陰影緞紋組織的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

王 旭，袁惠芬

（安徽工程大學(xué)紡織面料安徽省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽蕪湖 241000）

采用增加經(jīng)（緯）組織點(diǎn)、變化組織點(diǎn)飛數(shù)或延長組織點(diǎn)等方法可得到加強(qiáng)緞紋、變則緞紋、重緞紋和陰影緞紋等緞紋變化組織.其中陰影緞紋由于具有良好的影光效果，而廣泛應(yīng)用于毛及絲織的提花織物.和其他緞紋變化組織相比，陰影緞紋的設(shè)計(jì)過程相對復(fù)雜，特別是傳統(tǒng)人工意匠紙描繪的設(shè)計(jì)方法，具有設(shè)計(jì)時(shí)間長、效率低、勞動強(qiáng)度大、易出錯等缺點(diǎn).此外，一旦緞紋基礎(chǔ)組織的參數(shù)發(fā)生改變，則必須重新繪制.因此，如何提高織物組織設(shè)計(jì)效率已成為紡織企業(yè)提高產(chǎn)品開發(fā)效率急需解決的問題之一.

隨著CAD的不斷發(fā)展，運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行織物組織設(shè)計(jì)已經(jīng)成為紡織產(chǎn)品開發(fā)的重要手段.由于計(jì)算機(jī)輔助織物組織設(shè)計(jì)具有方便、迅速、易于編輯等優(yōu)點(diǎn)，使得該研究一直是紡織品設(shè)計(jì)領(lǐng)域重要的研究方向之一.已開展的研究包括平紋變化、斜紋變化、復(fù)雜組織、縐組織等的計(jì)算機(jī)生成［1－4］，各種組織矩陣模型的實(shí)現(xiàn)方法［5－6］，運(yùn)用意匠圖進(jìn)行組織自動分析［7－8］等，而針對陰影緞紋組織的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)研究尚不多見.本文探討了基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的陰影緞紋計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法.首先根據(jù)陰影緞紋的交織規(guī)律，建立了相應(yīng)的組織矩陣.然后以編制VB程序?qū)崿F(xiàn)了陰影緞紋的參數(shù)化設(shè)計(jì).研究表明，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以方便、迅速地實(shí)現(xiàn)陰影緞紋的設(shè)計(jì)，參數(shù)化設(shè)計(jì)方法可以為設(shè)計(jì)者提供更加豐富的陰影緞紋組織.

1 陰影緞紋組織矩陣的構(gòu)建

陰影緞紋是以緯面（或經(jīng)面）緞紋為基礎(chǔ)，通過在原經(jīng)組織點(diǎn)（或緯組織點(diǎn)）經(jīng)向或緯向逐漸增加經(jīng)組織點(diǎn)（或緯組織點(diǎn)）而過渡到經(jīng)面緞紋（或緯面緞紋）的一種緞紋變化組織.由于組織點(diǎn)分布具有逐漸過渡的特點(diǎn)，所構(gòu)成的織物也呈現(xiàn)出由明到暗或由暗到明的影光效果.根據(jù)組織點(diǎn)過渡方式可分為單向過渡和雙向過渡.根據(jù)組織點(diǎn)的影光效果可分為直絲影光和橫絲影光，前者組織點(diǎn)沿經(jīng)向增加，后者沿緯向增加.由5枚3飛緯面緞紋為基礎(chǔ)構(gòu)成的橫絲陰影緞紋如圖1所示.從左到右分為4個部分.圖1a為基礎(chǔ)緯面緞紋.圖1b、圖1c所示的橫絲過渡組織1、2，分別由圖1a基礎(chǔ)上，沿經(jīng)浮點(diǎn)橫向增加1、2個經(jīng)組織點(diǎn)構(gòu)成.圖1d是在圖1a的基礎(chǔ)上，沿經(jīng)浮點(diǎn)橫向增加3個經(jīng)浮點(diǎn)而形成的5枚2飛經(jīng)面緞.由5枚3飛緯面緞紋為基礎(chǔ)，沿縱向逐漸增加經(jīng)浮點(diǎn)，構(gòu)成的直絲陰影緞紋如圖2所示.

根據(jù)上述陰影緞紋的構(gòu)作規(guī)律，可以產(chǎn)生相應(yīng)的組織矩陣.首先建立基礎(chǔ)緯面組織的矩陣，然后根據(jù)影光方向和過渡方式，分別建立各子矩陣，最后將各子矩陣依次組合得到反映陰影緞紋的組織矩陣.例如圖1所示的橫絲陰影緞紋的子矩陣，可由圖3表示，元素1、0分別表示經(jīng)、緯浮點(diǎn).

圖1 橫絲影光陰影緞紋構(gòu)作示意圖

式（1）、（2）分別用來計(jì)算單向、雙向陰影緞紋經(jīng)、緯紗數(shù)Rj、Rw.

其中：m為基礎(chǔ)緯面緞紋組織枚數(shù).

例如，基礎(chǔ)組織為5枚緯面緞紋，單向過渡時(shí)，根據(jù)式（1）可得經(jīng)紗數(shù)Rj＝20，緯紗數(shù)Rw＝5，其組織矩陣可由4個5×5的子矩陣構(gòu)成，如圖4所示，從左至右由虛線分割的每個子矩陣分別對應(yīng)圖3a～圖3d；雙向過渡時(shí)，根據(jù)式（2）經(jīng)紗數(shù)Rj＝30，緯紗數(shù)Rw＝5，其組織矩陣可由6個5×5的子矩陣構(gòu)成，如圖5所示，前4個子矩陣從左至右分別對應(yīng)圖3a～圖3d，第4、5子矩陣分別表示圖3c、圖3b.

圖2 直絲影光陰影緞紋構(gòu)作示意圖

圖3 橫絲影光陰影緞紋子矩陣

圖4 5枚3飛橫絲影光單向過渡陰影緞紋矩陣

圖5 5枚3飛橫絲影光雙向過渡陰影緞紋矩陣

陰影緞紋矩陣元素的賦值算法思路如下：（1）根據(jù)影光效果和過渡方式，確定矩陣大小及子矩陣數(shù)量；（2）對各子矩陣元素按行賦值，從各子矩陣最末行開始，然后按飛數(shù)規(guī)律依次對相鄰行元素賦值；（3）依次連接各子矩陣，形成陰影緞紋矩陣.

2 陰影緞紋參數(shù)化設(shè)計(jì)程序的開發(fā)

根據(jù)陰影緞紋的構(gòu)作原理，以Visual Basic 6.0程序作為工具開發(fā)出相應(yīng)程序，以使陰影緞紋的設(shè)計(jì)更加簡便.程序開發(fā)過程包括界面設(shè)計(jì)和代碼編程兩個部分.根據(jù)陰影緞紋的基本要求，設(shè)計(jì)出具有參數(shù)輸入及組織圖顯示功能的界面，如圖6所示，同時(shí)還提供保存數(shù)據(jù)、保存圖像等功能.

陰影緞紋設(shè)計(jì)程序的主要功能及實(shí)現(xiàn)包括參數(shù)輸入和相應(yīng)按鈕事件的執(zhí)行過程，程序框圖如圖7所示.代碼主要執(zhí)行過程如下：首先，判斷枚數(shù)和飛數(shù)是否合理，如不合理則彈出如圖6b的錯誤提示，如合理則根據(jù)影光方向和過渡方式建立陰影緞紋的組織矩陣，并根據(jù)循環(huán)次數(shù)進(jìn)行矩陣的擴(kuò)大.當(dāng)繪圖按鈕單擊事件發(fā)生，程序?qū)⒏鶕?jù)矩陣中各元素的代碼，在圖片框相應(yīng)的位置繪制正方形，其中元素“1”和“0”的位置，分別繪制藍(lán)色和白色.如圖6a為基礎(chǔ)緯面緞紋為5枚3飛，直絲影光，雙向過渡，循環(huán)次數(shù)為1時(shí)的陰影緞紋組織圖.當(dāng)保存數(shù)據(jù)按鈕單擊事件發(fā)生，程序?qū)⒏鶕?jù)矩陣中各元素的代碼以文本文件方式保存.當(dāng)保存圖像按鈕單擊事件發(fā)生，程序?qū)?dāng)前圖片框的圖像以位圖文件保存.當(dāng)退出按鈕單擊事件發(fā)生，將退出程序.

圖6 陰影緞紋設(shè)計(jì)程序界面

圖7 陰影緞紋程序框圖

3 陰影緞紋組織設(shè)計(jì)實(shí)例

下面以實(shí)例方式對本文開發(fā)的陰影緞紋程序進(jìn)行測試，設(shè)計(jì)實(shí)例如圖8所示.圖8a為橫絲雙向過渡陰影緞紋組織，其基礎(chǔ)組織為5枚2飛緯面緞紋.在程序中分別輸入枚數(shù)5、飛數(shù)2，影光方向選擇橫絲，過渡方式選擇雙向，循環(huán)次數(shù)輸入1.圖8b為直絲單向過渡陰影緞紋組織，其基礎(chǔ)組織為7枚4飛緯面緞紋.在程序中分別輸入枚數(shù)7、飛數(shù)4，影光方向選擇直絲，過渡方式選擇單向，循環(huán)次數(shù)輸入1.類似方法可以得到8枚5飛直絲雙向過渡陰影緞紋圖8c及11枚7飛橫絲單向過渡陰影緞紋圖8d.

上述實(shí)例說明，本文所開發(fā)的程序可以方便地實(shí)現(xiàn)單向過渡、雙向過渡、橫絲影光、直絲影光陰影緞紋的設(shè)計(jì)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法具有方便、迅速的特點(diǎn)，可以加速陰影緞紋組織的設(shè)計(jì)過程.

圖8 陰影緞紋設(shè)計(jì)實(shí)例

4 結(jié)論

以Visual Basic6.0為開發(fā)工具，探討了陰影緞紋設(shè)計(jì)程序的開發(fā)過程.程序經(jīng)測試表明，按照陰影緞紋的構(gòu)作規(guī)律和陰影方向，以子矩陣相互拼接的方式建立了陰影緞紋矩陣模型，并實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化陰影緞紋的設(shè)計(jì).程序可以方便、快捷地實(shí)現(xiàn)陰影緞紋的設(shè)計(jì)，提高該類組織的設(shè)計(jì)效率.

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