近年来，国内外开发了很多商品化的针织CAD(Computer Aided Design)软件，它们可以自动生成织物的模拟图像，以替代产品反复试织、打样的过程，大大提高了针织产品设计效率。但目前这些CAD软件多采用二维仿真模式，体现不出织物的立体效果。因此，本课题针对纬编针织物三维几何结构建模和仿真进行了研究。　　根据工艺结构分析和测量实验，基于非均匀有理B样条曲线(Non-Uniform B-Spline Curve，简称NURBS)，建立了具有17个型值点的纬平针线圈中心线三维几何结构模型。在此基础上，通过对织物组织特征进行分析及改变纬平针线圈正反面及厚度方向的起伏得到了罗纹、双罗纹和双反面组织的线圈模型，并通过组合和变化建立了集圈、浮线、衬垫、移圈等不同织物组织的线圈几何模型。　　应用三维几何造型技术实现线圈三维造型。基于NURBS曲线构造线圈纱线中心线，使用管曲面方程求出纱线截面圆上的离散点，由这些离散点，使用贴片法在纱线表面构造若干四边形，生成管状的纱线曲面，从而得到纱线和线圈的三维造型。　　通过设置光照、材质属性、纹理映射等实现了线圈几何造型的真实感渲染。考虑实际纱线表面比较粗糙的特征，运用微平面理论，使用贴片法构建了横截面为锯齿形，具有捻度、毛羽和股线效果的纬编针织物三维线圈造型。　　最后，在前面建立的线圈中心线几何模型、三维造型及真实感渲染技术的基础上，使用Visual C++和OpenGL库函数，设计了织物仿真算法，实现了一个纬编针织物三维仿真系统。系统包括文件模块、视图模块、基本组织仿真模块、花色组织仿真模块、辅助项模块等。通过交互式地输入花型参数、线圈参数、纱线参数，系统可以进行主要纬编组织的设计及三维仿真，还可对组织进行放缩，以及从不同的角度观察织物的结构。通过与真实织物对比可以看出，仿真结果能够清晰地显示出三维状态的线圈串套关系和织物组织，纱线连续性、光顺性好，捻度和毛羽表现比较逼真。通过仿真测试，验证了织物模型和仿真算法的正确性和可靠性。