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文檔簡介
1、本論文研究開發(fā)了一套集織物設(shè)計、織物模擬到虛擬場景仿真于一體化的織物CAD集成系統(tǒng),不但為織物設(shè)計生產(chǎn)提供了便捷工具,而且也為消費者選擇織物、預(yù)知產(chǎn)品的視覺效果提供了幫助。本論文主要研究了織物CAD集成系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的幾個關(guān)鍵技術(shù):組織編輯、分色技術(shù)、紗線模擬、織物真實感模擬、蜂巢組織外觀的產(chǎn)生原理、虛擬場景仿真等。 組織編輯功能的強弱直接影響到織物CAD系統(tǒng)的實用性。作為整個系統(tǒng)的基礎(chǔ),本論文首先研究了經(jīng)緯組織點取反、角度旋轉(zhuǎn)
2、變換、對稱軸變換、翻轉(zhuǎn)變換、山形斜紋變換、移位變換等十幾種組織編輯的算法,并在本系統(tǒng)中實現(xiàn)了這些編輯功能。 曲線斜紋和復(fù)合斜紋是變化斜紋的兩大類型,在織物設(shè)計中被廣泛應(yīng)用。本文研究了一種以復(fù)合斜紋為基礎(chǔ)的曲線斜紋快速生成的新算法,創(chuàng)建了左移矩陣函數(shù),建立了曲線斜紋生成的理論模型,只要輸入基礎(chǔ)組織、飛數(shù)個數(shù)及飛數(shù)變化方向,系統(tǒng)就會自動生成曲線斜紋的組織圖。新算法可以快速簡便地設(shè)計曲線斜紋。 分色是印花CAD和紋織CAD系統(tǒng)
3、中需要解決的首要問題。本文研究了一種采用快速迭代方法實現(xiàn)等距離聚類分析的分色算法,對于任意一幅給定的圖片可以快速而又準(zhǔn)確地實現(xiàn)其設(shè)定顏色種類的分色。 織物真實感模擬是仿真技術(shù)的重點和難點,本文首先從影響紗線的幾個主要因素顏色、紗支、捻度、捻向、毛羽、光照性能等入手,建立了紗線的模型,用戶只要輸入這些因素的主要參數(shù),系統(tǒng)就會自動實現(xiàn)紗線模擬。用戶可以根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)色PANTONE色卡進行顏色編輯,也可以根據(jù)需要自己編輯色卡以備調(diào)用。
4、本文還建立了段染紗和雪尼爾紗的紗線模型并實現(xiàn)了段染紗和雪尼爾紗的模擬。 為進行織物表面模擬,本文建立了紗線縱橫向幾何結(jié)構(gòu)模型,根據(jù)紗線排列及織物密度,結(jié)合光照模型,實現(xiàn)了織物的模擬,不但增強了普通織物模擬的立體感,而且還可以模擬經(jīng)緯同色的素織物及經(jīng)緯同色但不同捻向相間排列所產(chǎn)生的隱條效果。本文還實現(xiàn)了段染紗和雪尼爾紗織物的模擬,并對典型的復(fù)雜組織---蜂巢組織進行了織物外觀產(chǎn)生原理的探討,找出了影響蜂巢組織外觀的主要因素,最后從
5、織物結(jié)構(gòu)相角度對蜂巢織物的外觀產(chǎn)生原理進行了分析,為復(fù)雜組織外觀真實感模擬奠定了基礎(chǔ)。本文采用網(wǎng)格技術(shù)和紋理映射進行織物虛擬場景真實感模擬,建立了網(wǎng)格拉伸、旋轉(zhuǎn)、平移、網(wǎng)格頂點調(diào)整等網(wǎng)格調(diào)整工具,用戶可以自己輸入場景圖片,然后根據(jù)圖片性質(zhì)交互地進行網(wǎng)格調(diào)整;利用坐標(biāo)變換建立了色空間HSV與RGB的轉(zhuǎn)換關(guān)系,經(jīng)驗證此關(guān)系能較好地反映色彩的轉(zhuǎn)換,且建立的色空間其均勻性更符合人眼對色彩的感覺。 織物設(shè)計是一項整體設(shè)計,應(yīng)從織物的使用目
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