单纱的三维模型的研究及其应用.pdf

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摘要当今二个方面因素决定纺织行业的发展。一方面，在技术上尤其是在美学上要求愈益精美的产品外观，另一方面在快速反应的意义上，要求尽可能缩短投产过程。因此，计算机辅助的纺织品设计变得越来越重要。本课题在研究国内外cAD技术和cAD系统的基础上，以计算机图形学和软件工程知识为理论基础，应用纺织专业知识，对机织物中纱线的三维几何形态进行深入分析，建立纱线的三维几何结构模型，进行光照材质设置，结合织物空间几何结构模型和受力模型，实现数化仿真技术，为纱线、织物真实感三维外观仿真提供设计原理和方法。本论文首先讨论了纱线的计算机模拟。纱线是组成织物的基本单元，纱线模拟好坏直接关系到织物模拟的效果。因而，三维纱线几何结构模型的构建是本课题的重点。根据纱线的横向结构特征和纱线的纵向结构特征，以及纱线的加捻特性，可将纱线的几何结构模型分解为横向截面几何模型、纵向纱线走向几何模型和捻度结构模型。通过分析织物几何结构理论和纱线的几何结构特征参数，从纱线在织物中的受力模型出发，参数化控制纱线的截形状，建立以三次B样条控制的纱线横向截面形态；并结合Peirce椭圆形截面模型的几何结构特征参数，以三次B样条曲线近似描述纱线纵向的屈曲形态；通过截面旋转来模拟纱线的加捻模型，从而实现参数化表示的纱线三维外观形态。结合纱线的基本光照材质参数设置，模拟出纱线的真实光照效果，利用计算机三维实体造型技术和曲面造型技术，实现纱线的三维真实感仿真。织物三维外观仿真是一项较难的技术。本研究在现有的织物几何结构理论研究的基础上，利用上述方法建立的三维真实感仿真纱线，结合织物组织空间几何结构参数，建立织物计算机三维外观模拟的基本模型。进丽研究织物几何结构模型的特征参数对仿真效果的影响，并利用计算机三维实体造型技术和曲面造型技术，实现织物几何结构的三维计算机图形显示，为织物三维外观的真实感图形显示探索了新的实现思路与方法，也为进一步分析纱线、织物的物理机械性能和服用性能提供了新的辅助手段。关键词：CAD，纱线仿真，三维织物模拟，Peirce模型，OpenGl，B样条曲线平纹织物面料的计算机三维仿真。本课题的主要目的就是研究纱线的三维外观参
yamsimulationdimensionsABSTRACTandsimulatingpropertysectionshapesimulation,3Dmodel，OpenGLmajorinvolvedmanufacRn'ing。AmongannlepmsantedappearancecurrantgraphiCSobject-orientedemployed，and3D(threedimension)geometricdevelopedCangeometricalgeometryB-spline，andcontrolledcharacteristicapproachedemployedshape．curvefabric．n"ideaemplo)7edWang(TextileTianyongShanyuanWangsimulation,Peircedevelopmentinwhich，computerimportantthemodelingproblemssystemsofcoml3utcrprogrammingYamimpactsemphasized．Accordingwidthwiseofyam,asmodeling。yarnmodeling．Amodeltermsmechanics．Inmodel．thepathcubicparametermodel．ThetwistthroughbasicalSOsimulateilluminationofworld．Furthermore,yamsolid-modelingsurface．modelingrelativeamongtopologyyamssRuctaresareresearchmethodsIntoofyamMaterialsDesign)withKeywords：CAD,yamB-splineTwofac'torsstate-of-the-artoftoxtileproductstechnologydesigningelegantcapacityagileaideddesignusuallyplaysrole．goalworkisya