje projekty do fabryki i otrzymywali przesyłką wykonane na ich podstawie ubrania. Oprogramowanie tego typu mogłoby mieć też wpływ na upowszechnienie domowych maszyn dziewiarskich, podobnie jak technologia druku 3D w ostatnich latach trafiła pod strzechy.