當前,快速時尚是今后紡織品服裝行業的新的商業模式 。設計創新已經成為產品立足市場之本,在圖案設計領域,傳統的來樣加工的生產方式已越來越不能適應市場的發展 。快速設計獨具特色的創新花樣圖案,已成為面料開發人員與設計師們的重要課題,這也對織物CAD系統也提出了更高的創新設計要求 。
創新設計技術主要包括產品創新設計、降低成本設計、快速設計、仿真與虛擬設計、智能設計、廣義優化設計等設計技術 。快速反應的面料設計系統包括圖案創新設計、織物性能設計、紗線及織物外觀模擬、應用效果展示等等 。
【CAD技術在面料圖案設計中的應用】
計算機輔助的產品創新設計
紡織品計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD),是利用計算機強大的計算功能和高效率的圖形、圖像處理能力進行紡織品設計和數碼打樣的理論和技術,主要體現在織物CAD設計系統的應用 。織物CAD系統能夠用計算機屏幕替代傳統意匠紙進行組織和上機圖的設計,使得組織的設計和變換修改變得非常便捷;系統能夠按照給定的組織和紗線排列以及紗線種類自動生成織物模擬圖像,輸出在視覺上完全符合實際要求的織物模擬圖像,并可將面料在計算機中應用到實物上進行展示 。
產品創新設計是經濟和技術發展的必然規律,要想增強產品競爭力,需要具備一定的產品創新設計支撐環境,其中信息技術尤其是CAD技術和系統的應用是這個支撐環境的關鍵 部分 。
目前,CAD系統已得到廣泛應用 。在產品設計領域,以CAD概念為核心,已經發展出計算機輔助工業設計(CAID)、計算機輔助概念設計(CACD)、計算機輔助工藝設計(CAPP)等一系列相關的CAD技術和系統 。但如何使傳統意義上的CAD系統支持產品的創新設計是企業界關心的焦點,也是學術界研究的熱點問題 。
紡織CAD技術進展
機織物CAD技術進展
機織物CAD系統包括素織物CAD系統和紋織物CAD系統,素織物CAD又稱小提花CAD或多臂CAD,與大提花CAD相比,其織物經緯紗組織循環較小,主要運用于復雜組織及色織物等設計 。紋織物CAD又稱大提花CAD或賈卡CAD,主要運用于大提花織物的設計上 。素織物CAD系統一般都具有組織設計、配色設計、上機工藝、模擬與展示四大模塊,紋織物CAD系統一般都具有紋樣編輯、意匠處理、紋織工藝和模擬與展示四大模塊 。國外很多CAD系統也將“模擬與展示”模塊從CAD系統中獨立出來,作為專門的設計系統 。
實物展示是CAD系統近幾年研究的熱點,早期主要是平面展示和實物二維展示,目前主要為3D模型材質渲染(3D presentation)和實物三維展示(3D mapping)兩部分 。3D模型材質渲染主要是調用或模仿3D軟件的材質渲染功能,國外最新軟件能夠模擬較為真實的3D效果,如服裝模型中實現不同裁片織物紋路的不同方向和角度,裁片銜接處的自動接合,更為真實的光照和場景效果等;香港理工大學目前研究的一體化CAD系統中在此基礎上還增加了織物的懸垂和風動效果模擬,實現3D動態展示 。
經編CAD技術進展
目前,經編行業紛紛推出針對各種機型的CAD軟件 。設計人員首先畫出花紋小樣,然后通過掃描儀把花紋圖案轉移到計算機中,通過CAD系統進行梳櫛分配及原料選擇,然后自動確定各把梳櫛的墊紗運動,從而可以確定各把梳櫛的花型數據 。利用CAD系統不僅可以進行花紋設計,而且能夠進行織物效應仿真,最終還可以記錄各項數據,并把這些數據保存到軟盤上,直接用于對經編機的控制 。
印花CAD技術進展
印花CAD是許多印染企業進行技術改造的重要內容 。系統通過彩色畫稿掃描輸入,或由計算機直接生成圖案,再進行圖形處理,調配色彩,產生出滿意的圖案,然后由激光照排機輸出滿足各種要求的用于印花生產的高精度分色膠片 。印花CAD技術獲得了較好推廣,紹興輕紡科技中心、杭州開源公司、浙江大學光學儀器廠的產品占有一定市場 。
紹興輕紡科技中心加強紡織CAD技術開發,形成紡織全程CAD特色技術服務 。在擁有自主版權EX6000的基礎上,該中心推出了EX9000新版,使印花分色CAD技術始終處于領先水平 。EX6000的最大優點是把原來的手工分色描稿變成了現在的電腦分色描稿,大大提高了工作效率 。該軟件的創新點在于:增加智能分色、自動預示、光筆應用和矢量字體功能;用先進的八叉樹量化算法,提高描繪速度;采用更多的調整方法,提高描繪質量 。
紡織CAD技術的發展對策
經過近年來的協同努力和發展,國內機織物CAD技術已有了快速的發展,已達到了在一定程度上滿足國內產品設計的基本要求,但與國外相比,仍有一定的差距,主要體現在如下幾方面 。
CAD系統的織物模擬與展示 技術
國外CAD系統一般都采用模塊化設計,大都包括多臂織物設計和提花織物設計、面料模擬和面料展示等模塊 。典型的CAD系統不僅具有良好的織物模擬效果,而且具有較好的織物3D展示功能,可對3D模型進行材質渲染,或利用三維網格技術將模擬面料鋪設于實物或場景進行展示,且還可利用預先設置的三維網格在實物表面實現織物褶皺、陰影、裁線和裁片角度等模擬效果 。此外還有的系統能提供用戶自主設計模擬模型的程序 。
CAD系統的紗線庫技術
多數CAD系統具有較全面和詳盡的紗線庫,紗線庫中的紗線可以根據實際需要更換參數,以實現紗線快速設計與模擬的目的,國內CAD系統中紗線庫的完整性和靈活性尚待 努力 。
CAD系統的圖形處理功能
國外CAD系統的繪圖功能較強,特別適合新產品的開發和試樣,可大大提高產品設計的效率 。此外,國外CAD系統在使用中具有更好的靈活性,并能較好地適應諸如大型圖形處理等方面的實際應用場合 。
可見,對CAD技術需要通過相關算法的研究與改進,進一步提高我國紡織品設計CAD系統的使用靈活性與適用性,改進CAD系統的織物模擬效果與三維展示技術,增強CAD系統的紋織圖案處理和編輯功能,形成具有我國特色的、具有世界先進水平的CAD系統,更好地滿足我國紡織業對紡織品設計CAD技術的需求 。
