基于自适应网格划分的针织物仿真

为了提高针织物仿真效率并保证仿真效果的真实性,提出一种利用纱线模型周期性的方法。该方法首先建立网格与纱线模型之间的对应关系,然后对网格模型与纱线模型分别进行仿真。在整体形变效果方面以网格仿真为主,为了加快网格仿真速度、提高低分辨率网格下的形变效果,仿真过程中使用自适应网格划分技术,根据形变的程度适当地细分与粗化相应位置的网格模型,并计算网格面的应变。在微观形变细节方面,使用不同的应变参数的输入对纱线最小重复单元进行仿真,得到该重复单元的输入应变参数与能量密度之间的关系。最后通过网格模型中得到的应变参数输入,将仿真结果映射到经过网格仿真输出的网格模型上。对5种不同针法的织物进行仿真实验,结果表明该方法比起传统网格仿真方法有更接近真实的形变效果,仿真过程中使用的模型顶点与网格数量相比输入网格减少20%～30%,并且在时间效率上最多能够提升39.7%。     

基于交织点改进弹簧-质点模型的纬编针织物动态变形模拟

为了对不同线圈单元组成的纬编针织物进行动态变形模拟,从而预设织物结构形态和加速面料设计流程。首先通过建立三维结构模型,获得了线圈中心线型值点和交织点之间的关系,并基于交织点改进传统弹簧-质点模型,得到了与纬编针织物适配度更高的变形模型,然后以交织点为桥梁关联结构模型和变形模型,通过NURBS曲线反算原理绘制线圈中心线路径,采用力学求解方法不断更新织物形态变化,使用计算机工具展现了关联模型的动态模拟过程,并举例展示了不同织物组织的变形模拟效果。模拟效果表明,建立的三维结构模型具有合理性与真实性,改进的弹簧-质点模型具有极高的适配性,基于交织点关联两者为后续模拟提供了支撑,采用NURBS曲线并通过力学求解等方法实现纬编针织物的三维动态模拟具有可行性。     

密度非均匀分布纬编针织物的变形预测及仿真

针对不同密度的纬编针织物组织结合形成的织物成品变形明显、成品效果预测难度大的问题,提出了一种密度非均匀分布的纬编针织物的变形预测及仿真方法。基于织物中不同密度成员织物组织的具体分布情况,提出了对应的织物弹簧-质点模型的初始状态的确定方法,在此基础上对质点进行受力分析并建立相应的力学微分方程,通过数值方法求解力学微分方程得到质点位置;基于二维Peirce线圈模型建立NURBS线圈模型,并确定曲线控制顶点和织物圈距、圈高的关系,进一步建立质点-控制点关联式;将质点受力偏移后的位置代入质点-控制点关联式,实现带有曲线线圈形态的密度非均匀分布的纬编针织物变形模拟;将织物仿真图与真实针织样品进行对比,结果表明仿真效果可靠。     

基于法兰同轴测试原理的织物屏蔽效能仿真

为了在设计阶段更好地预测和评价织物的屏蔽性能，文章采用CST微波工作室建立了基于法兰同轴测试原理的织物屏蔽效能仿真模型，分析了电磁屏蔽织物两种等效模型的适用范围，并通过织物屏蔽效能测试验证了仿真的准确性。结果表明：仿真模型能够模拟法兰同轴装置对试样屏蔽效能的测试过程；网格模型可作为镀银长丝织物的仿真等效模型，且当织物中纱线截面短轴尺寸小于0.05 mm、孔径率小于0.30时，织物结构可简化为平板模型；不同嵌织比、不同层数的镀银长丝嵌织织物屏蔽效能测试结果与仿真结果在数值和变化趋势上基本一致，平均误差在6%以内，证明采用此仿真模型预测镀银长丝织物屏蔽效能是可行的。     

基于质点-弹簧模型的织物形象化仿真技术与展望

 针对基于质点-弹簧模型的织物变形仿真技术是当前织物仿真模拟的研究热点。本文首先简要综述了织物变形仿真技术的几种典型模型,着重阐述了由Provot提出的基于质点-弹簧模型的织物变形仿真方法。其次,着重从优化模型参数、提高模拟系统的稳定性以及减缓超弹性现象这三个方面介绍了基于质点-弹簧模型的优化手段,并分析比较各优化模型的优缺点,提出计算机视觉技术与算法应同织物的物理模型相结合的仿真思路。最后,对质点-弹簧模型的未来研究方向进行了展望,认为质点-弹簧模型应在建立仿真效果评价、提高模型整体性能与应用领域等方面有所深入,从而更加有效地帮助生产者或者设计者合理地选择和使用织物。     

基于WebGL的织物模拟展示系统开发

为了在计算机辅助设计(CAD)中实现织物模拟功能,设计了一个基于WebGL的织物模拟展示系统。通过Kmeans聚类算法提取光照影响下的真实织物组织结构;基于实际组织结构对织物图案进行二维效果模拟;利用二维模拟效果图进行区域划分,使用伪曲面网格模型结构,在基于WebGL的三维模拟中对应三维模型上的自定义区域,最后融合光照模型能模拟出织物在实际三维场景下的真实感模拟效果。模拟结果表明可以得到具有真实感的效果,实现了模拟效果的场景化。该系统可以很好的实现织物二维和三维模拟的结合,具有辅助设计的功能和较好的实用价值。     

二重组织织物计算机三维模拟的实现

探讨利用计算机进行二重组织织物三维模拟的实现方法.在建立二重组织织物计算机设计模型的基础上,依据其整数矩阵中各组织点的性质,基于织物结构的Peirce模型,利用虚拟现实建模语言(VRML),构建了二重组织织物结构的三维仿真模型.进一步结合Java语言编程,实现了表、里组织纱线颜色、光照等参数的网络交互设计.以经二重组织为例,进行了计算机三维模拟及网络交互设计.     

基于三维悬垂模型和织物面密度的织物匹配

为能够根据织物的悬垂形态快速准确地匹配到与给定织物综合性能相近的织物样本,利用自主搭建的悬垂织物三维扫描装置获取了悬垂织物的三维点云数据。将三维点云封装为三角形网络后,利用局部线性嵌入的方法对悬垂织物三角形网格重采样,使不同的悬垂织物三维模型具有相同的顶点数目和三角形拓扑结构;然后基于重采样三角形网格提出了2种织物匹配方法,即基于传统悬垂指标和织物面密度的织物匹配以及基于曲率统计直方图和织物面密度的织物匹配;最后计算了织物力学特征的相似度,以此相似度为基准对织物匹配结果进行评价。结果表明:基于悬垂指标和织物面密度的织物匹配准确率为86.91%;基于曲率统计直方图和织物面密度的织物匹配准确率为93.79%。     

基于足部有限元模型的跑鞋中底结构设计分析

为从足部生物力学角度分析跑鞋中底结构的性能,建立了3种基于有限元模拟的足部接触仿真模型,模拟和预测不同跑鞋中底结构带来的足底软组织和足骨的应力分布情况。对受试者的右脚进行薄层CT扫描,将所得Dicom格式数据导入三维重建软件Mimics 21.0和逆向工程软件Geomagic Design X中进行优化处理,得到完整清晰的足部几何模型。通过网格划分软件Hypermesh对得到的足部几何模型进行网格划分,并导入有限元软件Marc进行静态数值分析。对比分析手性结构实验结果、模拟的仿真结果结果和物理实验结果,证明了有限元模型的有效性。由提取的仿真结果可知,在手性结构中,部分足底压力从足跟转移到足弓,从而释放足跟区域的压力,为足弓提供支撑,使体重分布更均匀。验证的有限元模型可用于预测跑鞋中底结构带来的足部变形和接触压力,进一步为足部疾病的临床研究提供模型支持。     

纱线织物结构的变形仿真

根据文献描述,建立了纱线织物结构三维线圈模型。根据质点-弹簧模型原理,对原模型进行简化,建立三维线圈简化模型,对简化模型的相对误差进行了分析。基于简化模型设计VRML变形仿真程序,选择显式欧拉法对简化模型进行数值求解,实现对服装衣片上的某一质点施加一空间方向的力,对纱线织物结构受力变形情况进行了仿真。仿真结果真实反映了织物在受力状态下的变形情况。     

四点插值法在柔性织物曲面模拟中的应用

为进一步提高柔性织物的仿真度,提出了一种基于四点插值法的柔性织物曲面模拟方法。具体研究过程是：首先分析了基于四点插值法的织物曲面模型,利用四点插值法细分柔性织物的曲线和曲面, 最后通过四点插值法进行曲面的拼接和局部修改,并采用对比实验验证四点插值法的可行性。研究结果表明：所提出的基于四点插值法的柔性织物实体模拟方法,模拟准确度达到95%以上,从而验证了该方法的可行性。     

基于相对总变差模型与自适应形态学的织物瑕疵检测

为解决目前基于图像处理的织物瑕疵检测算法中,因织物纹理的多样性与瑕疵形状尺寸的不确定性所造成的检测效果差的问题,提出一种基于结构-纹理模型与自适应数学形态学的织物瑕疵检测算法。首先采用相对总变差模型对织物图像进行滤波以去除织物纹理,然后在得到的灰度图像上直接进行基于自适应邻域的灰度形态学运算,形态学算子采用开运算算子,最终得到织物瑕疵的增强图像。采用基于相对总变差模型与自适应形态学相结合的方法与2种已知的Gabor算法进行比对,对4类典型织物瑕疵进行检测实验和分析。结果表明,本文方法能更好地提取出织物瑕疵。     

高斯混合模型在印花织物疵点检测中的应用

为了实现印花织物疵点的自动检测,提出了一种基于改进的高斯混合模型的疵点检测方法。该方法针对传统高斯混合背景模型应用于疵点检测中所出现的精度不高的问题,充分利用印花织物图像像素间具有很强相关性的特点,引入自适应分块建模的思想来实现印花织物疵点的检测。实验结果表明,使用该方法进行疵点检测,正确率可以达到94%。不仅如此,该方法还能有效处理检测过程中所出现的光照不均和噪声等问题,是一种非常适合于对印花织物进行疵点检测的方法。     

基于3DS MAX机织物组织三维模拟的理论设计与实现

基于3DS MAX9.0软件平台,运用其内置语言MaxScript进行编程,开发织物组织全自动三维模拟系统并实现三维模拟效果.提出采用织物结构Peirce模型和浮长线相结合的方法作为相应的理论支持,探讨和建立了织物组织结构特征参数和表达要素的方法.通过建立的数学结构模型编写的各类不同组织的通用代码,再由服务器端生成代码...     

基于支持向量机的织物悬垂性能评估分析

针对织物悬垂性评估中存在非线性建模困难及评估精度不高等问题,结合织物悬垂性参数数据的特点,基于Mercer核函数的性质,构建Mercer核函数的织物悬垂性评估模型。通过实验,认为其评估精度有了相应的提高,说明基于Mercer核函数的织物悬垂性评估模型是可行的。同时,通过改变参数值进行实验,结果表明这些参数的取值不同对评估结果有影响,且不同参数对评估结果影响的程度也不同,这对基于支持向量机的织物悬垂性评估过程有重要的指导作用。     

衬衫吊挂流水线的自适应动态调度

针对服装大规模定制中的个性化订单实时到达、订单投产准时性差、瓶颈工位不确定等系列问题,提出了一种服装吊挂流水线的自适应滚动窗口机制解决上述问题。综合考虑了加工顺序、加工设备、人员技能、工序等级等服装生产中的约束条件,建立以最小化完工时间和设备等待时间为目标的多目标动态调度模型,运用工序和设备双层编码结构的非支配遗传算法对模型进行求解;以企业订单数据为基础模拟了21 600 s内个性化订单动态到达过程,对模型进行仿真实验。结果表明:自适应动态调度机制能够充分利用生产线设备信息对不同款式的实时订单动态排程;相较于固定周期调度机制在生产效率和设备利用率上有显著提升。     

基于改进弹簧-质点模型的纬编织物三维模拟

为解决弹簧-质点模型在模拟组织结构复杂的纬编织物时模拟效果不真实、立体感不足等问题,对传统弹簧-质点模型进行改进,提出了立体化的弹簧-质点模型。改进的弹簧-质点模型能够很好地模拟组织结构较复杂的纬编织物,通过非线性的弹簧力模拟织物动态仿真中出现的超弹性现象。同时,采用Velocity-Verlet数值积分方法对质点的空间位移进行计算,实现了对纬编织物受到三维状态多外力作用时的动态模拟。所提方法计算速度快,实时性好。     

应用积分图的织物瑕疵检测快速算法

为解决现有基于图像处理的织物瑕疵检测算法实时性较差、正确率偏低等问题,提出一种包含学习和检测2个阶段的瑕疵检测算法。通过对无瑕疵模板图像的梯度能量特征及其分布特性的学习,自适应获得检测阶段所需的参数。一方面利用积分图原理将任意大小的图像块内的求和运算化简为三次加法运算,快速提取织物图像的梯度能量特征,实现织物瑕疵的实时检测,另一方面利用核函数拟合特征参数分布,结合均值漂移法求解分布峰值获得自适应的瑕疵判定阈值参数,实现织物瑕疵的准确分割。通过实验将本文算法与现有基于局部二值模式特征、小波特征、规则带特征等算法进行对比,针对包含3种纹理6类瑕疵的织物图像数据集的测试结果显示,本文算法平均处理时间为56ms,正确率为97%。     

网络环境下的机织物三维仿真模拟

为探索网络环境下的机织物三维仿真方法,建立了以圆形为纱线截面,三次B样条曲线为纱线路径中心线的织物空间几何模型;采用参数化设计方法,利用虚拟现实建模语言（VRML）和JAVA语言实现了网络环境下的机织物计算机三维模拟。上述方法生成的织物模拟图像文件体积小,通过Cortona等浏览插件即可实现网络发布,并能在网络环境下对三维模拟图像进行移动、旋转、缩放等操作,能在线交互输入纱线颜色及光照效果等材质属性,实时改变织物的模拟效果。为研究网络环境下的织物三维模拟提供了一种方法。