智東西（公眾號：zhidxcom）
編 | 王穎
導語：不懂編程？不會設計？沒關系，自動編織系統幫你零基礎完成服裝定制。
智(zhi)東西8月(yue)6日消(xiao)息(xi)，麻省理工(gong)(gong)學(xue)院計(ji)(ji)(ji)算機科(ke)學(xue)與人(ren)工(gong)(gong)智(zhi)能(neng)實(shi)驗(yan)室(shi)（CSAIL）的研究人(ren)員在最(zui)新(xin)論文中提(ti)出了一種用(yong)于(yu)針織服裝自動化(hua)的新(xin)系統和設計(ji)(ji)(ji)工(gong)(gong)具，可以簡化(hua)編(bian)程(cheng)設計(ji)(ji)(ji)的流程(cheng)。
研究團隊創(chuang)(chuang)建了(le)一(yi)個名(ming)為“ InverseKnit”的(de)系(xi)統，可以將針(zhen)織圖案的(de)照(zhao)片翻譯成指令，然后(hou)與機器一(yi)起用(yong)來制(zhi)作服裝。這樣(yang)的(de)方法可以讓普通用(yong)戶(hu)在沒有編碼知識的(de)情況(kuang)下(xia)創(chuang)(chuang)建設計，甚至可以協調(diao)制(zhi)作過(guo)程中的(de)效率(lv)和浪費問題。
同時研究人員還提出了一個計算機輔助設計工具，可以用來定制針織物品。這個工具可以讓非專業(ye)人士使用模板(ban)來調整圖案和形狀，比如(ru)在帽(mao)子(zi)上(shang)加上(shang)三(san)角形圖案，或者在襪子(zi)上(shang)加上(shang)豎條紋。
編織(zhi)工(gong)(gong)藝可以(yi)(yi)追溯到中(zhong)世(shi)紀(ji)的埃及(ji)，幾個世(shi)紀(ji)以(yi)(yi)來(lai)人類的衣櫥(chu)里一(yi)直(zhi)都有(you)手(shou)工(gong)(gong)制作的衣服，但(dan)是(shi)隨著科(ke)技(ji)(ji)的發展，高科(ke)技(ji)(ji)針織(zhi)機(ji)的出現改變了制作服裝的方式。CSAIL的研究又將為計算機(ji)編織(zhi)技(ji)(ji)術帶來(lai)怎樣的新(xin)突破呢？
一、InverseKnit生成指令準確率達94%
為了讓(rang)InverseKnit系(xi)統真正運行起(qi)來，研究團隊創建了一個編織指令(ling)(ling)的(de)數據集，以及這些模式匹配的(de)圖像。然后(hou)他們用(yong)這些數據訓(xun)練系(xi)統的(de)深度神經網絡，來解(jie)釋圖像中的(de)二維編織指令(ling)(ling)。
給系(xi)統一張手套的照(zhao)片，然后讓模型生(sheng)成(cheng)一組指令，InverseKnit就會按照(zhao)這些指令輸出設計。測試InverseKnit時94%的時間它(ta)都(dou)能生(sheng)成(cheng)準確(que)的指令。
自動(dong)編(bian)織(zhi)機器能制作各種材料和樣(yang)式(shi)的(de)服(fu)裝(zhuang)，不(bu)論是Prada的(de)毛衣(yi)還是Nike的(de)襯衫。但目前這項技術(shu)還遠遠談不(bu)上天衣(yi)無縫，編(bian)織(zhi)設計是一(yi)個(ge)很復雜(za)繁瑣的(de)考(kao)驗，編(bian)程的(de)機器要指定(ding)每(mei)一(yi)針的(de)位置，一(yi)個(ge)錯誤就可能導致整(zheng)件衣(yi)服(fu)都(dou)被毀(hui)掉。
研(yan)究人(ren)員發現，在制(zhi)作像毛(mao)衣這種比較復(fu)雜的(de)服裝時，系統部件不能很好的(de)與設計工具配合。毛(mao)衣和(he)袖子(zi)的(de)主干(gan)雖然可(ke)以通過(guo)各種方(fang)式(shi)連接，但軟(ruan)件還沒有一種可(ke)以描述整個設計的(de)方(fang)法。
此外，目(mu)前(qian)的(de)(de)系(xi)統只能(neng)使用(yong)一(yi)(yi)根紗(sha)(sha)線(xian)來制作一(yi)(yi)個形狀，但團(tuan)隊(dui)希望(wang)通過在每一(yi)(yi)針(zhen)引入(ru)一(yi)(yi)堆紗(sha)(sha)線(xian)來改進(jin)這一(yi)(yi)點。為(wei)了能(neng)夠處理更復雜的(de)(de)圖案和更大的(de)(de)形狀，研究人員計劃使用(yong)分層數據結構，這種結構不包(bao)含制作中需要所有(you)紗(sha)(sha)線(xian)，只包(bao)含必要紗(sha)(sha)線(xian)。
論文作(zuo)者(zhe)Csail博士和(he)Alexandre Kaspar在論文中表示(shi)，就機器人和(he)編織而言，這種類型的(de)系(xi)統能幫助沒有編程和(he)設計知識(shi)的(de)普(pu)通用(yong)戶快速(su)掌(zhang)握使(shi)用(yong)編織機的(de)技能，無需(xu)編程專業知識(shi)就能訪問機器。
InverseKnit現在(zai)還只能在(zai)小樣(yang)本(ben)數量下工作，研(yan)究團(tuan)隊(dui)正在(zai)擴大樣(yang)本(ben)庫，以便InverseKnit系統(tong)能更大規模使用。目前，該團(tuan)隊(dui)只使用了一種特(te)定(ding)類型(xing)的腈綸紗，他們正在(zai)測試不同(tong)的材料使編織系統(tong)更加靈(ling)活。
二、CADKnit可同時完成兩種定制任務
雖然在自動(dong)編織(zhi)領域(yu)已經有了很多的(de)發展，比如卡耐基(ji)梅隆大學的(de)自動(dong)編織(zhi)三維(wei)網格的(de)工藝，但是這些(xie)方法往(wang)往(wang)是復雜(za)和模糊的(de)。 三維(wei)形狀(zhuang)固有的(de)扭曲妨礙了系統對物品位置的(de)理解(jie)，這可(ke)能成為設計師的(de)負(fu)擔。
為(wei)了解決這個(ge)(ge)設計問(wen)題，Alexandre Kaspar和(he)(he)他的同事開發了一個(ge)(ge)名(ming)為(wei)“CADKnit”的工(gong)具，它使用二維圖像、CAD軟件和(he)(he)照片編輯技(ji)術(shu)，讓普通用戶(hu)為(wei)針織設計定制(zhi)模板(ban)。
CADKnit允許用戶在同一界(jie)面中設計(ji)圖案和形狀，這(zhe)是其(qi)他軟件(jian)系(xi)統暫時還(huan)無法(fa)做到的，它們很可能會在定(ding)制(zhi)時丟(diu)失一端(duan)的一些工作。
Alexandre Kaspar表示，他(ta)們的(de)設計(ji)目標是(shi)為了(le)讓定制(zhi)編織(zhi)變得更加容易，無(wu)論是(shi)想要(yao)模仿朋友(you)帽子(zi)的(de)日常用戶(hu)，還是(shi)在制(zhi)造環境中(zhong)使用這種工具的(de)用戶(hu)都(dou)能(neng)進行更簡單(dan)的(de)個性化定制(zhi)。
研究團(tuan)隊(dui)通過讓非(fei)專(zhuan)業用戶定制服裝(zhuang)圖案和調整尺(chi)寸(cun)來(lai)測試CADKnit的(de)可用性。參(can)與測試的(de)用戶表示，CADKnit很容易操作，圖案和花邊也都很逼真(zhen)，他們成功定制了多個(ge)帽子(zi)或襪子(zi)的(de)針織品。
結語：自動編織系統將邁向全服裝定制
當前(qian)最(zui)先(xian)進的計算機視覺技術(shu)需要大量(liang)(liang)數據來模擬這個(ge)世界， 為了開發InverseKnit，研(yan)究小組(zu)收集了大量(liang)(liang)編(bian)織樣本數據集，這是第一次使現代計算機視覺技術(shu)能(neng)夠用(yong)于(yu)識別和(he)解析編(bian)織圖案。
整個InverseKnit目(mu)前只是邁向(xiang)計算機(ji)系(xi)統(tong)全服裝定制(zhi)的第一步。計算機(ji)編織系(xi)統(tong)與我們的日常生產(chan)生活(huo)關系(xi)非常密切，未來產(chan)生的影(ying)響可能比3D打印(yin)更大。
原(yuan)文來自：CSAIL
