스마트폰 애플리케이션의 한계는 어디일까? 다양한 니즈만큼 각양각색의 앱(App)이 출시되고 있는데, 최근 스탠퍼드 대학원생이 퀼트에 대한 열정과 코딩을 결합해 퀼트 도안을 만드는 앱을 출시했다고 스탠퍼드 데일리가 전했다.
스탠퍼드 대학교 컴퓨터 과학 박사 과정의 매켄지 리크(Mackenzie Leake)는 20년 석사, 21년 박사 논문을 통해 입력한 디자인을 통해 퀼팅 패턴을 도출하는 애플리케이션을 공개했다.
파운데이션 페이퍼 퀼팅(Foundation paper quilting)은 현대 퀼팅 커뮤니티에서 인기를 끄는 퀼트 기법이다. 퀼터는 프린트된 종이 패턴을 이용해 두 장의 천을 함께 봉합한다. 깔끔한 최종 제품을 만들기 위해선 패턴에 따라 지정된 순서대로 원단을 추가한다. 파운데이션 페이퍼 퀼팅은 고도의 기술적 디자인이 필요하다. 그래서 타인이 개발한 패턴을 사용해야 하는 경우가 있고, 예술적 기회가 제한되는 문제가 있었다. 리크는 이를 극복하기 위해 수학과 컴퓨터 과학을 사용했다.
리크는 입력한 디자인에서 가능한 퀼팅 패턴을 결정하는 소프트웨어 프로그램을 설계했으며, 해당 앱은 8월 18일 출시되었다. 리크는 자신의 앱을 통해 퀼터가 수년 간 쌓아온 모든 지식을 컴퓨터로 조작할 수 있는 일반적인 문제로 변환할 수 있다고 밝혔다.
해당 연구에 UC 버클리와 MIT의 Ph.D.’19 길버트 번스타인(GilbertBernstein), 코넬의 B.S.’10 아베 데이비스(Abe Davis), 포레스트 바스켓의 B.S.’94, Ph.D.’02이자 CS 교수, 브라운 미디어 혁신 연구소장인 마네시 아그로왈라(Maneesh Agrawala)가 참여했다. 연구진은 하이퍼 그래프를 통해 퀼팅 문제를 수학적 문제로 변환할 수 있다는 것을 발견했다.
하이퍼그래프(Hypergraph)는 모서리가 정확히 두 꼭짓점을 연결하는 일반 그래프롸 달리 모서리가 임의의 수의 꼭짓점을 결합할 수 있는 그래프를 일반화한 것이다. 아그로왈라 교수는 “표준 노드 링크 그래프에서 모서리는 두 개의 노드만 연결할 수 있다. 하이퍼그래프의 개념은 3개 이상의 노드를 연결하는 가장자리가 있다는 것이다.”고 설명했다.
하이퍼그래프는 원하는 수의 정점을 연결할 수 있는 기능을 통해 퀼트 섬유 조각과 같은 겹치는 관계를 정확하게 표현할 수 있다. 논문에 따르면 하이퍼그래프 꼭짓점은 천 조각을 나타내며 하이퍼그래프는 솔기를 나타낸다.
연구팀은 실험을 통해 실행 가능한 퀼트 패턴이 약간의 유용한 특성을 가진 순환 하이퍼 그래프를 가지고 있다는 것을 증명했다.
번스타인 박사는 “이는 ‘과정’으로 이해하는 것이 더 쉽다”며 “무언가를 건설할 때 당신은 한 가지 일을 하고, 또 다른 일을 하고, 또 다른 일을 하고, 그 과정의 끝에 도달하게 된다. 일이 어떻게 일어나야 하는지에 대한 의존성이 있다. 이러한 의존성이 순환적이면 그 의존성으로 구성할 수 없다.”고 말했다.
순환 하이퍼그래프는 비순환 종속성을 가진다. 연구진은 이 특성을 이용해 입력 디자인이 비순환 하이퍼그래프로 표현될 수 있는지를 판단하고 가능한 모든 퀼팅 패턴을 출력하는 소프트웨어를 개발했다.
리크는 지루한 작업을 자동화하면서도 개인화, 디자인하고 프로세스에서 벗어나고 싶은 부분이 있기 때문에 퀼팅을 지나치게 자동화하지 않으려고 했다고 설명했다.
해당 연구는 컴퓨터 그래픽과 인터래티브 기술에 초점을 맞춘 2021 SIGGRAPH 콘퍼런스에서 발표될 예정이다.
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