基于WebGL的纬编提花织物三维仿真

为了实现纬编提花织物的三维结构仿真和虚拟仿真,在深入研究各提花类型编织原理的基础上总结其仿真结构特点。通过数学建模的方法,建立提花织物中常用的线圈几何模型、线圈型值点模型和平移模型,借助矩阵运算可根据织物组织快速计算线圈的空间坐标位置。采用WebGL技术和三维图形引擎库Three.js,根据型值点空间坐标实现了三维线圈结构的绘制和颜色渲染,截取提花织物三维仿真图作为纹理材质,利用纹理映射技术实现纬编提花织物三维虚拟仿真。以各类提花效应的三维仿真效果为例对仿真方法进行检验,结果表明矩阵模型可以实现线圈型值点坐标快速转换与计算,WebGL技术可实现三维结构仿真可视化从而准确描述提花织物结构特征,增强服装虚拟仿真的真实感。     

纬编提花绗缝织物凹凸曲面的测量及三维建模

针对纬编提花绗缝织物花型图案复杂、织物尺寸较大、多层结构易致仿真困难等特点,为节省设计与生产过程中造成大量时间、人力、物力资源的浪费,试图建立常规绗缝提花织物曲面模型并进行计算机仿真。综合考虑织物面密度和生产工艺的影响,共试织１０ 种不同规格的织物样品进行凹凸效果分析,对连接纱引起的织物表面凹凸变化规律进行数据采集和计算,参考泛克里格法插值获得初步仿真结果,根据４ 块试样凹陷曲线方程对仿真过程进行改进,构建纬编提花绗缝织物三维模型。结果对于具有立体效果的织物计算机仿真具有一定指导意义,为三维织物仿真系统的建立奠定理论参考。     

纬编双面两色提花织物原料比估算

为了估算纬编双面两色芝麻点提花织物的耗纱量与原料比,提出花型意匠图与编织意匠图之间的变换关系。在深入研究这类织物结构特征的基础上,将织物分为4种基本单元,建立织物理想状态下线圈结构的基本模型并提出计算方法,探讨花型意匠图与线圈长度的对应规律,从理论上估算纬编双面两色提花织物的原料比。通过设计6款不同类型的纬编双面两色提花织物,测量并计算其实际原料比,对该模型的可行性进行验证。试验结果表明,建立的三维几何模型能较为准确地估算纬编双面两色提花织物的原料比,可为纬编CAD系统估算线圈长度与原料比提供一定的参考。     

纬编针织物组织三维仿真系统的设计与实现

针对目前纬编CAD系统大多采用二维仿真模式,不能体现织物立体效果的问题,本文以Visual C++和OpenGL为开发工具,设计开发了一种新型的纬编针织物组织三维仿真系统。阐述系统总体设计方法,包括框架结构、逻辑模型、开发工具、运行环境等。系统功能模块包括文件模块、视图模块、基本组织仿真模块和花色组织仿真模块等。该系统通过交互式输入花型参数、线圈参数、纱线参数,可以进行主要纬编组织三维仿真设计,还可以对组织进行放缩,并从不同角度观察织物结构;通过将织物仿真图与真实织物进行对比,发现该三维仿真系统的织物仿真效果明显优于二维仿真方式。     

纬编绕经织物设计与三维仿真

为实现纬编绕经织物的设计与三维仿真,构建了花型意匠图模型、组织意匠图模型,并通过二者之间的变换关系得到织物的编织动作矩阵模型,将织物结构数字化存储。在深入研究这类织物结构特点的基础上,建立了织物理想状态下线圈结构的基本模型,确定了线圈中各型值点的位置,在Visual Studio平台上利用WebGL技术进行编程,实现对各类纬编绕经织物的仿真。此方法可有效解决此类织物因设计复杂暂未能系统实现设计仿真的问题。结果表明通过该方法可减少设计难度,得到较好的外观模拟效果,弥补了纬编绕经织物设计方法复杂、设计周期长、生产效率低的不足,拓宽了纬编绕经织物的市场应用。     

复杂曲面筒状纬编针织物的建模仿真研究

为了使筒状纬编针织物具有更加真实的模拟效果,为纺织CAD设计人员提供更加直观以及准确的工艺设计思路,文中提出通过NURBS建立筒状纬编针织物的三维模型,并根据圆形纬编针织机和纬编织物的特性进行网格划分,在划分得到的网格单元内设定控制点并建立线圈模型。运用OpenGL开放图形库和Visual Studio,在计算机上进行复杂曲面筒状纬编针织物的三维仿真,为纬编针织物的三维仿真提供思路。     

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。     

经编提花毛巾织物的设计与三维仿真

为实现经编提花毛巾织物的快速设计与三维仿真功能,在深入了解这类织物编织原理的基础上,研究经编提花毛巾织物的设计模型与三维几何模型的建立方法.采用数学矩阵的方法,分别建立了地组织数学模型与提花毛圈组织数学模型;依据NURBS曲线曲面原理,分别建立了地组织结构模型、毛圈组织结构模型.以Visual C++为开发工具,并且结合OpenGL图形库,最终在CAD系统中实现了经编提花毛巾织物的设计功能以及三维仿真功能.     

基于弹簧-质点模型的单贾卡经编鞋材三维仿真

为实现单贾卡经编间隔提花鞋面织物结构的可视性，改善三维形变仿真效果，基于鞋材织物分区功能设计原理，研究单把贾卡梳生产间隔鞋材织物的提花原理与设计方法，利用二次Bezier曲线建立线圈单元三维几何结构模型。基于传统二维弹簧-质点模型的结构与应用原理，提出适用于三层间隔鞋材织物的三维弹簧-质点模型，建立三维空间线圈粒子集合体。根据牛顿第二定律，建立线圈粒子运动形变位移动力学方程，并采用显式中点法求解质点受力位移与速度，确定质点运动轨迹和状态。针对形变仿真过程中易出现的超弹现象，采用调整质点位移、弹簧端点的分速度、弹簧-质点的组成结构等措施，以达到更真实的模拟效果。借助JavaScript和C#计算机程序设计语言，实现了单贾卡经编间隔鞋材的三维仿真，并与实物图对比，验证力学模型的科学有效性。     

纬编双面移圈织物多层弹簧-质点结构模型构建与实现

纬编双面移圈织物工艺结构复杂多变,现有系统在进行设计开发时难以直观地展示出织物的组织结构特点。为实现纬编双面移圈织物的组织结构模拟,本文提出了一种纬编双面移圈织物多层弹簧-质点结构模型。首先建立了成圈、集圈、移圈线圈几何结构模型,接着分析了纬编双面移圈织物结构特征,并在传统弹簧-质点模型的基础上构建了多层弹簧-质点模型,然后采用牛顿第二定律和Velocity-Verlet数值积分法求解了多层弹簧-质点模型的最终位置,最终提出了一种纬编双面移圈织物结构模拟的算法流程。本文建立的多层弹簧-质点结构模型能够反映纬编双面移圈织物的组织结构,具有较好的结构模拟效果。     

纬编均匀提花针织物仿真结构模型的建立

为分析纬编均匀提花针织物的结构特征,选取6块由不同粗细纱线编织而成的不同密度的纬平针织物进行研究,得出了理想状态下的线圈模型。采用圣东尼SM-DJ2TS 双向电脑提花圆机编织反面为芝麻点、纵条纹等不同提花方式形成的双面提花织物,并对其结构特征进行分析。受反面线圈的影响,反面为芝麻点时织物正面呈现菱形隐条纹,反面为纵条时织物正面呈现二针纵条纹。根据织物呈现的不同外观效应,利用超景深VHX?600 三维显微镜观察其结构,在成圈线圈模型的基础上分析其线圈变形规律,从而得到该类织物线圈结构模型,可为纬编均匀提花针织物仿真提供理论参考。     

纬平针织物的计算机三维模拟

为探索计算机模拟纬平针织物的新方法,更加真实地反映其三维结构,在Pierce二维纬编针织线圈模型的基础上,根据针织物空间几何结构的特点,建立了三维几何线圈模型。它由几段用参数方程表示的空间圆弧和曲线连接组成,通过OpenGL程序设计和库函数中的球体模型,在Visual C++编程环境下实现该线圈模型。研究和模拟结果表明,采用这种建模和实现方法,无需消隐处理,可较为逼真地显示出纬平针织物线圈在三维空间中相互串套的效果。     

纬编针织物三维仿真系统的开发

针对现有电脑横机花型准备系统缺乏三维花型模拟和针织物仿真功能等问题,将虚拟现实技术应用于针织物三维仿真研究,开发了纬编针织物三维仿真系统.系统以建立的三维线圈模型为基础,运用参数化设计方法和VRML语言,实现了织物组织的三维参数化仿真设计,仿真图像可多视角观察,任意平移、旋转或缩放.运用Java语言和VRML的EAI接...     

纬编针织物几何建模及其算法

为更真实地模拟纬编针织物几何形态,丰富细节特征,采用三层纤维螺旋的加捻纱线模型刻画针织物中纱线形态。将最小旋转标架作为计算加捻纱线中各纤维位置的局部坐标,通过几何变换、坐标变换等方法,构建任意曲线为中心线的加捻纱线模型。根据成圈、集圈、浮线3种典型纬编针织物线圈结构,通过反算法求取3次非均匀有理B样条曲线控制点,进而构建线圈纱线中心线模型。在此基础上,提出根据结构意匠图构建加捻纱线针织物几何模型的算法,并给出相应算例。结果表明：本文算法所建立的加捻纱线针织物几何模型保留了纱线加捻的细节特征,外观更加贴近真实织物。     

3D打印纬平针面料的制备

为研究3D打印服装面料中纬平针组织的结构,预测打印效果,促进针织面料数字化和智能化生产,将3D打印技术应用到针织面料设计和生产中。采用3ds Max软件,根据NURBS曲线建模的方法,结合Peirce线圈模型对纬平针组织进行三维模拟,通过模拟实现了3D打印纬平针面料的可视化,可预测打印效果。采用Repetier-Host软件,对模拟的3D打印纬平针组织模型切片,采用熔融层积成型技术,通过设置打印参数对模型切片数据进行打印,得到3D打印纬平针组织针织面料。结果表明：该打印面料的效果与模拟效果高度吻合,线圈之间嵌套关系明显,打印面料光滑平整,打印精度高,属于环境友好型面料。     

经编全成形脖套的结构设计与工艺实现

针对目前脖套结构单一,裁剪缝制加工工序多且有裁剪损耗等问题,在分析研究人体头颈部位尺寸数据的基础上,结合经编全成形原理进行全成形脖套款式结构设计与开发。首先确定基础纸样结构,在纸样上进行穿戴部位设计与结构分区,对于口鼻部位进行一体成形的双层织造结构开发,通过贾卡变化组织定位设计实现双层结构局部开口;之后在经编针织物CAD系统中进行贾卡组织设计,建立工艺模板并进行织物结构仿真;最后应用Style 3D软件进行经编全成形脖套的三维建模与虚拟展示。研究结果表明,一体成形的双层结构可通过贾卡变化组织实现,通过经编全成形织物的二维仿真与三维虚拟展示可快速预览开发织物的穿戴效果,为实现经编全成形新品的快速开发提供有效途径。     

经编提花无缝成形织物的计算机设计与仿真

针对经编提花无缝成形织物特点,提出采用垫纱运动和贾卡意匠相结合的织物设计模型对该类织物进行CAD设计;在深入研究经编提花无缝成形织物结构特征的基础上,建立了该类织物的线圈结构理论仿真模型;在以线圈根部为变形集中点的线圈偏移假设前提下,重点对各类提花无缝成形织物因纱线张力导致的线圈形变进行了理论分析。运用上述织物设计模型、线圈结构仿真模型和线圈形变规律,采用VC++.net进行程序设计,实现了对经编提花无缝成形经编织物的直观快速设计与仿真。     

纬编针织物基本组织的计算机三维模拟

针对当前针织物模拟技术存在的缺陷及不足,探索计算机模拟纬编针织物的新方法。在Visual Basic环境下,以Pierce模型为基础,采用圆形截面,由三次B样条曲线模拟纱线路径,利用虚拟现实建模语言（VRML）实现纬编针织物线圈及基本组织的计算机三维模拟。模拟结果很好地表现了针织组织在空间的串套关系以及整体效果,可通过网络浏览器直接进行浏览;模拟图像便于网络发布,并可动态对其进行任意的平移、缩放、旋转等操作。     

基于纹理合成的提花绒类织物仿真

为了在计算机中实现提花绒类针织物的模拟功能,本文提出了一种基于纹理合成的提花绒类织物仿真方法。通过对纹理图像特征的了解,得出了提花绒类织物的纹理特征;接着,深入研究了纹理合成算法的模型及原理;然后,用数学方法描述了提花绒类织物的模拟问题;在此基础上,阐述了提花绒类织物的模拟流程,并提出了基于纹理增长和纹理填充的提花绒类织物纹理合成算法;最后,介绍了提花绒类织物的仿真步骤,并展示了提花绒类织物的仿真结果。     

纬编针织物三维模拟技术的研究现状与发展趋势

通过系统地介绍纬编针织物三维模拟技术和其发展历史,详细分析了纬编针织物三维模拟技术面临的挑战、近期的研究热点和未来的发展方向,以期为针织物三维模拟技术的发展提供一定的依据。从线圈模型、纱线真实感和织物物理模型３ 个方面阐述了纬编针织物三维模拟技术的研究历程。分析了国内外学者多年的研究与探索,以及三维模拟技术从单纯的静态模拟发展到拥有物理属性的动态模拟的过程;总结了三维模拟技术现有成果的优势和不足,在此基础上,分析认为该技术在未来会朝着模拟方法物理化、线圈类型多元化和应用范围多样化3个方向发展。