纺织CAD.doc

纺织CAD一、名词解释纺织CAD:是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形、图像处理能力、辅助进行纺织品设计与分析的理论和技术。规则组织：是指在一个完整的组织循环内，组织点、运动规律不变、飞数不变的所有单系统组织。CMY空间：是一单位边长的方块。C轴上的点都为青色，其中（1,0,0）点为最深的青色。M轴上的点都为品红色，其中（0,1,0）点为最深的品红色。Y轴上的点都为黄色，其中（0,0,1）点为最深的黄色。主对角线为灰度线或无色线，但（0,0,0）表示白色，（1,1,1）点表示黑色。纺纱仿真的意匠图填充法：意匠格填充法是根据纱线的线密度，计算纱线的直径，按照一定的放大倍数和意匠格的大小确定所需意匠格的纵横数；根据捻回角，利用不同的色块对意匠格进行填充。填充完后，缩小至每个单元格对应一个像素，于是纱线模拟就完成了。真实感图像：能够反映物体表面特性的由计算机生成的图像，称作具有真实感的图像，简称为真实感图像。织物仿真模拟正是要生成这种具有真实感的图像。规则组织的衍生组织：得到规则组织矩阵F以后，对其进行适当的运算和转变，可以获得规则组织的一些衍生组织。例如经山形、纬山形、经破斜、纬破斜及菱形等。纺织CAM：是利用纺织品CAD系统产生的设计信息，通过机电一体化电子元器件直接控制制造设备完成工艺生产。CAD与CAM技术的联合，实现了纺织品设计和制造的集成化、集约化，更大程度地提高了设计与生产的质量和效率。非规则组织：经纬向交叉规律不定的组织，即不属于规则组织的单系统组织均属于非规则组织。织物仿真技术：织物仿真技术就是利用计算机图形技术将设计人员的设计意图以织物仿真模拟的方法快速、形象、直观地在显示器上显示出来。HSV颜色空间：HSV颜色空间是面对用户的，其中H代表色彩，S代表纯度，V代表明度。该模型对应于圆柱坐标系中的一个圆锥形子集。纱线仿真的几何形状填充法：采用几何形状进行填充法仿真纱线，根据所采用的模型不同又分为矩形单元模拟法和平行四边形单元模拟法。其中矩形单元模拟法的设计思想是用一组循环排列的倾斜放置的矩形色块来表示纱线，每个具有色彩的小矩形即代表纱线每个单元块的仿真模拟。平行四边形单元模拟法，是采用擦去四个角的平行四边形来模拟。单起平纹和双起平纹的输入方法：单起平纹是指第一根经纱的第一个组织点是经组织点，双起平纹是指第二根经纱的第一个组织点为经组织点。单起平纹的输入方法是把第一根经纱的第一个组织点设为1，另一个组织点设为0；双起平纹的输入方法是把第二根经纱的第一个组织点设为1，另一个组织点设为0。二、简答题1、决定一个规则组织的因素是什么？答：交叉数、浮长序列和飞数。2、纺织CAD研究中存在的问题有哪些？答：（1）纺织产品设计模型难以面向产品的全生命周期；（2）设计过程难以支持并行工程；（3）系统难以支持动态建模；（4）设计数据管理困难，难以为纺织产品的工艺、制造、管理和服务等后续环节提供完备的信息；（5）纺织产品CAD软件限于在单机或局域网内进行，无法在互联网上应用，因而无法利用Internet的资源优势。3、纱线在织物中的截面形态。答：关于纱线在织物中的截面形态，近几十年来已有多种论点：F.T.Pierce主张以圆形或椭圆形进行描述，A.Kemp主张用跑道形进行描述，还有学者提出用凸透镜形进行描述。4、织物起毛起球的模仿方法。答：（1）起毛、起球点的位置：在织物的表面，由于起毛、起球纤维的位置是随机分布的，因此可以用随机函数来决定起毛、起球点的位置，所有的编程语言均用随机函数；（2）起毛、起球纤维的颜色：在起毛织物的各个部位，随着起毛点的位置不同，起出的毛纤维颜色也不同；（3）起毛、起球纤维的形状和长度：关于起毛、起球纤维的形状和长度，可以采用预先规定好的若干不同长度、不同形状的曲线供使用者选择，也可采用绒毛曲线模板；（4）起毛、起球纤维的方向控制：在计算机上，可以采取相应的办法使起出的绒毛旋转一个角度，旋转角度在-180+180，正值采用逆时针旋转，负值表示顺时针旋转；（5）绒毛、绒球密度：可以根据起毛密度预设一个起毛次数，然后根据起毛次数，反复执行起毛子程序就可以达到所需的设计要求。5、飞数在计算机中的表示方法。答：（1）飞数可以是整型数的任意数值；（2）飞数的输入数据可以是正数也可以是负数，可以大于或小于组织循环数；（3）飞数右上为正数，左下为负数。6、规则组织的数学模型。P60答：在组织图上，组织点只有两种形式，一种是经组织点，用 表示，另一种是纬组织点，用 表示，而且组织图又明确了它由N2根经纱和N1根纬纱构成。因此，只要定义一个二维的、由N1和N2个元素且每个元素为0或1的矩阵，就可以表示出组织规律。设组织矩阵为F，则：F=式中：aij=0或1；i=1,2,N2。 在上式中规定，当aij=1时，表示经组织点，aij=0时，表示纬组织点。把上式称为组织数学模型的一般形式。如果上式满足飞数f为常数这一条件，则称之为规则组织的数学模型。7、真实感织物图像的生成步骤。答：（1）建立模型：模型的建立又可分为以下三步：建立物体的几何模型，设定物体的光学属性；设定光源位置、形状及光学特性；设定视点和视屏位置。（2）计算视屏上各像素点的颜色：计算视屏上各像素点的颜色的方法有深度缓存算法、扫描线算法、光线跟踪算法等。计算像素颜色必须进行的基本工作有：不可见面消除、阴影计算、光照颜色的计算、显示计算结果。8、纺织CAD的发展趋势。答：（1）CAD、CAPP、CAM系统的集成；（2）纺织CAD与服装CAD、室内装饰CAD系统相集成；（3）网络化发展方向；（4）智能化发展方向；（5）向企业信息化方向延伸。9、色经排列的输入方法，并举例说明解析结果。答：通常用不同的符号来代表不同的纱线，常用的符号就是英文A、B、C、D于是纱线的排列就是对这些字母的排列。例如“AAAAABBBCCCCCC”就表示纱线的排列是：5根A代表的纱线、3根B代表的纱线、6根C代表的纱线并排排列。这种排列方法输入起来比较麻烦，可以直接在纱线的符号前面加上数字，所以上面的排列可以写成“5A3B6C”。另外还有一种情况就是可能某一种排列规律重复多次出现，如“2A2B2A2B2B2A2B2A2B2A”，该排列中，“2A2B”、“2B2A”分别出现了两次和三次，为了进一步地方便书写，这时可以用括号的形式来表示，如可用“2（2A2B）3(2B2A)”表示上面的排列。这样书写既方便，又符合企业的书写习惯。10、二上一下右斜纹组织的输入步骤。答：三、论述题1、叙述机织物组织配色模纹图的数学模型，以已知织物组织和色纱排列求配色模纹图为例。要求：（1）声明所用变量的含义；（2）色纱采用特定符号表示；（3）以二上二下右斜纹或左斜纹为例，结合模型进行模型解释。P87答：2、叙述经山形斜纹组织的自动输入法，要求：(1)叙述数学模型和输入的步骤，并标明各个变量的含义；（2）写出主要关键程序代码，标明所用的程序语言种类（可结合流程图进行解释）；（3）以三上二下一上二下经山形斜纹为例，标明程序段落的执行结果。P64答：步骤：（1）定义参数：定义需要的各个变量。（2）参数输入和确认：通过设置输入对话框，输入纬山形的组织表达式、飞数和斜坡长度，并判断输入数据的合法性，确定纬山形的图形。（3）临时赋值：分别根据经纬组织点给存放第一根经纱经纬组织点值的数组ColorNumberInPat(*,1)赋值和根据飞数给数值其它赋值。（4）正式赋值：分别给基础组织和经山形组织赋值。（5）显示结果：绘制格子、格子组织点和织物组织。（6）结束经山形组织的数学模型：定义参数Dim Index, X, Y, i, j As IntegerDim msg1 As StringDim msg2 As StringDim PatWarp As StringDim FloatWarp As StringDim LenWarp As StringDim LenWeft As StringDim successflags As Boolean 基础组织输入是否合法的标志Dim WarpNumberInPatTemp As IntegerDim WeftNumberInPatTemp As IntegerDim ColorNumberInPatTemp() As Integer临时赋值根据经纬组织点给存放第一根经纱经纬组织点值的数组ColorNumberInPat(*,1)赋值X = 0For i = 0 To ZuzhiWarpNum For j = 0 To ZuzhiWarp(i) - 1 ColorNumberInPatTemp(0, WeftNumberInPatTemp - X - 1) = 1 X = X + 1 Next j For j = 0 To ZuzhiWeft(i) - 1 ColorNumberInPatTemp(0, WeftNumberInPatTemp - X - 1) = 0 X = X + 1 Next jNext i根据飞数给数值其它赋值If Val(FloatWarp) 0 Then FloatWarp = FloatWarp + WarpNumberInPatTempFor i = 1 To WarpNumberInPatTemp - 1 For j = 0 To WarpNumberInPatTemp - 1 If j + FloatWarp WarpNumberInPatTemp Then ColorNumberInPatTemp(i, j) = ColorNumberInPatTemp(i - 1, j + FloatWarp) Else ColorNumberInPatTemp(i, j) = ColorNumberInPatTemp(i - 1, j + FloatWarp - WarpNumberInPatTemp) End If Next jNext i正式赋值If LenWarp = WarpNumberInPatTemp Then基础部分For i = 0 To LenWarp - 1 For j = WeftNumberInPat - 1 To WeftNumberInPat - 1 - LenWeft + 1 Step -1 ColorNumberInPat(i, j) = ColorNumberInPatTemp(i, j - (WeftNumberInPat - 1) + (WeftNumberInPatTemp - 1) Next jNext i经山形For i = LenWarp To WarpNumberInPat - 1 For j = WeftNumberInPat - 1 To WeftNumberInPat - 1 - LenWeft + 1 Step -1 ColorNumberInPat(i, j) = ColorNumberInPat(LenWarp - 1) - (i - (LenWarp - 1), j) - (WeftNumberInPat - 1) + (WeftNumberInPatTemp - 1) Next jNext iEnd IfPrivate Sub CmdVerticalAngledTwill_Click()经山形组织的数学模型Dim Index, X, Y, i, j As IntegerDim msg1 As StringDim msg2 As StringDim PatWarp As StringDim FloatWarp As StringDim LenWarp As StringDim LenWeft As StringDim successflags As Boolean 基础组织输入是否合法的标志Dim WarpNumberInPatTemp As IntegerDim WeftNumberInPatTemp As IntegerDim ColorNumberInPatTemp() As Integer-参数输入和确认msg1 = 经山形斜纹msg2 = 3 12 2PatWarp = InputBox(请输入组织表达式(形如2 13 2), msg1, msg2)If PatWarp = Then successflags = False Exit SubElse successflags = TrueEnd IfIf PatWarp Like * = False Then MsgBox 非法输入！, vbCritical, msg1 & 的基础组织 successflags = False Exit SubElse successflags = TrueEnd IfDo FloatWarp = InputBox(请输入飞数, 经山形, 1) If FloatWarp = Then Exit Sub If IsNumeric(FloatWarp) = False Then MsgBox 输入非法！, vbCritical, 经山形飞数Loop While IsNumeric(FloatWarp) = False Or Val(FloatWarp) 1参数输入和确认-Dim ZuzhiAll() As StringDim ZuzhiWarp() As StringDim ZuzhiWeft() As StringDim ZuzhiWarpNum As IntegerDim ZuzhiWeftNum As IntegerZuzhiAll = Split(PatWarp, )ZuzhiWarp = Split(ZuzhiAll(0), )ZuzhiWeft = Split(ZuzhiAll(1), )ZuzhiWarpNum = UBound(ZuzhiWarp)ZuzhiWeftNum = UBound(ZuzhiWeft)If ZuzhiWarpNum ZuzhiWeftNum Then MsgBox 组织输入！, vbCritical, msg1 & 的基础组织 successflags = False Exit SubElse successflags = TrueEnd IfWeftNumberInPatTemp = 0For i = 0 To ZuzhiWeftNum WeftNumberInPatTemp = WeftNumberInPatTemp + ZuzhiWarp(i) + ZuzhiWeft(i)Next iWarpNumberInPatTemp = WeftNumberInPatTempDo LenWarp = InputBox(请输入经向斜坡长度, 经山形, WeftNumberInPatTemp) If LenWarp = Then Exit Sub If IsNumeric(LenWarp) = False Then MsgBox 输入非法！, vbCritical, 经向斜坡长度Loop While IsNumeric(LenWarp) = False Or Val(LenWarp) WeftNumberInPatLenWeft = WeftNumberInPatTempReDim ColorNumberInPatTemp(WarpNumberInPatTemp - 1, WeftNumberInPatTemp - 1) As Integerdifferent partWarpNumberInPat = 2 * LenWarp - 2WeftNumberInPat = WeftNumberInPatTempReDim ColorNumberInPat(WarpNumberInPat - 1, WeftNumberInPat - 1) As Integer-临时赋值根据经纬组织点给存放第一根经纱经纬组织点值的数组ColorNumberInPat(*,1)赋值X = 0For i = 0 To ZuzhiWarpNum For j = 0 To ZuzhiWarp(i) - 1 ColorNumberInPatTemp(0, WeftNumberInPatTemp - X - 1) = 1 X = X + 1 Next j For j = 0 To ZuzhiWeft(i) - 1 ColorNumberInPatTemp(0, WeftNumberInPatTemp - X - 1) = 0 X = X + 1 Next jNext i根据飞数给数值其它赋值If Val(FloatWarp) 0 Then FloatWarp = FloatWarp + WarpNumberInPatTempFor i = 1 To WarpNumberInPatTemp - 1 For j = 0 To WarpNumberInPatTemp - 1 If j + FloatWarp WarpNumberInPatTemp Then ColorNumberInPatTemp(i, j) = ColorNumberInPatTemp(i - 1, j + FloatWarp) Else ColorNumberInPatTemp(i, j) = ColorNumberInPatTemp(i - 1, j + FloatWarp - WarpNumberInPatTemp) End If Next jNext i-正式赋值If LenWarp WarpNumberInPatTemp Then基础部分For i = 0 To LenWarp - 1 For j = WeftNumberInPat - 1 To WeftNumberInPat - 1 - LenWeft + 1 Step -1 ColorNumberInPat(i, j) = ColorNumberInPatTemp(i Mod WarpNumberInPatTemp, j - (WeftNumberInPat - 1) + (WeftNumberInPatTemp - 1) Next jNext i经山形For i = LenWarp To WarpNumberInPat - 1 For j = WeftNumberInPat - 1 To WeftNumberInPat - 1 - LenWeft + 1 Step -1 ColorNumberInPat(i, j) = ColorNumberInPat(LenWarp - 1) - (i - (LenWarp - 1), j) - (WeftNumberInPat - 1) + (WeftNumberInPatTemp - 1) Next jNext iEnd If-显示结果Picture1.Cls绘制织物组织 Dim i, j As Integer 设置子窗体的大小，适合于绘图的图象控件的大小 GeziKuanduInView = 30 GeziGaoduInView = 30 WarpNumberInPat = 30 WeftNumberInPat = 30 ReDim ColorNumberInPat(WarpNumberInPat - 1, WeftNumberInPat - 1) As Integer Picture1.Height = GeziGaoduInView * WeftNumberInPat Picture1.Width = GeziKuanduInView * WarpNumberInPat Picture1.Refresh 绘制格子 竖线 For i = 0 To WarpNumberInPat Picture1.Line (i * GeziKuanduInView, 0)-(i * GeziKuanduInView, WeftNumberInPat * GeziGaoduInView), RGB(128, 128, 128) Next