基于DLA模型的花式纱线真实感模拟算法

主要研究了分形生长理论的基本模型——扩散有限凝聚（DLA）模型,分析并实现了DLA模型的计算机模拟方法,并对模型演变进行了讨论,得到了形式多样的凝聚效果。并且将DLA模型结合纱线和织物模拟相关技术和结论,用双侧线性DLA模型算法生成纱线毛羽模版,与基础纱线进行纹理合成,对纱线毛羽效果进行了较为真实的模拟。用这种方法能够较为逼真的反应出花式纱线不规则、随机多变且局部自相似的毛羽特征。     

机织物组织图的数学描述与3维几何建模

目的 织物组织结构的3维几何模型是进行机织物的3维外观模拟和性能预测的基础。提出直接由组织结构参数建立机织物3维几何模型的方法。方法 根据构成机织物组织交织规律的浮长序列、交叉数、飞数、经纬纱循环数等参数,建立单层织物的组织图矩阵生成的数学公式;结合组织图矩阵和织物中纱线的屈曲模型,采用直线和余弦曲线分段函数建立组织矩阵中组织点间纱线路径的数学公式,并基于椭圆截面模型实现机织物的3维模拟;通过对经、纬纱的X或Y坐标函数中引入修正因子,实现纱线路径的扭曲变形。结果 实现不同组织类别、不同结构参数、不同纱线截面及基于均匀分布的纱线扭曲等条件下单层机织物的3维几何结构模拟,仿真效果较好。结论 本文方法将组织图矩阵生成和织物结构3维建模两个过程结合,快速生成单层机织物的3维几何模型。通过实时更改结构参数,实现不同结构织物的模拟,而且可以模拟经、纬纱平面外扭曲现象。     

基于显微CT扫描的三维织物仿真

为了在纹织CAD中通过织物仿真减少产品的试织次数、降低生产成本,提出一种基于显微CT扫描的三维织物仿真方法.首先由显微CT扫描的纱线切片得到单根纱线的密度信息;然后根据真实纱线的彩色图像生成纱线的体数据模型;最后根据织物结构中经纬线的位置信息对纱线体数据进行变换和填充,得到织物的体数据模型并进行体绘制,获得真实感较强的仿真效果,可表现出纱线的毛羽、捻度等效果.实验结果表明,该方法切实可行,织物结果真实自然.     

一种改进的基于二重组织织物模拟仿真研究

针对传统的织物模拟方法是基于纱线的圆柱形数学模型设计,只是简单地把纱线抽象化,并没有考虑到纱线本身的属性与光照明暗效应,导致模拟出的纱线表面亮度渐变过快,效果生硬不理想,对二重织物真实感的模拟效果不够逼真,提出了一种二维织物模拟的新方法。从二重组织的构成条件出发,导出二重组织的判别条件,并由此建立纬二重组织的数学模型,从而得出二重组织织物的正反面组织图;再结合纱线模型与织物交织模型,实现对二重组织织物的真实感模拟。实验表明,该方法能够实现真实的二维织物模拟,取得不错的效果。     

纤维可控的质感布料三维建模与服装仿真

传统布料和服装动态仿真主要通过网格模型进行模拟,并通过光照、材质和颜色设置进行渲染,布料与服装质感效果通常不能体现.本文提出一种新的基于纤维的质感布料建模与服装仿真算法.首先使用集合球约束粒子扰动的方法模拟纤维轮廓,然后根据纱线加捻的动力学和运动学原理模拟基于纤维的纱线构造方法,接着将纱线经纬编织组织结构与弹簧-质点模型结合起来,构造基于纤维块的织物布料模型,最后通过建立人体混合层次包围盒进行快速碰撞检测,实现由质感布料生成的服装动态仿真.实验结果验证了该方法可靠,有效,生成的布料能体现织物外观纤维级别的细节,对应的服装几何纹理和质感效果得到增强.     

基于物理的织物多相流体污染效果模拟

真实感织物材质渲染在虚拟现实、娱乐、工业等应用领域中是非常关键的研究方向.针对多种污渍在织物表面的扩散与污染效果,提出基于物理的与子像素采样及染色曲线相结合的计算方法,用于模拟多相溶剂在织物表面的扩散及污染效果.首先通过将复杂织物纱线结构进行体素化简化建模,其次通过计算流体之间的可互溶性进行流体扩散模拟,最后通过染色沉...     

曲率分析方法模拟被雨水冲刷三维模型外观

三维模型外观瑕疵模拟一直是真实感绘制中的热点问题.为了增强自然环境下场景的真实感,提出一种模拟被雨流冲刷三维模型外观的方法.首先提出三维模型在自然环境中的暴露程度、三维模型表面法向与污染源方向对模型表面的污染程度的定义,并对污渍堆积进行模拟;然后针对三维模型表面高斯曲率与平均曲率确定凹凸区域;最终剔除凸区域的污渍并绘制凹区域的污渍,模拟雨流冲刷后的表面.将文中方法应用到多个三维模型进行实验并与其他方法进行比较的结果表明,该方法对于模拟被雨水冲刷三维模型的外观简单、可行,并且具有很强的真实感.     

基于VRML及Java技术的提花组织网络交互设计

针对目前针织CAD技术存在的局限性,结合其发展现状及趋势,探索了从组织结构上模拟针织物外观效果的有效途径,参照织物实物,建立了以圆形为纱线截面、三次B样条曲线拟合纱线屈曲形态的三维针织物线圈模型。以提花组织为例,利用虚拟现实建模语言（VRML）实现了提花针织组织的结构三维模拟,模拟效果真实,并可对模拟图像进行旋转、移动、缩放等操作;利用Java技术实现对组织参数的动态修改,并实时显示设计效果。提出了基于VRML及Java技术,通过EAI接口实现针织物组织网络交互设计的研究思路及方法。     

常用图像处理方法在织物疵点检测中的应用

织物外观性能在纺织品质量控制及贸易中是一项重要指标,而且会直接影响最终产品的美观。织物表面疵点直接影响织物的外观效果,同时也是织物等级评定的一个重要指标。基于图像处理的织物疵点检测的方法不断发展,本文通过常用的图像处理方法对织物疵点进行分析,验证预测结果,最后对图像处理方法在织物测试领域中的发展做出展望。     

基于机织结构的柔性应变传感器的设计与分析

建立机织物的等效电路模型,在导电弹性纤维材料的电阻应变效应基础上推导了机织物的电阻应变关系。设计了机织物的平纹组织结构及信号转换电路,分析了柔性应变传感器的输入输出特性与灵敏度。对机织物的结构参数分析表明,当机织物中的导电弹性纱线为并联方式时,可选用电阻率适中或较低的导电弹性纤维材料,理论上适用于任意尺寸物体的大应变检测;当机织物中的导电弹性纱线为串联方式时,只能选用电阻率较低的导电弹性纤维材料,且仅适用于较小尺寸物体的大应变检测。