一种纬编针织物结构仿三维快速模拟方法与流程

本发明属于织物纺织技术领域，特别涉及一种纬编针织物结构仿三维快速模拟方法。

背景技术：
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针织物结构模拟技术是计算机辅助针织物设计的关键技术之一，通过对线圈结构的模拟，可以直观的观察与理解线圈间连接关系，对织物变形及表面纹理有一定程度的预测。

由于针织物中线圈呈现三维状态的弯曲，线圈间又相互串套，因此目前对于针织物线圈结构的模拟大多采用三维的方法，但三维绘图时存在以下问题：三维绘图时计算机运算量大，当线圈数量较多时速度变慢，不能实时的显示。三维线圈的表面纹理模拟与真实纱线存在较大差异，目前对于三维形态纱线毛羽的模拟技术依然存在速度上的制约，即模拟越真实时间越长。由于受到三维线圈建模技术限制，在模拟复杂织物结构时线圈间易出现交叉碰撞情况，因此对每种不同结构的线圈均要单独建模，工作量大且使用不灵活。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种纬编针织物结构仿三维快速模拟方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了

一种纬编针织物结构仿三维快速模拟方法，其步骤为：

(1)将组成针织物的线圈进行纵向分区，将常规的成圈线圈从上至下分为四段，集圈线圈分为三段，线圈拉长后将拉长部分单独分区；

(2)按照一定顺序将不同区的线圈图形段放置于不同的图层中，其中部分图层用于放置浮线，部分层用于放置由于前后针床或针筒针盘织针出针形成的线圈；

(3)对图层进行透明叠加，当图层按照由小到大顺序叠加时，模拟正面的纬编针织物结构；顺序相反时，模拟背面的纬编针织物结构。

优选地，上述技术方案中，步骤(2)中，不同串套关系的线圈图层分配方法不同，通过不同的图层安排，实现前线圈接前线圈，后线圈接后线圈，前线圈接后线圈，后线圈接前线圈的线圈串套关系以及不同的浮线位置。

优选地，上述技术方案中，步骤(2)中，线圈分区分层放置时有先后次序，当同一层中同一位置处有不止一个线圈，多个线圈需要根据编织工艺判断放置的先后顺序，体现接近实际的线圈消隐关系。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

可以体现针织物线圈的串套关系，线圈纹理来源于真实的纱线纹理，具有较好的真实感，采用了分层的仿三维方法代替了线圈三维的形态，实现了正面及背面的线圈消隐关系，降低了模拟难度，提高了使用灵活性，在速度上有较大优势，可在设计时实时反映线圈结构的变化，对于观察与理解针织物结构有重要意义。

附图说明：

图1为本发明线圈分区仿三维叠加示意图；

图2为本发明不同形状线圈分区图；

图3为本发明图层设置示意图；

图4为本发明成圈线圈图层分配图；

图5为本发明集圈线圈图层分配图；

图6为本发明浮线图层分配图；

图7为本发明移圈组织正背面线圈结构图。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

一种纬编针织物结构仿三维快速模拟方法，其步骤为：

(1)将组成针织物的线圈进行纵向分区，将常规的成圈线圈从上至下分为四段，集圈线圈分为三段，线圈拉长后将拉长部分单独分区；

(2)按照一定顺序将不同区的线圈图形段放置于不同的图层中，其中部分图层用于放置浮线，部分层用于放置由于前后针床或针筒针盘织针出针形成的线圈；不同串套关系的线圈图层分配方法不同，通过不同的图层安排，实现前线圈接前线圈，后线圈接后线圈，前线圈接后线圈，后线圈接前线圈的线圈串套关系以及不同的浮线位置；线圈分区分层放置时有先后次序，当同一层中同一位置处有不止一个线圈，多个线圈需要根据编织工艺判断放置的先后顺序，体现接近实际的线圈消隐关系。

(3)对图层进行透明叠加，当图层按照由小到大顺序叠加时，模拟正面的纬编针织物结构；顺序相反时，模拟背面的纬编针织物结构。

如图1所示，(a)将成圈线圈图元从上至下分为四部分，并将分别分区的两个线圈的不同区按照(b)所示的方法分别放置于L1到L4图层中，按照由大到小的顺序叠加图层，可以实现(c)中所示的线圈串套关系，在两线圈串套位置，上位线圈第3部分在下位线圈第1部分上方，上位线圈第4部分在下位线圈第2部分下方。线圈分区后放置在多个图层中，透明叠加后模拟了线圈三维关系，是一种仿三维的快速显示模式。

如图2所示，(a)为集圈线圈的分区图，从上至下分为3个部分，(b)为成圈线圈拉长后的分区方法，拉长部分单分区。

如图3所示，由于横机有前后两个针床编织线圈，圆机也有针筒及针盘双面编织，针织除了成圈、集圈、浮线动作外，还可完成翻针动作，因此线圈间的串套关系多种多样，为准确表达这些关系，共建立11个图层用于放置不同位置的线圈的不同段，其中第0、5、10层用于放置浮线，1-4层与6-9层用于放置前后针床或针筒针盘的线圈。当图层由小到大叠加时，形成了织物正面的线圈结构图，当图层由大到小叠加时，形成织物背面的线圈结构图。

如图4所示，以横机编织的线圈结构为例，排除线圈重叠、交叉的情况，成圈线圈间的串套关系有四种：(a)为当前针床成圈接前针床成圈时，从1-4各区的图层依次为L₇、L₈、L₉、L₆；(b)为当后针床成圈接后针床成圈时，从1-4各区的图层依次为L₃、L₂、L₁、L₄；(c)为当前针床成圈后翻针至后接后针床成圈时，从1-4各区的图层依次为L₃、L₂、L₉、L₆；(d)为当后针床成圈后翻针至前接前针圈成圈时，从1-4各区的图层依次为L₇、L₈、L₁、L₄。

如图5所示，集圈的串套关系与成圈类似，(a)为当前针床集圈接前针床成圈时，从1-3各区的图层依次为L₇、L₈、L₆；(b)为当后针床集圈接后针床成圈时，从1-3各区的图层依次为L₃、L₂、L₄；(c)为当前针床集圈后翻针至后接后针床成圈时，从1-3各区的图层依次为L₃、L₂、L₄；(d)为当后针床集圈后翻针至前接前针圈成圈时，从1-3各区的图层依次为L₇、L₈、L₆。其中虽然(a)和(d)、(b)和(c)的图层分配相同，但顺序不同，因此呈现了不同的消隐关系。

当线圈间有重叠时，同样的图层分配会出现不同的效果，因此在贴图时对放置于同一层的线圈部分要按照一定的顺序来贴，依据是编织工艺图中所反映的编织顺序，总体原则为：正面观察时，逆编织方向先占用前床织针的线圈在前，要后贴，后占用的在后，要先贴，先占用后床织针的线圈在后，要先贴，后占用的在前，要后贴；背面观察时刚好相反。

如图6所示，浮线与其它线圈之间的关系存在三种情况，一种在前床线圈与后床线圈之间，(a)所示，浮线置于第5层；第二种是在前床线圈前，这是由于先将前床线圈翻针至后，编织完浮线后再将线圈从后床翻回来导致的，如(b)所示，浮线置于第10层；第三种在后床线圈的后面，编织方式与第二种情况类似，如(c)所示，浮线置于第0层；由于浮线使成圈线圈加长，无论哪种串套方式，加长部分与第2区置于同一层。

如图7所示，移圈线圈根据串套方式不同，图层分配与常规线圈图层分配相同，当移圈线圈有加长时，加长部分与第2区域同层。编织工艺如(a)所示，红色线圈①与黄色线圈②发生重叠，从上向下观察编织工艺图，黄色线圈②先占用前针床，因此从正面观察时黄色线圈在上，红色线圈①通过移床翻针后被前针床织针勾取，因此在下，应该先放置红色线圈①，然后黄色线圈②再覆盖其上，图层按照由小到大顺序叠加，形成如(b)所示的正面效果，反面观察时正好相反，如(c)所示。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。