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纱罗组织有着悠久的历史,其源头可追溯至中国历史的传说时代。纱罗织物轻薄、透气、具有特殊的纹理,受到很多消费者的青睐。虽然现在市场上已经有纹织CAD系统、针织CAD系统、织物CAD系统、印花CAD系统,但就目前的文献显示未见有关纱罗组织CAD辅助设计方面的研究报道,也未见纱罗组织CAD辅助设计专用软件上市,这在一定程度上阻碍了纱罗组织织物的设计、开发及生产。
为了实现纱罗组织上机图的计算机表示,本文提出了纱罗组织上机图的数学模型。通过深入分析纱罗组织的形成原理,将纱罗组织的上机图分为组织图、绞综图、地综图、绞纹板图和地纹板图五个部分。借助矩阵的原理,将上述五个部分转化为对应的组织矩阵。根据这五个组织矩阵之间的相互关系,建立相应的矩阵转换关系,并对各组织矩阵关系进行综合分析,提出纱罗组织上机图的数学模型。
在此基础上,本文还研究和探讨了纱罗织物的外观模拟。为了在计算机上模拟出织物的外观,这里主要从纱罗织物光泽处理、浮长分析、和绞经数学模型建立这三个方面进行展开。在光泽处理时,先建立起RBG和HSL颜色空间的对应关系,再利用Lambert浸反射模型和哥罗德插值原理计算各点的光强。本文还利用了以浮长线为基础来研究机织物结构和外观形成原理。织物组织是影响织物结构和织物外观最重要的因素,根据纱罗组织绞经的特点,本文提出了四个假设,并在假设的基础上建立了纱罗组织绞经数学模型。
最后,在VisualStudi02005的开发环境下,利用GDI+图形接口技术设计并实现了纱罗组织CAD软件,该软件具有纱罗组织的设计、配色、模拟等功能。
为了验证本文所用数学模型的正确性和软件的可行性,在小样机试织了一些样布,经比较分析样布的实际外观和软件生成的模拟图像基本一致。