色纺段彩纱织物设计CAD的仿真实现

摘要

由色纺段彩纱加工成的色纺织物具有色彩丰富、风格多变、手感柔软等特点，深受消费者的喜爱，具有很好的市场前景。目前，企业在色纺段彩纱产品生产过程中，设计师需要反复设计打样才能确定色纺织物的风格投入到批量生产之中。因此，这种实物反复设计打样的方式投入量较大，生产周期较长，不能满足当前批量小、品种多、交货时间短的市场需求。为了解决这些问题，本文根据企业迫切需要开发基于纺纱工艺参数的段彩纱织物设计CAD的仿真技术，从而指导段彩纱的实际生产打样与工艺设计，提高企业对产品的设计与生产效率。　　色纺段彩纱的风格完全由其生产工艺参数决定的，为了有效地指导色纺段彩纱的设计与生产，本论文基于三罗拉牵伸法的色纺段彩纱生产工艺，主要分为段彩纱纱线模块的仿真设计和面料仿真模块的设计两个部分。在段彩纱纱线模块的仿真中，分析段彩纱的生产工艺参数与颜色分布间关系，推导出纱线混色占比公式，得出沿纱线长度方向上任意位置点颜色分布规律;按照色纺纱的混色特点，采用Stearns-Noechel模型全光谱匹配颜色算法，分别求得不同颜色组份的纤维到粗纱、再到段彩纱纱线的混色光谱，最后求出符合色纺纱混色规律的段彩纱纱线颜色，实现了色纺段彩纱织物颜色的仿真设计。　　面料仿真设计中，以纬平针组织为例，依据Peirce线圈几何模型，根据纬平针组织参数求出线圈长度，以及纱线总长度，生成相同纱线总长度的颜色信息，将线圈像素点位置与真实纱线位置颜色信息相匹配，依次对单个线圈填充形成多个线圈横列，通过画家算法将横列与横列间的圈柱覆盖圈弧，使组织点正面显示为圈柱，完成整块面料的仿真。最后经过真实化仿真处理，生成色纺段彩纱面料仿真图像。　　最后，结合实际段彩纱生产工艺参数，进行仿真设计的实例验证，并与工厂实物面料进行对比与分析，结果表明模拟出的外观风格与实际色纺段彩纱织物风格非常接近，通过改变仿真工艺参数，与实际生产中改变工艺参数得到的面料实物样风格变化基本一致，达到设计要求。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1课题的研究背景、目的及意义

1．1．1研究背景

1．1．2本课题研究的目的和意义

1．2．1纺织CAD发展的状况

1．2．2关于织物外观效果仿真的理论研究

1．3课题研究条件

1．4论文主要研究内容

第二章段彩纱纱线设计模块

2．1段彩纱成纱机理及颜色特点

2．1．1段彩纱的成纱机理及影响关系

2．1．2主、辅纱的颜色特点

2．2基于生产工艺的主辅纱混色占比公式推导

2．3段彩纱混色计算

2．3．1 Stearns-Noeehel模型

2．3．2混色光谱计算过程

2．3．3混色光谱反射率转换为Lab

2．3．4主、辅纱颜色变化的仿真算法实现

2．3．5混色光谱反射率转换为显示器设备RGB表达

2．4基于生产工艺的段彩纱沿长度方向颜色分布计算

2．5纱线仿真模块界面设计

2．5．1主、辅粗纱设计

2．5．2段彩纱设计

2．6本章小结

第三章面料仿真模块

3．1确定织物仿真参数

3．2织物仿真原理

3．3线圈模拟

3．3．1线圈组织点的计算

3．3．2根据织机参数计算纱线的总长度

3．3．3线圈的模拟

3．3．4光照模型

3．4仿真面料的生成

3．4．1线圈横列颜色填充

3．4．2画家算法处理

3．5真实化仿真处理

3．5．1毛羽化处理

3．5．2变形处理

3．5．3仿真面料的图像尖锐化处理

3．5．4仿真图像的缩放

3．6面料仿真模块界面设计

3．7本章小结

第四章色纺段彩纱面料仿真设计实例

4．1生成面料仿真效果

4．1．1主纱颜色的主动设计与配色

4．1．2辅纱颜色的主动设计与配色

4．1．3生成面料仿真图像

4．1．4与真实面料的对比分析

4．2工艺参数对仿真面料风格的影响

4．2．1拖尾长度

4．2．2节长

4．2．3节距

4．2．4传动比

4．2．5混色配方

4．3段彩纱面料仿真展示

4．4本章小结

第五章总结与展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢