基于3dsM ax的机织物仿真
作为纺织CAD系统中最重要的模块，也是技术含量最高的模块，即织物模拟系统，其对于纱线和织物的模拟效果很大程度上决定着纺织CAD软件的价值。随着人们对于纺织品需求的日益多样化和审美需求的快速变化，促使纺织品逐步朝着多品种、小批量、快速反应的方向发展，这对于纺织CAD系统也提出了新的要求。无论企业和设计师对于能够模拟出逼真纱线和织物效果的CAD系统的期待也越来越迫切。
基于这样的背景，本课题从三维模拟的角度对机织物的仿真模拟方法进行了研究。因为三维仿真模拟能够更好的反映纱线和织物丰富的细节，并且可以反映织物中纱线的空间形态结构，所以能够更加真实的模拟纱线和织物的真实质感。三维模拟结果还可以导出到其它系统中进行分析或者二次开发，从而发挥更多的作用。因此，相对于二维模拟而言具有不可替代的优势。
本文的研究思路如下:建立织物中纱线的屈曲形态模型——建立纱线的捻度和毛羽模型——构建织物模型。织物中纱线的空间形态及其外观细节的模拟是织物效果模拟的基础。所以本文首先对织物的结构进行了研究，提出了基于Bezier曲线的纱线屈曲模型。该模型将一个循环长度内的纱线分为两段，然后根据纱线的几何结构参数分别拟合出两段纱线轴心线的Bezier方程。拟合过程中考虑了Bezier曲线光滑拼接的条件，所以保证了多个循环长度的纱线轴心线光滑连续(，)为纱线的三维放样建模奠定了基础。
放样建模是一种基于路径和截面的三维建模方法，可以方便的构建纱线的主体模型。本文对基于椭圆截面和纱线轴心线的放样建模算法进行了分析，并对纱线屈曲形态进行了初步模拟。随后，对纱线捻度和毛羽的模拟方法进行了研究，提出了一种简化模型，即用螺旋线来模拟纱线捻度，用随机生成的Bezier曲线来模拟纱线毛羽，通过分析给出了相关理论算法。
根据这些模型，基本上可以模拟出织物中的纱线屈曲形态和外观效果，然后根据织物组织交织规律对这些纱线进行排列即可构建出织物模型。
基于这些理论分析，本文最后以平纹织物为例，在3dsmax中对纱线和织物进行了仿真模拟，对模拟的过程方法进行了介绍。模拟效果基本能够反映出织物特点，具有一定的真实质感，基本达到预期效果。
三维织物模拟;织物结构;机织物仿真;捻度模型;毛羽模型
天津工业大学
硕士
纺织工程
马崇启
2012
中文
TS105.11;TP391.9
74
2013-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）