Atelier broderie machine (INSPE Lille 2019)

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Journée du numérique INSPE (Lille 2019)
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⚐ à améliorer ☸ débutant
⚒ 2019/11/26 ⚒⚒ 2019/11/19
Catégorie: Education au numérique

Avant l'atelier: Veuillez installer Inkscape et l'extension Inkstitch et (facultatif) GIMP. Les utilisateurs de MacOS devraient envisager de rechercher sur le Web comment installer InkScape, par exemple lire ce tutoriel.

Introduction et programme

Cet atelier a pour but d’initier les participants à la broderie machine et à son utilisation dans l’éducation. Les participants apprendront à créer des motifs de broderie simples, à créer à partir des broderies à partir de plusieurs sources (dessin vectoriel ou à la main) et à comprendre le processus de création. À la fin de l'atelier, les participants auront crée un motif de broderie et une esquisse d'un scénario pédagogique.

La littérature rapporte quatre raisons pour lesquelles la «conception et fabrication numériques» peut être utilisée dans l'éducation : (1) Elle permet d’enseigner la programmation, le dessin vectoriel, les mathématiques, l’environnement et les questions sociales. (2) Le «Making» enseigne la planification, la coopération et développe des compétences métacognitives. (3) Les compétences en conception sont essentielles pour la future économie. (4) Les enseignants peuvent créer ou adapter des objets d'apprentissage constructifs.

Émoticônes pour l’orthophonie

La plupart des initiatives qui introduisent la fabrication dans l'enseignement général se concentrent sur l'impression 3D. La broderie est absente, malgré l'aspect artistique des textiles (Kafai et al., 2010). La broderie numérique mérite une place plus importante car c'est une technologie fiable, à faible risque et qui ne transmet pas les stéréotypes associés à l'ingénierie. La broderie permet de créer des objets ayant une connotation positive et transformatrice. Lors d'un événement organisé dans un grand salon du livre, nous avons questionné 78 participants (M_age = 18,10, SD_age = 14,18, 47% de F) afin de mesurer l'intérêt et la difficulté perçue des participants. L'intérêt pour l'activité était très élevé (sur une échelle de 1 à 7, M = 6,91, SD = 0,29).

rôle dans un scénario d'apprentissage

La création de motifs de broderie permet de développer les compétences en dessin vectoriel, en traitement d'images et permet l'apprentissage de logiciels complexes. Elle développe également des compétences générales telles que la conception, la compréhension des contraintes matérielles, la collaboration et le "craftivisme". Selon Blikstein (2013), les éducateurs qui introduisent le «making» dans leurs classes font référence au constructionnisme de Papert, ainsi qu'aux pédagogies libertaires de Freire ou de Freinet. Le making incarne la nature humaine en tant que «main dans l’action» qui façonne l’environnement et soulève des défis qui exigent créativité et compétences techniques. Combiné à la conception, il développerait des compétences du XXIe siècle, telles que la compétence numérique, les stratégies de résolution de problèmes et l’autorégulation.

La broderie informatisée est un point d’entrée intéressant pour la fabrication et l’informatique. Par rapport à la découpe au laser, la broderie est moins chère. Par rapport à l'impression 3D, la broderie est beaucoup plus rapide. Par rapport aux deux, la broderie présente moins de risques potentiels pour la santé et est plus respectueuse de l'environnement.

Badges conçus par les participants au une foire scientifique

Objectifs de l'atelier:

  • Créez des fichiers de broderie à partir de clipart (images vectorielles) et de dessins faits à la main,
  • Comprendre les principes de base de la broderie machine (flux de travail, contraintes matérielles),
  • Manipuler des chemins et des vecteurs dans InkScape,
  • Créer des motifs de broderie à partir de dessin vectoriel avec l'extension Inkstitch,
  • Créez 1 ou 2 scénarios d'apprentissage significatifs impliquant la broderie machine,
  • Broder un motif avec une machine à broder.

Prérequis et préparation:

Les participants doivent maîtriser le dessin de base avec un programme informatique, par exemple être capable d’éditer des points en PPT. Le logiciel Inkscape et l'extension Inkstitch doivent être installés sur les ordinateurs.

Veuillez lire attentivement les instructions pour savoir où décompresser cette extension.

L'installation du logiciel est assez facile pour les utilisateurs Windows et Linux. Les utilisateurs MacIntosh doivent également installer XQartz (couche graphique compatible Unix / Linux), comme expliqué dans les instructions de téléchargement de InkStitch pour Mac.

Résumé du programme (1h45)

  • Introduction (30 min)
    • Motivation pour la broderie à la machine dans l'éducation (10min)
    • Flux de travail de broderie informatisée (10 min)
    • Typologie des types de points de broderie (5min)
    • Machines à broder et contraintes physiques (résolution, calques, tissus, taille, etc.) (5 min)
  • Main à la pâte (1h15)
    • Utiliser InkStitch (une extension gratuite du programme Inkscape gratuit) (30 min)
    • Créer, importer et adapter des graphiques SVG appropriés et création de patchs avec lettrage (30 min)
  • S'il reste du temps: Démo broderie machine à partir de dessins à la main (l'après-midi)
  • Utilisation d'une machine à broder (10 min)
  • Discussion: scénarios d'utilisation. (...)

Motivation pour utiliser la broderie dans l'éducation

(10 min)

Salon de la science de Genève 2018

Affordances

  • La broderie est un moyen d’enseigner diverses matières: programmation (Brady, 2017), dessin vectoriel, mathématiques, art, environnement, etc.
  • "Faire" permet d'acquérir des compétences d'ordre supérieur. Cela stimule la résolution de problèmes, la planification, la coopération et développe des compétences métacognitives (Blikstein, 2013). La société recherche les compétences en conception (Barlex, 2011).
  • Les enseignants (peut-être) peuvent créer ou adapter des objets d'apprentissage constructionnistes (Zuckerman, 2006, Schneider et al, 2017).
  • La création de broderie motive l'apprentissage de compétences techniques "ennuyeuses", car elle conduit à un produit pouvant être montré et utilisé (Kostakis, 2015)
  • La broderie peut être un moyen d'expression pour véhiculer des idées (par exemple, la physicalisation des données).
dessin à la main et sa version numérisée

Raisons pratiques

  • La broderie machine est une technologie active depuis le 19ème siècle.
  • Elle ne pollue pas beaucoup
  • Les gens l'aiment et semblent aimer l'apprendre. Données d'un événement "science fair ":
    N = 78 (M_age = 18.10, SD_age = 14.18, 47 F).
    Sur une échelle de 7 points, l’intérêt moyen de l’activité de broderie = 6,91 ET = 0,29.

Expériences d'enseignement"

Workflow de la broderie numérique

(10 minutes)

Un workflow typique pour la création d'une broderie comprend les étapes suivantes.

  • Créer un dessin (sur papier ou avec un logiciel de dessin) ou télécharger une image,
  • Importer le dessin dans un logiciel de broderie,
  • Convertir au format de dessin vectoriel éditable, si le dessin est dans un format matriciel
  • Adapter le dessin aux contraintes de la broderie (éliminer les détails fins, réduire les couleurs)
  • Transformez le dessin en "objets de broderie". Un objet de broderie définit une zone pour laquelle des points de broderie seront générés, en fonction de divers paramètres.
  • Ajustez / réajustez ces objets de broderie (types de broderie, densité de point, motifs, ordre de broderie, etc.)
  • Convertir au format exécutable pour une marque de machine (.pes, .art, .jef, .dst etc.)
  • Stabiliser et cercler le tissu.
  • Broder le motif avec une machine à broder.
Workflows de la broderie machine

Typologie des types de points de broderie

(5min)

Nous pourrions distinguer cinq types de points principaux.

  1. Points manuels, principalement utilisés pour corriger certains points générés automatiquement
  2. Points courants, principalement utilisés pour coudre des lignes ou des contours
  3. Les points satin sont utilisés pour broder des lignes plus larges et des colonnes (zones étroites). En règle générale, un point zigzag dense est utilisé.
  4. Les points de remplissage, basés sur un motif régulier, sont utilisés pour remplir des zones plus grandes, c'est-à-dire des polygones pouvant comporter des trous
  5. Les points programmables ou spéciaux peuvent définir toute stratégie de remplissage imaginable, par exemple points croisés, points radiaux, petites étoiles ...
Types de points de base et variantes en broderie machine
Types de points de base dans la broderie machine - simulation de ce qui précède

En plus il y a quelques points auxiliaires:

  • Points de saut (pas de points), pour aller d'un point à un autre. Ceux-ci peuvent être coupés manuellement une fois que la machine a brodé le motif.
  • Les points de verrouillage doivent être utilisés à la fin de tous les éléments (en particulier les colonnes et les remplissages)

Tous ces types de points sont basés sur le même paradigme de bas niveau:

    • l’aiguille descend avec le fil supérieur et s’accroche dans le fil inférieur avant de remonter.
    • Une fois que l'aiguille est en haut, le tissu est transporté dans une autre position (avant que l'aiguille ne soit à nouveau abaissée)
Elna 8300 (Forum sur la santé à Genève)

Machines à broder et contraintes physiques (résolution, couches, tissus, taille, etc.)

(5 min)

Brother PRX1050 (semi-professionnel)
  • Un tissu est fixé dans un cadre qui se déplace dans la direction X / Y tandis qu'une aiguille monte et descend (même mécanisme d'aiguille qu'une machine à coudre)
  • La taille de la broderie est limitée à la taille des cadres de broderie (moins une bordure), par exemple 14,0 x 20,0 cm sur une machine plus petite. Les machines semi-professionnelles peuvent faire plus, par exemple 36,0 x 20,0 cm, mais les grandes broderies demandent beaucoup de temps et sont délicates.
  • La plus petite résolution typique est d'environ 1/4 mm, c'est-à-dire qu'un motif de point satiné ou de remplissage typique utilise 4 à 5 fils / mm. L'utilisation d'une aiguille fine et d'un fil fin permet un travail plus petit.
  • Les petites lettres sont plutôt laides (surtout les minuscules)
  • La plupart des tissus doivent être stabilisés pendant la broderie
  • Les t-shirts et autres tissus élastiques sont difficiles (besoin d'un stabilisateur permanent)
  • Le nombre de couches maximum est trois couches. Même deux couches rendent le tissu assez dur.
  • Vous ne pouvez pas remplir de grandes surfaces car la broderie déchirerait le tissu. Utilisez un point programmable pour cela.

Hands-on: Utilisation de Ink/Stitch (une extension gratuite du programme gratuit Inkscape)

(30 min)

Avant de commencer (facultatif)

  • Configurer l'espace de travail Inkscape
  • Edit -> Preferences -> Outils -> Noeuds: Afficher direction du contour (à vérifier)
  • (Angl: Edit -> Preferences -> Tools -> Node: Show path direction on outline

Utilisation de base

(1) Dessinez un objet, par exemple un cercle, en utilisant un outil de dessin à gauche. (2) Gardez soit le contour ou le remplissage (pas les deux).

Menu Objet -> Fond et contour. Regardez les onglets (remplissage, peinture, type de trait)
Si vous avez besoin à la fois de remplissage et de contour (copier > édition > coller sur place), dupliquez l'objet et conservez le remplissage de l'un et le contour de l'autre
La largeur de trait doit être d'environ 3 mm

(3) Transformez l’objet en chemin SVG (seul InkStitch peut traiter <chemin d = .... />

Menu Chemin -> Objet en chemin

(4) Adapter / paramétrer l'objet (voir ci-dessous pour plus de détails)

Extensions -> Ink/Stitch -> Params
laissez les valeurs par défaut pour l'instant, mais cliquez sur "Apply & Quit" (coin inférieur gauche)
Si vous avez un message d'erreur concernant la forme du dessin, essayez de simplifier (CTRL-L)

(5) Simuler ou imprimer (facultatif)

Simulation: Menu Extensions -> Ink/Stitch -> Simuler
Fichier PDF avec visualisation (temps d’attente long !!): Menu Extensions -> Ink/Stitch -> Imprimer

(6) Créer le fichier de points de broderie.

Créez un fichier de points: Menu Extensions -> Ink/Stitch -> Broderie . Vous pouvez également utiliser menu fichier -> Enregistrer une copie .

Conseil: après avoir utilisé la commande de broderie, vous devrez de nouveau afficher les calques de dessin. De la même manière, cachez le plan de broderie, En règle générale, ne créez pas de fichier Ink/Stitch à partir du plan de points de broderie.

Créer des points en cours

  • Utilisez ou tracez une ligne
  • Transformez-la en pointillé ( Objet-> Fond et contour ; sélectionnez l'onglet Style de contour -> tirets )
  • Sélectionnez cet objet et paramétrez (par exemple, multipliez les points)

Créer des remplissages

  • Utilisez n'importe quelle zone de remplissage (encore une fois: nous suggérons de supprimer le trait). Assurez-vous de traduire en chemin.
  • Sélectionnez cet objet et paramétrez: Extensions -> Ink/Stitch -> Params .
  • Définir l'angle (direction des points de broderie).
  • Définir une sous-couche (cochez la case dans l'onglet).

Principes de point satin

Les points de satin représentent l'essence de la broderie mais ils sont un peu plus difficile à réaliser.

  • Le point zigzag par défaut pour les gros traits est laid. Évitez de l'utiliser.

Une véritable colonne satin est définie par:

  • Un seul chemin SVG,
  • contenant deux lignes de sous-chemins qui vont dans la même direction, également appelées rail
  • les deux sous-chemins doivent avoir soit un nombre identique de noeuds, soit des échelons que nous appelons aussi "traverses de direction".
-
Colonne satinée avec échelons (traverses de direction)
Colonne Satin sans échelons (nombre pair de nœuds)

Obtenir un tel chemin peut être un peu difficile, en particulier si vous partez d'un contour de polygone. Dans ces cas, convertissez le trait en tracé, supprimez le remplissage, ajustez la taille du trait, coupez les lignes et inversez le sens d'un des rails. Faisons donc quelque chose de plus simple, à savoir créer un point satin à partir d'une ligne.

Créer un point satin à partir d'une ligne

  • Tracez une ligne de bonne largeur pour les points satin, entre 2 et 6 mm. De plus, la ligne ne peut pas avoir de chevauchement. Par exemple
Dessinez des lignes à main levée Icône (F6) dans la barre d’outils à gauche
Pour lisser: CTRL-L
Adaptez l'épaisseur (Fond et contour, onglet Style de trait)
  • Sélectionnez cet objet (vérifiez qu'il s'agit d'un trait et non d'une forme avec des traits et des remplissages)
  • Utilisez la commande Extensions-> Ink/Stitch -> Outils Satin -> Convertir la ligne en satin .
-
Un simple trait (avant)
Une colonne satin simple
  • Paramétrer comme colonne satin: Extensions-> Ink/Stitch -> Params
    • Sélectionnez l'onglet Colonne Satin
    • Cocher la case Colonne satin personnalisée
  • Si les directions de points ne vous conviennent pas, ajoutez des rails supplémentaires:
    • Désactivez la capture (par exemple, appuyez sur la touche % .
    • appuyez sur F2 (c.-à-d. outil de chemin d'édition )
    • appuyez sur p (c.-à-d. sélectionnez l'outil à main levée)
    • maintenez la touche MAJ enfoncée et tracez des lignes qui coupent les deux rails. Pour ce faire: Maj-clic + Maj-clic pour une traverse, ensuite répéter.
Paramétrer le point satin

Notice:

  • La ligne originale sera détruite.
  • Nous vous suggérons d'en faire une copie et de la placer dans un calque distinct.

Créez le fichier de points:

  • Sélectionnez tous les objets que vous souhaitez inclure dans le fichier de broderie. Par exemple, cliquez sur "couche 1" dans le panneau Objets ( Objet-> Objets ). Alternativement, cacher tous les calques à ne pas broder et ne rien sélectionner.
  • Extensions -> Ink/Stitch -> Broderie . Le fichier de points sera enregistré dans le répertoire affiché dans le menu contextuel.
  • Cette opération va également générer / remplacer le calque de plan de broderie qui inclut tous les points générés. Utilisez masquer / afficher.

Créer d'autres formes de points satin

Tout d’abord, assurez-vous d’avoir un seul chemin avec deux longues lignes, c’est-à-dire un rail. Les deux lignes définissant le rail ont les propriétés suivantes:

  • ne pas se croiser
  • vont dans le même sens (retournez un si besoin)
  • ont des traverses de direction ou le même nombre de points

Astuce: vous pouvez créer des rails à partir de chemins distincts (et vous le faites parfois par erreur). Utilisez Chemin -> Combiner (Angl. Path-> Combine) pour combiner des chemins distincts en un seul chemin.

Des exemples peuvent être trouvés ici

Autres exemples

Hands-on (30')

Générer, importer et adopter des graphiques SVG

Au lieu de créer votre propre œuvre d'art, envisagez d'utiliser et d'adapter celle existante. Il existe trois ressources principales pour les graphiques SVG

Avant d'importer, comprenez que:

  • La résolution de la broderie est faible
  • Vous ne pouvez pas broder plus de 2 couches. Veillez à "aplatir" les dessins.
  • Ink/Stitch ne peut pas gérer une géométrie étrange (par exemple des figures "8"), il faut des polygones.

Quelques opérations qui peuvent aider:

Menu Chemin -> Séparer
Diverses opérations géométriques soustractives, par exemple Chemin -> Différence
Conversion du fichier SVG en un fichier * .png, que vous tracez ensuite avec Inkscape (non recommandé, mais parfois nécessaire): Chemin -> Trace bitmap

Création de badges

Les participants peuvent créer des badges (ou patchs) à partir de modèles ci-dessous. Plus d'informations à ce sujet dans en:InkStitch - embroidery patch ou la traduction partiellement abouti dans InkStitch - broder des patchs.

Patchs carrés de 6,2 cm

Modèle SVG model pour créer des patchs
Exemple
Exemple

Patchs ronds remixables de 6,2 cm

Modèle SVG pour la création de correctifs de 62 mm avec du texte. Supprimez les cercles verts une fois que vous avez positionné vos compléments
Exemple de modèle SVG. Pensez à remplacer le dessin au milieu par quelque chose d'autre.

Pour ajouter du texte, utilisez la fonctionnalité d’effet de chemin Inkscape.

Étape 1: Créez le texte

  • Menu Extensions -> Ink/Stitch -> Lettrage : dans le grand champ de texte, tapez le(s) mot(s), puis appliquez. Plus d'informations: InkStitch - lettrage
  • Réduisez la taille du texte créé, par exemple pour un patch typique, réduisez-la à 30% (MAX).
  • Placez le texte dans la bonne zone.

Étape 2 (à option!): Courber

  • Sélectionnez le groupe de lettres
  • Menu Chemin -> Effets de chemin
  • Dans le panneau Effets de chemin, utilisez les touches + pour ajouter le Bend effet de chemin
  • Dans le même panneau Effets de chemin, cliquez sur le bouton Modifier (qui ressemble à l'icône Modifier le chemin).
  • Poussez la ligne verte au milieu du texte vers le haut ou le bas. Utilisez ensuite les deux poignées de contrôle des courbes attachées aux petites losanges grises à la fin / au début du groupe pour ajuster les courbes. Repositionnez également les deux extrémités en déplaçant des losanges.
outil d'effet "Bend"

Étape 3: Vérifiez

  • Les lettres ont en principe le bon paramètrage.
  • Cependant, en raison de la torsion ou du positionnement, il est possible que quelque chose ne se passe pas bien. En juin 2019, je rencontrais des problèmes avec les "1" et "0" et je les remplaçais par "I" et "O".

Patchs remixables de 8 cm

Patch de 8 cm avec texte InkScape facile à utiliser - une broderie pas si jolie à regarder

modèle de badge 8cm à télécharger (SVG). * Le texte est éditable (visible uniquement dans le SVG)
  • Cliquez jusqu'à ce que vous voyiez le SVG, puis "enregistrer la page sous" dans votre navigateur.

Utilisation d'un lettrage d'encre / de point

  • Patch souvenir EdMedia 2019 de 8 cm: Fichier:Inkstitch-edmedia2019-1.svg. Le moulin à vent a été tiré du projet Noun (conçu par Pawinee E.)
  • Cliquez deux fois sur les cercles verts ou rouges pour faire pivoter les textes (des poignées de rotation apparaissent dans les coins)

Hands-on: à partir de dessins à la main

(30 minutes, après-midi)

Nous commencerons par un dessin à la main, scanné avec un scanner portable, suivi par une réduction de couleur et un traçage (traduire en SVG)

Instructions pour dessiner

  • Utilisez des couleurs contrastées
  • Limiter l’utilisation des couleurs (max. 3)
  • Tracez des lignes grasses complètement remplies
  • Essayez de rendre la couleur quelque peu homogène

Ne pas ....

  • Évitez les lettres (ajoutez plutôt des lettres avec le module de lettrage ou utilisez au moins des polices SVG)
  • Ne dessinez pas votre dessin avec un stylo avant de le colorier (ces lignes seront difficiles à enlever plus tard)
Dessin à la main (numérisé)
Dessin à la main traité avec GIMP
Résultat simulé du dessin à la main

Voir InkStitch - broderies à partir de dessins faits à la main pour plus de détails. En bref, les étapes à suivre sont les suivantes:

  • Faites le dessin (en respectant les directives ci-dessus)
  • Analyse
  • Recadrer la photo
  • Indexer les couleurs dans GIMP et réduire les couleurs
  • Tracez le nouveau fichier bitmap dans Inkscape
  • Lisser le résultat
  • Tuez les petits vecteurs et ajustez

Utilisation de la machine à broder

  • Nous ferons une démonstration d'une Elna 8300 et d'une Brother dans l'atelier
  • La Elna nécessite des fichiers *.jef. Par conséquent, ouvrez le motif Inkscape que vous souhaitez broder, sélectionnez le(s) calque(s) de broderie et Extensions -> Ink/Stitch -> Broder ... . Sélectionnez Format de broderie Janome (JEF) et Appliquer et Fermer . Alternativement, enregistrez le fichier "sous".
    • Copiez le fichier dans le répertoire suivant de la clé USB
 EmbF5
   MyDesign
  • La Brother du fabricarium de Lille accepte des fichiers *.PES et peut-être des fichiers *.DST

Autres logiciels de broderie

Apprentissage de la programmation avec des graphiques de tortues pouvant être assemblés

S'il vous reste du temps et de l'intérêt, démo de TurtleStitch, un micro-monde de programmation basé sur Snap pour créer des motifs de broderie.

Démo d'un programme de broderie commerciale

S'il reste du temps et de l'intérêt, faites une démonstration de Stitch Era, un logiciel commercial professionnel que nous utilisons dans nos propres cours. Les conditions éducatives sont disponibles.

Scénarios éducatifs

Activités de broderie pour apprendre

  • Apprendre des sujets de TIC par la broderie (voir le poster)
  • Développer des compétences de conception et de communication
  • Discuter et développer l'identité culturelle
  • ...

Matériel d'apprentissage

Nous pouvons utiliser une technologie de création pour créer du matériel d'apprentissage ou comme support d'apprentissage.

Idées:

  • Créer des signes pour le jeu de rôle
  • Créer des jetons de jeu
  • ...

Liens

PR1050X de TECFA au Salon du livre de Genève 2018

Bibliographie

Bajra, Azmira & Daniel K. Schneider (2018). La fabrication digitale comme vecteur d’échange interculturel, extended abstract, CIRTA 2018.

Barlex, D. (2011). Dear minister, this is why design and technology is a very important subject in the school curriculum. Design and Technology Education: An International Journal, 16 (3), 9-18.

Blikstein, P. (2013). Digital Fabrication and Making in Education: The Democratization of Invention. In J. Walter-Herrmann & C. Büching (Eds.), FabLabs: Of Machines, Makers and Inventors, Bielefeld: Transcript.

Kafai, Y. B; Peppler, K.A., Burke, Q, Moore M. & Glosson D. (2010). Fröbel's forgotten gift: textile construction kits as pathways into play, design and computation. Proceedings of IDC '10.

Kostakis, V., Niaros, V., & Giotitsas, C. (2015). 3D printing as a means of learning: An educational experiment in two high schools in Greece. Telematics and Informatics, 32(1), 118–128. doi: 10.1016/j.tele.2014.05.001. https://doi.org/10.1016/j.tele.2014.05.001

Schneider, Daniel (2017). Création d’outils pédagogiques personnalisés par fabrication numérique, Actes de EIAH2017. PDF.

Schneider, Daniel K, Kalliopi Benetos, Lydie Boufflers, Julien Da Costa et Mireille Bétrancourt (2018). Un rôle pour la broderie numérique dans l'éducation ?, Extended abstract, CIRTA 2018.

Zuckerman, Oren (2006), Historical Overview and Classification of Traditional and Digital Learning Objects MIT Media Laboratory , PDF.

Voir aussi: [[:en:Digital design and fabrication bibliography]|]

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