立体几何褶皱效果形成原理与提花织物设计CAD

摘要

褶皱织物有着悠久的历史，其源头可追溯至古埃及时期。褶皱的形态变化多样，其独特的立体风格受到许多消费者的喜爱，褶皱的运用可以丰富服装的层次感和艺术效果，使服装具有更强的可塑性，赋予其独特的个性及美感。目前，虽然市场上已有纹织CAD系统，但很少有关于立体褶皱织物CAD系统的研究报道，这在一定程度上阻碍了立体褶皱织物的研发及生产。
　　本文分析了立体褶皱织物的几何特征，对于平顶点折叠的图案，图案中的各顶点满足山折和谷折的数量相差2，并且各顶点的反射矩阵相乘为单位矩阵。对于3D顶点折叠的图案，各顶点的旋转矩阵相乘为单位矩阵是其可以折叠形成立体角的一个必要条件。
　　通过分析立体褶皱织物的成型原理，将立体褶皱织物分成上凸折叠区、下凹折叠区和非折叠区三个部分。对于无横向折叠区的织物图案，纬纱采用弹性纱与非弹性纱交替引纬的方式，在上凸折叠区，弹性纬纱以浮长形式位于里层，非弹性纬纱位于表层且与经纱交织;在下凹折叠区，弹性纬纱以浮长形式位于表层，非弹性纬纱位于里层且与经纱交织;在非折叠区，弹性纬纱与非弹性纬纱都与经纱相互交织。
　　对于有横向折叠区的织物图案，经、纬纱都使用两种纱线，分别是弹性纱和非弹性纱。在横向上凸折叠区域，弹性经纱位于织物里层，不与纬纱交织，表现为经浮长;非弹性经纱位于织物表层，并与纬纱相互交织。在非横向上凸折叠区域，弹性纬纱位于织物里层，不与经纱交织，表现为纬浮长;非弹性纬纱位于织物表层，并与经纱相互交织，下凹折叠区域与此相反。在非折叠区域，所有经纱和纬纱相互交织。
　　本文研究了的图像分割算法中的k-means聚类法，对其初始点的选取方法做了改进，使k个初始聚类中心彼此之间的距离尽可能远。利用改进的聚类算法对彩色图像进行分割，提取出图像的特征色，然后将特征色应用到褶皱织物图案的配色过程中。
　　在立体褶皱织物的成型原理与图像分割算法研究的基础上，运用Visual C＃语言开发了立体褶皱织物辅助设计软件。该软件实现图案设计、组织填充、图像分割与配色等功能，操作简便，可以提高设计者的工作效率。最后，利用立体褶皱织物辅助设计软件设计并织制了几种不同图案的褶皱织物。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．2 褶皱织物的历史及研究现状

1．2．1 褶皱的历史概况

1．2．2 褶皱的成型方法与发展状况

1．3 机织CAD系统的研究现状

1．3．1 机织CAD技术介绍

1．3．2 机织CAD技术的发展

1．4 研究的主要内容与创新点

1．4．1 研究的主要内容

1．4．2 课题研究的创新点

第二章 立体褶皱织物的成型原理与图像分割方法的研究

2．1 立体褶皱的折叠机理研究

2．1．1 平顶点折叠

2．1．2 3D顶点折叠

2．2 立体褶皱织物的立体成型原理分析

2．3 图像分割算法的研究

2．3．1 现有图像分割方法的比较和分析

2．3．2 k-means聚类算法的改进

2．4 本章小结

第三章 立体褶皱织物辅助设计软件的开发

3．1 软件的总体结构及主要功能介绍

3．1．1 软件系统的总体结构

3．1．2 软件的主要功能

3．2 软件系统的设计

3．2．1 软件开发的环境

3．2．2 软件系统的主要类

3．2．3 生成织物图案的实现

3．2．4 铺设组织的实现

3．2．5 配色功能的实现

3．3 软件的操作说明

3．3．1 软件主界面

3．3．2 立体褶皱织物设计说明

3．3．3 图像分割说明

3．3．4 配色说明

3．4 本章小结

第四章 基于立体褶皱织物CAD软件的织物设计

4．1 织物图案的设计

4．2 组织结构的设计

4．3 图案的配色

4．4 立体褶皱织物试织

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录

攻读学位期间的研究成果

致谢