三維形狀針織布的生產(chǎn)方法外文

1、三維形狀針織布的生產(chǎn)方法Tatsushi Fun ahashi 1 Tsuyoshi Miyazaki 2Masashi Yamada 1 Hirohisa Seki 1 Hide nori Itoh 11 Dep artme nt of Artificial In tellige nee and Compu ter ScienceNagoya In stitute of Tech no logyGokiso-cho, Showa-ku, Nagoya, Japan, 4662 NEC Corporationtfunajun o.ics .n itech.ac.j p概念：本文將會描述一種生產(chǎn)

2、三維針織布的方法。首先，描述主要三維針織物的 生產(chǎn)方法。在這種方法中，一塊布首先是由一系列的節(jié)點組成的網(wǎng)格接著才能夠描 述生產(chǎn)這種形狀的布的方法。因為這種布是三維立體的，所以要生成這種形狀將先 考慮網(wǎng)格上的節(jié)點在各個方向可移動的空間限制。此外，頂點之間的斥力可防止 維形狀的收縮，這個影響是評估的一個方面。最后，通過實踐來證實這種生產(chǎn)方法 的實用性。1簡介在本文中，對生產(chǎn)三維針織布的方法進行了說明。這種生產(chǎn)三維形狀的布的方法可 插入編織圖案，所以必須考慮節(jié)點移動的空間限制對生產(chǎn)三維布的影響。因此我們 提出了三維成形需考慮結(jié)點在各方向的空間限制的概念。一塊布可以表示為mxn個節(jié)點組成的網(wǎng)格。在生產(chǎn)

3、布料的過程中，各節(jié)點在所涵 蓋的區(qū)域和相近的節(jié)點的可運動長度限制內(nèi)移動。針織模式是從伊藤的方法【1】【2】中產(chǎn)生的。三維編織模式是通過復制已有的針 織生產(chǎn)模式獲得的。2三維形狀布料的生產(chǎn)方法 2.1布料的性質(zhì)一塊布料可以看作mXn個節(jié)點的集合。這些節(jié)點被組織成三維的空間結(jié)構。節(jié)點匕連接著節(jié)點n：VidT和（如圖1）IIIirilIMj=m=:連接線圖1 ：布料的網(wǎng)格結(jié)構（每根連接線的長度給定）2.2節(jié)點的運動在本節(jié)中，定義了一種能移動的節(jié)點。這種運動可便于三維形狀布料的生成。節(jié)點Kj的運動向量可由下列公式（1）表示:Si I 謡（E丄teIsI -陽 H其中：R重組后的點（k,l ）如到H爐

4、心曲 和以丿之間的給定長度a 運動系數(shù)斥力系數(shù)external外力%富応亍ntd表示外力，例如，重力、風力等。運動系數(shù) O會 影響移動量。如果儀過大，節(jié)點之間會發(fā)生干擾而且布料的形狀將變得不穩(wěn)定。反之，如果過小，則需要很長的時間使其穩(wěn)定。斥力系數(shù) 0影響節(jié)點之間的排斥 力。如果0為零，斥力將不產(chǎn)生影響。2.3織造三維針織布的工藝算法在這里，提出一種生產(chǎn)三維針織布的算法。這種算法考慮到所涵蓋的節(jié)點運動的空 間限制，然后生成布料的三維結(jié)構。此算法如下:（1）設置初始狀態(tài)-排列三維空間中的網(wǎng)格 -選擇網(wǎng)格間的固定節(jié)點 -排列三維空間中被覆蓋的對象（2）運用 -隨意移動固定的節(jié)點。-移動或改變其中的變

5、量。（3）移動公式（1）中固定的節(jié)點以外的節(jié)點。如果有節(jié)點在被包括的區(qū)域 內(nèi)，則將其移到最近的外節(jié)點。（4）回到步驟（3）直到所有的節(jié)點穩(wěn)定（也就是直到每一個節(jié)點穩(wěn)定）。（5）回到（2）或者結(jié)束。3、從線圈符號到編織圖的轉(zhuǎn)化技巧我們已經(jīng)找到了從線圈符號到意匠圖的方法【1】【2】。線圈符號（參 見圖2（ a）是JIS （日本工業(yè)標準），它是一種基本的縫合模式。此方法首先從意匠圖中生成編織圖（參見圖 2（c）,其中意匠圖是線圈符號的 組合（參見圖2（b）。在此過程中，圖3作為對照變換法則被使用。通過變換 法則線圈符號被轉(zhuǎn)化為相應的編織圖。接下來，用意匠圖繪制編織圖。在這個過程中，編織圖中的交叉點（

6、兩個線段交叉 點）因為線的張力而移動。當交叉點被移動時，編織圖的結(jié)構不發(fā)生改變。生產(chǎn)實例如圖4所示。編織圖4 （b）產(chǎn)生于組織意匠圖4 （a）4、給布料鋪上針織組織的方法通過鋪三維針織形狀的針織組織生產(chǎn)三維形狀的針織布。此生產(chǎn)步驟如下（2）（ 3）和（4）。（參見圖51)r xo-! 1/01IO習（a）線圈符號 （b）組織意匠圖 （c）編織圖Li a :t門tr iH : U iMlUiU-K-i-Ui*Jt-XrXruJ4X4vJv圖3:對照法則圖2 :線圈符號，組織意匠圖，編織圖竹IHTTfT0卄IifT I，o1.1i xo II 11 HI Iiin口ox i丄TTT f! ru d

7、xtr111（a）花紋意匠圖 （b）編織后圖案圖4:意匠圖與編織圖對照圖5:生產(chǎn)三維形狀針織布的過程（1）把組織圖劃分成m-ixn-1份(2)這個平面由對應于每個分區(qū)的 比和h+ij+i。各個分區(qū)的組織轉(zhuǎn)換成相同形狀的相應的方塊織物。在每個方塊上鋪上相應的組織。5、三維形狀針織布生產(chǎn)系統(tǒng)在本節(jié)中將對三維形狀針織布的生產(chǎn)系統(tǒng)進行說明。圖6為這個系統(tǒng)的流程首先，這個生產(chǎn)三維形狀布料的系統(tǒng)使用了第二節(jié)中所述的方法。用這種方法，三維空間中的每一個網(wǎng)格和被包括的節(jié)點都會被安排，如圖6（ a）。網(wǎng)格中的一些節(jié)點將會被使用者任意移動和固定。然后，網(wǎng)格中的其他節(jié)點將會按方程（1）移動，直到節(jié)點穩(wěn)定。圖6中，四

8、個角落節(jié)點被選擇并下移固定，然后，其 他節(jié)點按方程（1）移動直到他們穩(wěn)定。6示出從接著根據(jù)第三節(jié)中描述的方法，系統(tǒng)用編織圖生成組織意匠圖。如圖 線圈符號（圖6（c）繪出組織意匠圖。最后，系統(tǒng)通過第四節(jié)中描述的方法在三維形狀布料上鋪上組織，生成三維形 狀的針織布，如圖6（ e）。i14 1I117141*LI tJ U Lt L-TiCnlCnrriti 噸E燉題圖6 :完整的三維針織布的生產(chǎn)過程&實例在圖7中，肘部是模擬的。該網(wǎng)共有 50X20個節(jié)點。節(jié)點J連接著匕一1和Hj+1。此外，比1連接著比20。網(wǎng)格在初始狀 態(tài)是圓柱狀，覆蓋在兩個氣缸上，它們表示上臂和前臂。在變化環(huán)境中的圓筒是一 點

9、一點提高的前臂。在這個例子中，參數(shù)是Q = 丄，0 = 05,心7屆I = 5和 零向量。在圖8中，該套筒是模擬的。該網(wǎng)格有 30X 20個節(jié)點。節(jié)點刃j連接 i X+5和%J+L。此外，網(wǎng)格在初始狀態(tài)時圓柱體，覆蓋在圓柱上的為前臂,%工讓曠昨川為向下的引力。壓脈帶上的聯(lián)動是給定長度且短于 其他地方的。在這個例子中，參數(shù)是Q = 丄0 N 0瓦心曲=2在袖 口，其他地方心E = 5、毗酎枕山=(60,0.2)。7、斥力系數(shù)0的影響圖9說明了生產(chǎn)三維針織布的方法。在0 = 0和0 = 時，左邊和右邊的 組織開始編織。當0 = 時，針織組織有稍許變化，但當0 = 時組織沒 有變化。表1示出了編織線

10、圈總長度占初始狀態(tài)線圈總長度的百分比。很明顯，當 0 = 0時，編織線圈總長度變得很短。圖7 :實例（模擬肘）二工二匚二-工-2 丁 ：吧說匚圖8:實例（模擬套筒）圖9： 0 = 時和0 = 時的對照表1:編織時線圈總長度占初始線圈總長度的百分比總検度1433716557103 8%8結(jié)論在本文中，我們提出了一種生產(chǎn)三維形狀針織布的方法。在這種方法中，布料被表 示成在一定三維空間區(qū)域內(nèi)移動的網(wǎng)格和節(jié)點。此外，節(jié)點之間的排斥力可防止布 料形狀的收縮。用線圈符號繪制織物組織意匠圖以產(chǎn)生布料的三維空間形狀。在未來，我們將繼續(xù)探究如何使胳膊肘內(nèi)側(cè)線圈寬松的方法。參考文獻1. Itoh, Y., Yam

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