無縫針織物設(shè)計(jì)效果模擬展示系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，無縫針織工業(yè)在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅速，無縫針織產(chǎn)品變化多、更新快、生產(chǎn)靈活，能迅速適應(yīng)市場的變化和客戶的需求。但是新產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)需要多次打樣，并根據(jù)打樣效果進(jìn)行修正后，才能正式投入到生產(chǎn)中。為了使新產(chǎn)品能夠快速地進(jìn)入到生產(chǎn)階段，減少打樣產(chǎn)生的浪費(fèi)，使設(shè)計(jì)師能夠方便靈活地觀察新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果，因此開發(fā)出能夠真實(shí)預(yù)知織物使用效果的模擬展示系統(tǒng)勢在必行。本文基于虛擬展示技術(shù)，結(jié)合無縫針織產(chǎn)品模擬展示的目標(biāo)和要求，重點(diǎn)研究紋理映射算法和光照

2、技術(shù)在增強(qiáng)針織物的展示效果上的應(yīng)用。并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了織物模擬展示系統(tǒng)。
　　 主要工作包括:
　　 1.研究三角形網(wǎng)格模型的紋理映射方法。針對三維網(wǎng)格構(gòu)造的實(shí)體模型的無參數(shù)化及針織物紋理圖案結(jié)構(gòu)性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過分析前人的研究成果，提出了對基于網(wǎng)格分割的紋理映射算法的改進(jìn)。首先改進(jìn)了基于區(qū)域生長的模型分割算法，引入模型三角形的方向量作為分割的標(biāo)準(zhǔn)，使模型分割能夠反映出織物紋理在模型表面的方向。然后對分割后的子曲面進(jìn)

3、行紋理映射，采用包圍盒作為中介面，改進(jìn)了二步紋理映射算法中的S映射，有效地解決了傳統(tǒng)的S映射方法不能保證紋理在中介面上連續(xù)的問題。最后，采用圖分割的方法保證分割后的各曲面間紋理拼接的連續(xù)性。改進(jìn)的算法既有效控制了紋理的走向，同時(shí)又在一定程度上保持了紋理的連續(xù)性，真實(shí)有效地展示了設(shè)計(jì)好的織物在實(shí)體模型上的穿著效果。
　　 2.研究增強(qiáng)針織物展示效果的光照模型。從繪制真實(shí)感圖形的幾種基本光照模型入手，分析織物光照模型建立過程中的影響

4、因素。根據(jù)針織物紗線紋理材質(zhì)，構(gòu)建符合需求的光照模型，并總結(jié)和討論了光照技術(shù)應(yīng)用在真實(shí)感圖形模擬中的特點(diǎn)及適用范圍。
　　 3.設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了針織物虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括實(shí)體模型的導(dǎo)入、紋理映射、旋轉(zhuǎn)交互展示等功能。該系統(tǒng)通過對織物內(nèi)部三維組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，將生成的織物紋理圖像在實(shí)體模型上進(jìn)行映射，實(shí)現(xiàn)對織物的虛擬展示。它將織物結(jié)構(gòu)的模擬操作貫穿于整個(gè)織物設(shè)計(jì)過程中。設(shè)計(jì)人員選擇組織后，可以將設(shè)計(jì)好的針織物圖案真實(shí)地展現(xiàn)出來。本系