COrigami: 平面折り可能で視覚認識可能な折り紙を共同設計するAIパイプライン

要旨

生成AIは検証可能な解を伴う問題解決において顕著な成功を収めてきたが、厳密な幾何学的制約と主観的な視覚的美学の両方を満たす物理芸術の生成は依然として課題である。本稿では、これらの困難に取り組むためのアプローチを、数学的に厳格な環境であり、平坦折り可能性の方程式に芸術的デザインを基づける計算折り紙の領域において提示する。我々は、自然言語から折り目パターンを生成することでデザインサイクルを支援するエンドツーエンドのAI駆動パイプラインであるCOrigamiを提案する。このパイプラインは、意味的なスティックフィギュアの生成、ベースパッキングの計算、平坦折り可能な折り目パターンの求解、平坦折りされた折り目パターンの整形、そして自律的な美的評価ループによって駆動される強化学習を用いた生成モデルの洗練を含む。本システムは、人間のアーティストがさらに拡張・整形可能な構造的起点を生成する、極めて効果的な協調的アシスタントとして機能する。アルゴリズム的最適化と自律的な美的批評を統合することにより、本論文はAIシステムが多目的な物理的制約を満たし、信頼性が高く数学的に基づいた共創を可能にする方法を示している。

English

While generative AI has achieved remarkable success in solving problems with verifiable solutions, generating physical art that satisfies both strict geometric constraints and subjective visual aesthetics remains a challenge. This paper presents an approach to tackle these difficulties in the domain of computational origami, a mathematically rigid environment that grounds artistic design within the equations of flat foldability. We present COrigami, an end-to-end AI-driven pipeline that assists the design cycle by generating crease patterns from natural language. Our pipeline involves generating a semantic stick figure, computing a base packing, solving for a flat-foldable crease pattern, shaping the flat-folded crease pattern, and refining the generated model using reinforcement learning driven by an autonomous aesthetic evaluation loop. Our system acts as a highly effective collaborative assistant, generating structural starting points that human artists can further expand and shape. By integrating algorithmic optimisation with autonomous aesthetic critique, this work demonstrates how AI systems can satisfy multi-objective physical constraints to enable reliable, mathematically grounded co-creativity.