基于L系统的织物分形组织设计方法.pdf

第28卷第5期纺织学报Vol.28No.5
2007年5月JournalofTextileResearchMay2007

文章编号:025329721(2007)0520051204

基于L系统的织物分形组织设计方法

张聿,金耀,孙家武,唐继杰,帅沁芬
(浙江理工大学,浙江杭州310018)

摘要为探索一条与传统方法不同的织物组织设计新途径,基于L系统理论,以4枚破斜纹、5枚缎纹等组织为
例,尝试提出一种新的织物组织设计方法。该方法运用L系统的链式语言生成规则与计算机图形技术,生成具有
自相似性特征与相互嵌套、多层次结构的分形组织,并通过选择合适的填充组织,构造出实用且与传统形式不同的
织物分形组织。在此基础上,借助电子提花机进行了织物成型实验,由此对分形织物组织所产生的织物效果进行
了初步的探讨。
关键词L系统;链式语言;计算机图形方法;分形组织;织物
中图分类号:TS14614文献标识码:A

DesignmethodoffabricfractalweavebasedonL2system

ZHANGYu,JINYao,SUNJiawu,TANGJijie,SHUAIQinfen
(ZhejiangSci2TechUniversity,Hangzhou,Zhejiang310018,China)

AbstractAnewapproachfordesigningfabricweave,whichisdifferentfromtraditionalone,isproposed
basedonthetheoryofL2systemwithfourleavesbrokentwilland5endsatinasexamples.Thechain2language
ofL2systemandcomputergraphicstechniquesareutilizedtodrawakindofnewweave,calledfractalweave,
whichhasaself2similarpropertyandamultilevelstructure.Thensomepracticablefractalweavesaredrawn
withotherproperweavesfilled,whichhavesomefabriceffectsdifferedfromtraditionalones.Andsome
jacquardweavingexperimentsaremadebyusingelectronjacquardloom,andapreliminarystudyoffabric
effectsobtainedfromthefractalweavesisperformed.
KeywordsL2system;chain2language;computergraphicstechnique;fractalweave;fabric

L系统[1-2]是由丹麦植物学家ALindenmayer于
1968年提出,用以描述植物形态的一个模型。由于1L系统的定义与绘图原理
与分形概念之间有着密切的联系,L系统因而也已
成为生成分形图形的一类典型而重要的方法。目D0L系统[1]94是指“确定的上下无关的系统”,所
前,L系统的研究与应用领域已经十分广阔,拓展到谓上下无关,意为在生成过程中与前、后相邻元素无
人工生命、生物形态学以及艺术等方面。在纺织领关,是最简单的L系统。
域,文献[3-4]已把用L系统方法生成的图形运用L系统基于符号重写系统,即用1组重写规则
于纹织设计中,但在用L系统方法生成织物组织方(或生成规则)逐次地置换1个简单初始对象的各个
面的研究却很少有报道。部分来确定1个复杂的对象,其中初始对象为1个
本文借助D0L这种最简单的L系统,对构造一字符串(或1个字母),可以按1组生成规则来取代
种新型的织物组织———分形组织及其可能产生的织字符串中的每一个字母。具体定义如下。
物效果进行了初步的探讨。定义1:令V表示字母集,是一个非空单词,称

收稿日期:2006-09-26修回日期:2007-01-15
基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(M503234)
作者简介:张聿(1954—),男,教授,硕士。主要研究领域包括非线性图形与纺织工程等。E2mail:[e-mail]。

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p集V={F,+,-};α=90°;起始符号元ω=F;3)选
为“公理”;P是生成规则的集合,用ax表