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织物计算机辅助设计在纺织行业的日益普及,从根本上改变了纺织品设计与生产的落后局面,为纺织行业带来了巨大的经济效益和社会效益。织物的外观模拟使设计人员在设计初期就能感知所设计织物的外观效果,减少了重复打小样的工作,提高了产品设计成功机率,节省了人力物力,缩短了开发周期。 现有织物CAD系统大多数停留在二维的织物设计与仿真,多用色块来代替组织点,无法体现织物外观的三维效果,模拟的效果图不能体现真实织物外观。另外,织物设计未与服装设计相结合,织物设计人员不能直观地看到面料做成服装后的着装效果。 本文主要研究服装面料的仿真及其在三维环境下的展示。分析了现有纺织CAD的国内外应用现状、发展趋势和存在的问题。在研究织物组织模拟的基础上,提出以凸透镜形作为纱线截面,建立了相应的纱线空间几何模型和经、纬纱轴线方程;利用光照理论,结合织物的特点,建立了适用于织物的光照模型。在现有三维建模软件基础上建立了标准的人体和服装三维模型,分析了模型的数据组成,读取了关键数据,提出了适合于展示面料的人体和服装拓扑结构,重新定义模型的数据结构用以控制点、面及面的材质、光照等影响服装和面料真实感的主要参数;采用八叉树结构控制面片的消隐与可见,运用OpenGL三维图形库对模型进行了重建。以BMP、JPG图像文件作为纹理信息,在面料映射的过程中解决了模型纹理坐标的生成、纹理坐标向设备坐标的转换等关键技术,采用纹理映射变换解决了纹理图案缩放、旋转等问题,采用Mip-map技术解决了面料映射到模型时产生的纹理走样问题,模拟环境光,以实现模型的光照效果。 应用以上研究成果,本文以VC++6.0为开发工具,建立了基于三维环境的服装面料展示系统,实现了面料在二维和三维环境下的真实感显示。