無縫針織物模擬系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、對于設(shè)計師而言，以織物的最終效果來指導(dǎo)針織物設(shè)計一直都是最理想的條件，以前這樣的條件只有通過試生產(chǎn)針織物實物樣品才能滿足。由于每次打樣需要花費大量時間、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。
　　由于計算機的存在與計算機圖形學(xué)的發(fā)展，使得設(shè)計師有希望快速的獲得真實模擬針織物的最終效果。因此，以無縫針織產(chǎn)品為對象，研究計算機模擬織物設(shè)計過程，生成織物模擬效果，并顯

2、示產(chǎn)品的虛擬效果，具有很好的實用價值和現(xiàn)實意義。
　　本論文以“無縫針織產(chǎn)品智能設(shè)計和虛擬加工”項目為背景，主要研究工作包括：
　　（1）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，應(yīng)先制作紗線，然后建立一個單元的線圈模型。研究紗線的不同線圈模型，實現(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庫函數(shù)實現(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、反線圈在銜接時在縱深方向有拉伸、橫向上會壓縮。
　?。?）實現(xiàn)整個織物的紋理效果，需先進行光照處理，對織物外觀圖像進行灰度處理，使圖像具有三維立體感，再利用光線跟蹤算法計算生成紗線交織的陰影效果。實現(xiàn)織物紋理到模型的映射，需要先對模型進行分割，然后對每片非折疊的分割子塊進行參數(shù)化，最后將分子塊在紋理空間里面拼接起來。為了增強三維場景中物體的真實感，

4、展現(xiàn)物體局部細節(jié)特征。在系統(tǒng)中通過利用基于區(qū)域增長和三角分割的局部紋理貼圖映射算法實現(xiàn)提花功能。
　　（3）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?，使模型擁有更強的立體感，層次感。
　?。?）基于項目的需要，設(shè)計和實現(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、提花圖案文件保存及導(dǎo)入以及SQLite數(shù)據(jù)庫對紋理參數(shù)的存儲功能等功能。產(chǎn)品設(shè)計人員可以