基于分形的花式線及其織物外觀效果模擬的研究.pdf

1、長期以來，織物CAD技術(shù)一直是計(jì)算機(jī)在紡織領(lǐng)域中的一個(gè)重要應(yīng)用與研究方向，織物CAD作為高新技術(shù)的手段為紡織品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供了很大的方便。織物的外觀模擬在設(shè)計(jì)階段就能預(yù)測(cè)外觀效果，起到代替試織小樣的作用，大大提高了新產(chǎn)品、新品種開發(fā)的效率，因此織物CAD的研究具有很大的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。而紗線及其織物外觀模擬則是織物CAD系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。
　　 本文對(duì)國內(nèi)外織物CAD系統(tǒng)的現(xiàn)狀和現(xiàn)有的紗線及織物仿真模擬的方法進(jìn)

2、行了細(xì)致分析。在分析了花式線的物理幾何結(jié)構(gòu)和成紗原理的基礎(chǔ)上，建立了幾種常見花式紗線的數(shù)學(xué)模型。通過建立紗線表面的光照模型模擬生成了加捻紗線在光線照射下的逼真效果，并將有關(guān)分形理論應(yīng)用于模擬紗線隨機(jī)毛羽和織物隨機(jī)褶皺的外觀效果中。
　　 首先，本文從花式紗線的物理幾何結(jié)構(gòu)入手，根據(jù)其織造原理和工藝參數(shù)，建立紗線外觀的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)一步建立紗線表面的光照模型和起毛起絨算法，主要模擬了單紗、加捻紗以及圈圈紗、結(jié)子紗、波形紗、雪尼爾紗

3、四種花式紗線的外觀的真實(shí)感效果。同時(shí)，對(duì)花式紗線嵌于織物中的效果也進(jìn)行了模擬。
　　 第二，本文研究了分形生長理論的基本模型--擴(kuò)散有限凝聚(DLA)模型，分析并實(shí)現(xiàn)了DLA模型的計(jì)算機(jī)模擬方法，并對(duì)模型演變進(jìn)行了討論，得到了形式多樣的凝聚效果。結(jié)合DLA模型和紗線模擬相關(guān)技術(shù)和結(jié)論，用雙側(cè)線性DLA算法生成紗線毛羽模版，并與基礎(chǔ)紗線進(jìn)行紋理合成，對(duì)紗線毛羽效果進(jìn)行了較為真實(shí)的模擬。
　　 第三，本文還分析了RMD算法模

4、擬分形布朗運(yùn)動(dòng)的原理，并實(shí)現(xiàn)了一維RMD算法生成分形曲線和二維RMD算法生成分形曲面。并將一維RMD算法用于生成紗線毛羽。本文還提出了離散化梯度搜索紋理映射算法，對(duì)RMD曲面模板和織物效果進(jìn)行合成，用來模擬織物表面隨機(jī)褶皺屈曲的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，RMD算法對(duì)生成隨機(jī)凹凸紋理曲面有比較理想的效果，亦可用于其他隨機(jī)紋理生成的研究。
　　 本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于將分形理論中的DLA模型和RMD算法運(yùn)用到對(duì)花式紗線的毛羽效果的模擬當(dāng)中，用這