关于三维织物几何模型的建模、算法与仿真系统

摘要

随着科学技术的发展，计算机和数字图像处理技术在各种工程中的应用日益普及，计算机在纺织工业中的应用也随之迅速发展起来，成为国内外研究的一个热门课题。在纺织几何模型研究中，人们已经构造出许多不同的模型，以适应不同的应用场合。在纺织物的编制过程中纱线会发生各种形变，而已有的几种固定模型只能适用几种情况，因此我们需要一种能通用的纱线截面模型以适用于各种情况。 本文首先对周期渐进迭代算法进行了优化改进，改变了其B样条基的定义形式，并利用了降阶思想，使计算方便快捷提高了运算效率。然后结合计算机图形学、微分几何等知识构造了一个织物不规则截面模型，对圆形模型、透镜模型及跑道模型等进行进一步的扩展。在实际的应用中可以根据实际情况调整参数，以得到不同的模型。最后利用OpenGL强大的图形函数库开发设计一个3D仿真系统，为编织物的设计提供一个通用开发平台，实现了织物的模式设计、截面设计以及织物的属性计算等功能，并在计算机上模拟出织物的三维立体图形，给人以直观、形象的展示，从而改变传统的纺织品设计周期长、速度慢、效率低，不能满足市场需求快速反应的弊端，节省大量的人力物力。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1选题背景与介绍

1.2国内外研究现状

1.3本文的主内容要与章节安排

1.3.1 本文的主要内容

1.3.2本文的章节安排

2相关技术知识

2.1视景仿真技术

2.2计算几何

2.3高级图形编程接口OpenGL

3周期渐进迭代算法及改进

3.1周期渐进迭代算法

3.1.1 B-样条曲线

3.1.2周期渐进迭代算法

3.2周期迭代算法的改进

3.2.1 de Boor算法

3.2.1利用de Boor算法思想对周期迭代算法改进

4基于曲面法向量的三角分割

4.1 Gouraud光亮度插值

4.2 Phong法向量插值

4.3曲面法向量的三角分割

5构建新模型

5.1力学原理

5.1.1扰曲线

5.1.2解弯曲变形方程

5.1.3纱线的弯矩方程

5.2织物拓扑结构

5.3纱线路径

5.4不规则截面

5.5纱线模型的三维实现

6仿真系统实现

6.1系统的设计开发

6.1.1系统的软件开发环境与配置

6.1.2系统的结构与分析

6.1.3系统模块设计

6.2系统的总结与完善扩展

总结与展望

致谢

参考文献

在校期间发表文章