無(wú)縫針織物模擬系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、對(duì)于設(shè)計(jì)師而言，以織物的最終效果來(lái)指導(dǎo)針織物設(shè)計(jì)一直都是最理想的條件，以前這樣的條件只有通過(guò)試生產(chǎn)針織物實(shí)物樣品才能滿足。由于每次打樣需要花費(fèi)大量時(shí)間、人力和原料，而且紡織品的種類、圖案千變?nèi)f化，因此，采用實(shí)物打樣不能滿足當(dāng)前紡織品生產(chǎn)的低成本、快生產(chǎn)的需求。
　　由于計(jì)算機(jī)的存在與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，使得設(shè)計(jì)師有希望快速的獲得真實(shí)模擬針織物的最終效果。因此，以無(wú)縫針織產(chǎn)品為對(duì)象，研究計(jì)算機(jī)模擬織物設(shè)計(jì)過(guò)程，生成織物模擬效果，并顯

2、示產(chǎn)品的虛擬效果，具有很好的實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文以“無(wú)縫針織產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)和虛擬加工”項(xiàng)目為背景，主要研究工作包括：
　?。?）針織物的基本構(gòu)成單元是線圈，而線圈則是由紗線以某種纏繞方式形成的。所以在建立針織物模型時(shí)，應(yīng)先制作紗線，然后建立一個(gè)單元的線圈模型。研究紗線的不同線圈模型，實(shí)現(xiàn)多種花紋的單元線圈模型。支持多種織物組織的織物外觀模擬，如平針組織、羅紋組織。對(duì)于平針組織，在三維線圈模型基礎(chǔ)上，其織物模擬效果可

3、利用OpenGL庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。與平針組織不同的是，羅紋織物常表現(xiàn)重疊現(xiàn)象，原因是其正、反線圈在銜接時(shí)在縱深方向有拉伸、橫向上會(huì)壓縮。
　?。?）實(shí)現(xiàn)整個(gè)織物的紋理效果，需先進(jìn)行光照處理，對(duì)織物外觀圖像進(jìn)行灰度處理，使圖像具有三維立體感，再利用光線跟蹤算法計(jì)算生成紗線交織的陰影效果。實(shí)現(xiàn)織物紋理到模型的映射，需要先對(duì)模型進(jìn)行分割，然后對(duì)每片非折疊的分割子塊進(jìn)行參數(shù)化，最后將分子塊在紋理空間里面拼接起來(lái)。為了增強(qiáng)三維場(chǎng)景中物體的真實(shí)感，

4、展現(xiàn)物體局部細(xì)節(jié)特征。在系統(tǒng)中通過(guò)利用基于區(qū)域增長(zhǎng)和三角分割的局部紋理貼圖映射算法實(shí)現(xiàn)提花功能。
　?。?）研究各種光照模型，觀察模擬針織物在此光照模型下的效果是否逼真，選擇適當(dāng)?shù)墓庹漳Ｐ停鼓Ｐ蛽碛懈鼜?qiáng)的立體感，層次感。
　?。?）基于項(xiàng)目的需要，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了針織物外觀模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括三維線圈模型選擇及建模、織物外觀模擬、股線設(shè)計(jì)、提花圖案文件保存及導(dǎo)入以及SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)紋理參數(shù)的存儲(chǔ)功能等功能。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員可以