CN101809216B - 针脚数据对象的定位 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种通过处理器控制的缝纫机(1)刺绣刺绣元素的方法。该方法包括：在相对于缝纫机上的引线针(5)的所需位置中放置要被刺绣的织物(2)；提供具有预编程的刺绣的软件产品形式的多个刺绣元素(A、B、C)；选择被定义为存储器(M)中的针脚数据对象的一组所述刺绣元素；由缝纫机的操作员限定任意曲线(KU)，其中沿所述任意曲线在所述织物(2)上刺绣所述一组刺绣元素(A、B、C)；通过利用定位算法沿所述曲线以间隔关系分布所述组的所述刺绣元素。根据本发明的方法，通过所述定位算法在整个处理期间保存该组刺绣元素和任意曲线之间的耦合。

Description

针脚数据对象的定位

技术领域

本发明涉及一种在用处理器控制的缝纫机在织物上缝纫时沿曲线定位具有间隔关系(spaced relationship)的刺绣元素的方法。本发明还涉及一种用用于执行所述方法的算法编码的计算机程序产品。

背景技术

在通过使用当前可用的技术刺绣织物时，可以使用存储在缝纫机或外部存储单元中的存储器中的已设计好的刺绣元素。为了产生希望的图案，这种刺绣元素可被组合和编程以彼此相继。在文献US 4 352334中给出了刺绣元素的组合的例子，在该文献中公开了一种组合刺绣元素——在这种情况下是刺绣的字母——以使得它们遵循预定的曲线的方法。例如，通过规定某种数据，诸如曲线的半径，机器随后可沿预定的曲线刺绣一系列刺绣元素，其中，刺绣元素为了遵循所述的曲线而相对于彼此倾斜。在这种情况下通过用户输入从外部供给缝纫机存储器的关于刺绣元素的相互关系的信息，而不是从与刺绣元素自身相关的数据得到所述信息。另一文献US 6 202 001描述了一种在刺绣块中存储关于缝纫图案的数据的方法，这些刺绣块按顺序循环重现以产生希望的刺绣图案。

高级刺绣缝纫机提供用于通过组合现有的形成刺绣元素的设计和/或图案来产生新的设计的工具。这里也被称为针脚数据对象(StitchData Object)并被缩写为SDO的所述刺绣元素包含用于例如图案、图案序列、设计、刺绣字符或缝纫字符的针脚数据。可由操作员或通过机器控制的算法自由组合SDO。机器控制的算法例如可在圆或正弦曲线上定位SDO。当使用用于在用于提供更加高级的刺绣形状的任意曲线上定位SDO的现有算法时，存在将与本发明的描述一起指出的缺点。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种通过处理器控制的缝纫机刺绣刺绣元素的方法。该方法包括：在相对于缝纫机上的引线针(threaded needle)的所需位置中放置要被刺绣的织物；以具有预编程的刺绣的软件产品的形式提供多个刺绣元素；选择存储器中的被定义为针脚数据对象的一组所述刺绣元素；由缝纫机的操作员限定任意曲线，其中沿着所述任意曲线在所述织物上刺绣所述一组刺绣元素；通过利用定位算法沿着所述曲线以间隔关系分布所述组中的所述刺绣元素。如下面进一步讨论的那样，根据本发明的方法，通过所述定位算法在整个处理中保存所述组中的刺绣元素和所述任意曲线之间的耦合(coupling)。

在本发明的该方面的另外选项中，关于所述组中的相邻的刺绣元素、任意的限定曲线中的任一个，选择性地调整所述刺绣元素的至少一个的位置。

在任意所希望的存储介质上作为数据文件存储刺绣元素SDO，各个单独的刺绣元素包含具有关于要由缝纫机执行的刺绣中的各个单独的针脚的信息的数据，以便根据与物理刺绣元素的刺绣有关的数据产生物理刺绣元素。这意味着这里简称为刺绣元素(SDO)的相应的数据文件可被链接到可由缝纫机刺绣的每个物理刺绣元素。

用于各单独的刺绣元素的数据可作为包含其轮廓的刺绣元素的图形表示被再现，并且包含其在显示器上的刺绣的图形表示，该显示器可与缝纫机集成在一起。在显示器上，可从存储介质检索任何所希望的刺绣元素并且将其作为刺绣元素的图形表示显示在显示器上。出于简化的原因，刺绣元素的每个这种图形表示这里被称为图形模块(graphics module)。通过在使用图形表示的显示器上自由选择图形模块并将多个图形模块接合在一组中以沿曲线形成一序列，由刺绣元素产生希望的刺绣的形状。所选择的图形模块的序列作为所选择的一组刺绣元素被存储在存储器中。

本发明的所述方面特征在于方法权利要求1的各步骤。

根据本发明的第二方面，计算机程序产品特征在于独立计算机程序产品权利要求的特征部分。

在从属权利要求中给出本发明的其它方面。

在本说明书中描述的方法用于分布一组刺绣元素以形成所希望的形状。这种用于产生所希望的形状的分布工作被称为成形(shaping)。通过利用定位算法如上面描述的那样执行所述成形。在以下的实施例的描述中描述基本成形算法。在实施例的描述中，除了刺绣元素的组的成形以外，还描述了组中的刺绣元素如何被单独地定位。形状(通过该组刺绣元素构建的所希望的图案)这里被称为GCP(组共用定位算法)。在实施例中还描述通用的缝纫机术语。

简言之，这里在发明内容部分中描述了解释缝纫机的成形功能的用户界面，在缝纫机中包含该功能。以下的列表解释了成形功能如何工作，即，解释当用户希望产生所成形的设计组合时执行的步骤。

1.用户选择应通过成形算法定位的一个或多个现有的SDO。

2.用户选择形状，即，应当用于计算SDO的角度和位置的特定形状的曲线。形状可以是包含于缝纫机软件中的预定形状或由用户产生的形状。

3.对于每个形状，存在多个预定的控制点组。每组控制点包含限定曲线的曲线定义点中的至少一个。当适当的一组控制点已被选择时，用户可通过平移、旋转或缩放该组来修改曲线。自然，也可由用户产生新的多组控制点。这里，应当强调，一组控制点是曲线定义点的子集。例如，可通过向/从所述限定的一组控制点中添加或去除控制点、或通过向/从所述组曲线中添加或去除曲线定义点，进行曲线的修改。

除了通过移动控制点而实现的曲线修改以外，可以通过调整“吸引力(attraction)”，即，关于曲线的所限定的每个曲线定义点的权重，来改变该曲线。根据曲线定义点权重，曲线更接近或更远离控制点。可向/从曲线添加或去除曲线定义点。还可以添加或去除附加的控制点。

4.可以以不同的方式沿曲线分布SDO。任意的SDO沿曲线的全长均匀分布，或者，作为替代，可以沿曲线向右或向左调整SDO。进一步参见实施例的描述，如果SDO被向右或向左调整，那么用户可设定SDO之间的间隙。

5.一般通过SDO定位算法来设定各SDO的角度。但是，也可以在GCP中手动改变SDO的角度。可根据在实施例中描述的算法中的一种，来设定角度。设定角度的其它方式可以为：

5.1用户单独地规定各SDO的角度。

5.2使所有SDO与特定的坐标系，例如图2中的DC坐标系，对准。

也可使用在[13]中描述的角度控制算法来控制SDO的缩放。

6.如以下详细地讨论的那样，SDO被正常定位，以使得封闭SDO的矩形的一边接触曲线。但是，在一些情况下，优选地使SDO与SDO的另一些部分——例如封闭矩形的中心点——对准。SDO的对准点可由用户规定。

通过使用本发明而获得的优点被列为A～F

A)GCP基本原理

一些现有技术的缝纫机和刺绣软件PC程序可限定曲线和多个SDO沿曲线的位置。当曲线和SDO已被限定时，根据一些算法计算曲线和SDO的位置。当SDO的位置被设定时，SDO被给予主坐标系(图2)中的位置，而与曲线没有任何关系。然后，曲线定义点和曲线被删除。这使得以后不能编辑曲线的形状或添加或去除SDO。

根据本发明的实施例，当产生GCP以及当编辑该GCP时，SDO的位置和角度均由曲线控制。这在以前被称为组中的刺绣元素(SDO)和曲线之间的耦合的保存。这意味着可以列出多个有利措施，诸如能够：

-向和/或从GCP添加和/或删除SDO；

-通过移动控制点改变曲线的形状和/或改变控制点的权重；

-插入和/或去除曲线定义点；

-产生用户限定的一组控制点；

-选择新的预定的一组控制点；

-旋转、缩放和/或镜像GCP；

-设定SDO角度；

-根据以上可用步骤的列表中的点7改变对准的点；

-以任意次序根据以上列表中的点5沿曲线改变分布SDO的方式。

根据本发明的各方面的非常有利的选项在于，可以以任意次序执行列出的措施，这是现有技术的缝纫机不可用的选项。一种原因是，GCP的曲线和SDO之间的耦合始终被保存。从这一点能够实现功能，其中，例如，由缝纫机沿星形曲线自动分布的多个SDO可替代性地沿具有圆形形状的曲线分布。即，可以根据所选择的预定曲线转换GCP的SDO的定位。

任选地，也可以以使得在再次在机器中加载GCP时能够重新产生GCP原始行为的方式在文件中保存GCP。

所描述的方法意味着可以产生比现有的技术方案中的曲线形式更高级的曲线形式。与现有的技术方案相比，能够在产生GCP之后以不同的方式编辑GCP也是很大的优点。

B)曲线及其控制点的操纵。

可以由用户通过曲线定义点的定位和曲线定义点的权重的设定来任意限定曲线。产生曲线的替代方式是如上描述的那样使用户从多个预定的形状中选择曲线(形状)。预定的形状可限定直线、圆形或星形等。在产生曲线之后，能够根据以上的步骤列表中的步骤3，编辑曲线定义点。

当用户从多个预定的“模板”形状中选择时，上述的曲线的产生有助于产生复杂的形状。编辑控制点的设定使得很容易改变和操纵高级曲线形式。

C)通过曲线定义点权重控制成形的曲线

通过多个曲线定义点来限定曲线。通过使用例如NURB曲线(例如，参见http://en.Wikipedia.org/wiki/Nonuniform rational B-spline，version dated：07-03-2008)根据曲线定义点的位置来计算各曲线点的位置。通过根据以上步骤的列表中的点3来控制权重，可以大大改变曲线的外观，而不管用户操作简单且易于理解的事实。与现有技术系统的曲线相比，使用所述技术使得能够实现更高级的曲线。

D)间隔方法

进一步参见上述的步骤4，可以以不同的方式分布SDO。这增加了附加的GCP编辑可能性。

E)对于尖点的自动调整

为了在不示出曲线时使得形状的清晰可见，SDO沿曲线的位置是十分重要的。在织物上一般不缝纫曲线。在实施例中描述的“对于尖点的自动调整”算法有助于SDO的定位，以使得很容易设想曲线形状。

F)对于凸形/凹形曲线的补偿

对于曲线的凸形/凹形部分的补偿意味着即使曲线会沿不同的方向弯曲也可自动、正确地定位SDO。进一步参见在本文中指出的实施例和附图。

总之，所描述的方法使得能够以对于用户而言灵活且易于理解的方式产生和编辑以任意的高级的弯曲形式组合的多组SDO。并且，用户可以以任意次序修改GCP的属性，而不必如现有的技术方案那样必须重做所有前面的步骤。

附图说明

图1示意性地描绘具有安装在其上的刺绣框架的缝纫机的概观。

图2示出通过多个SDO、多个曲线定义点和一曲线表示的GCP。

图3示出图2的GCP的内部中心和外部中心。

图4示出缩放之前的GCP。

图5示出缩放之后的图4的GCP。

图6描述字符定位规则的细节。

图7描述字符偏移。

图8示出用于SDO的动态窗口的中心。

图9示出用于图案的动态窗口的中心。

图10示出如何在曲线上定位设计。

图11示出在被分割和在曲线上分布之前的图案序列。

图12示出在已经被分割和在曲线上分布之后的图案序列。

图13示出导致字符的相交(intersection)的定位。

图14示出SDO被定位时的定位窗口(相交检查)。

图15示出用于字符的定位窗口(相交检查)。

图16描述SDO的角度的计算。

图17描述移动曲线定义点之后图15的SDO的角度。

图18示出其中没有使用曲线定义点控制SDO的GCP。

图19示出图18的SDO的位置，其中，使用曲线定义点控制SDO。

图20示出指示SDO定位的错取向(disorientation)的图18的SDO。

图21示出表示SDO的改善后的定位的图19的SDO。

图22示出通过从曲线定义点中选择一组曲线控制点并随后进行加权而进行的曲线修改。

具体实施方式

以下参照附图描述本发明的多个实施例。

作为用于执行本发明方法的锁式针脚缝纫机的功能的例子，图1示意性描绘了缝纫机1，其中，为了执行包含通过周期性穿过织物2的针5实现的针脚的所希望的刺绣，织物2以常规的方式在下线3和上线4之间向前进给。在本例子中，织物2在缝纫台6上移动，该缝纫台6还容纳水平设置的用于下线3并被装入缝纫机的下臂1a中的夹具中的下线轴。缝纫台6还具有针脚板，在该针脚板上执行实际的缝合。上线4通过提拉杆(take-up lever)9被引导，当上线穿过其针眼的针5携带上线穿过织物2并且提拉杆9从其最低位置向上返回时，该提拉杆9通过上下循环运动产生上线4的环。当夹具旋转时，夹具尖端钩入环中。为了执行在这种情况下为锁式针脚(lock stitch)的针脚，针5执行往复运动，以使得它向下引导上线4穿过织物2，然后，夹具绕着携带下线3的线轴引导上线4，从而，当针5向上穿过织物时在织物2中产生线结，并且提拉杆9拉紧织物中的线结。

机器具有例如存储在处理器C中的控制程序。并且，缝纫机具有优选地容纳于机器中的可用存储器M，但存储器M也可以在外部并且是处理器C可访问的。在存储器M中，可以以针脚数据的形式存储用于构成刺绣的缝纫机刺绣元素。提供在其上可向用户显示代表刺绣元素的图像的显示器11。

在图1中还示出缝纫机配备的刺绣框架。一片织物2在刺绣框架20中伸展。该片织物2仅被示意性地表示，由此，在图中仅覆盖刺绣框架的一部分并且由虚线示出以使得配置更加具有示意性。刺绣框架20被附着到处理器C控制的刺绣单元上，其中，所述刺绣单元包含通过用于沿x方向操作刺绣框架的第一步进电动机(未示出)操作的第一进给装置。刺绣框架20以相应的方式被附着到刺绣单元的第二进给装置，并且由沿y方向操作刺绣框架的第二步进电动机(未示出)相应地操作。通过用来自处理器C的信号控制第一步进电动机和第二步进电动机，刺绣框架20以及所容纳的伸展的该片织物可被操纵以在xy面上沿任意方向位移。

当在所讨论类型的刺绣机中执行常规的刺绣时，机器按照根据现有技术的关于针脚类型和缝纫方向等的所有方面、完全根据存储在缝纫机的存储器M中的针脚数据，来控制刺绣框架的移动。

以下通过附图给出启用使得用户能够根据本发明的目的进行形状设计的不同步骤的算法。所述算法被编码为计算机语言，并且，通过所述算法添加的功能可被缝纫机的处理器C访问。

在可用的刺绣模式下使用组功能。目的是要提供作为一个单一单元处理多个以下中的任一个的可能性：图案、图案序列、设计、刺绣字符或缝纫字符。存在通过其处理组项目的定位的方式被区分的两种不同的组类型。任意的组项目相互独立地被定位，或者，它们根据共用的算法被定位。在说明书的结尾处可找到在本文件中使用的术语的解释。

组包含多个针脚数据对象(SDO)。组可由单独定位的SDO或根据控制包含于组内的所有SDO的定位的算法被定位的SDO构成。如下表1中所示，由此识别两种不同类型的组。

表1

缩写	描述
		GIP	保持多个SDO的组。SDO被单独定位。
GCP	保持多个SDO的组。SDO根据共用的算法被定位(进一步参见标题为“GCP处理”的章节。

GCP根据标题为“GCP处理”的章节处理各个SDO对象。

GCP处理

GCP定义和基本算法

在本章节中，参照附图描述GCP处理的定义和基本算法。

GCP包含多个曲线定义点、曲线和多个SDO。进一步参见图2，曲线KU由多个曲线定义点A-E控制。可以使用任意数量的曲线定义点，图2中的曲线定义点的数量仅是例子。

曲线定义点的位置由矢量VA、...、VE限定。GCP使用基准点R和坐标系K(原点R)。曲线KU由一些算术算法限定，例如，NURB曲线可被用于限定GCP的曲线。曲线形状由曲线定义点控制。根据使用的算术算法，曲线可穿过或接近曲线定义点。

各SDO(在图2中由A、B和C例示)位于曲线KU上。SDO被假定为被写在矩形中。图中，SDO以使得相应的矩形的周边的至少一个点(P1-P3)与曲线KU一致的方式位于曲线KU上。位置P1、...、P3由沿曲线的距离L1、...、L3限定。L1、...、L3的起始点可根据使用的定位算法而改变。描述相应的SDO的矩形的边与坐标系K中的角度0之间的角度被称为α1-α3(在图中仅示出α1)。在点P1、...、P3上，角度α1、...、α3由此由曲线KU的斜率规定。这里，应当指出，进一步参见标题为“SDO角度”的章节，可以以不同的方式计算一些特殊情况下的角度。根据点P1、...、P3和相应的角度α1、...、α3计算SDO位置矢量VCH1、...、VCH3。

进一步参见图3，GCP内部原点是点R。但是，GCP的外部中心应当总是GCP动态窗口的中心点。当GCP被操纵，例如被定位或旋转时，该点，即“GCP的外部中心”，应被用作基准点。

GCP操纵

缩放[1]

GCP的操纵包含例如缩放。如图所示，总是沿着全局、固定坐标系DC中的轴执行缩放。图4示出缩放之前的GCP(上述的A、B、C)，图5示出沿Y方向缩放之后的GCP。

缩放过程[2]

步骤：

1：进一步参见图4和图5，矢量VA、...、VE被缩放。

2：根据改变后的曲线定义点VA、...、VE计算曲线KU。

3：根据改变后的曲线KU和可能被缩放的L1、...、L3计算更新后的位置P1、...、P3和角度α1、...、α3。

4：SDO被缩放。新的位置P1、...、P3和角度α1、...、α3与沿x方向和/或y方向的缩放因子一起控制缩放操作对于各SDO的影响。注意：SDO的缩放将影响SDO位置矢量VCH1-VCH3。

曲线修改[3]

进一步的GCP操纵是曲线的修改。

可通过以下步骤描述所述修改过程：

1：通过曲线定义点矢量VA、...、VE的角度和/或长度(坐标系K)的改变来修改曲线KU的形状。

2：根据改变后的曲线定义点VA、...、VE计算经操纵的曲线KU。

3：根据经操纵的曲线KU计算位置P1、...、P3和角度α1、...、α3。距离L1、...、L3在一些情况下根据定位算法改变，在一些情况下不改变。

可通过曲线定义点的改变自由修改曲线。还希望使用诸如直线和圆的预定的形状。然而，总是根据上述的缩放和修改来处理GCP内部定位算法。通过曲线定义点的位置的改变获得不同的形状。

图22给出可如何通过从曲线定义点中选择一组曲线控制点来修改曲线的例子。当一组曲线定义点被确定时，能够通过曲线控制点的位移而修改曲线的轮廓。在图22中示出这一点，其中，在最上面的例子中，五个曲线定义点限定直线。第二点和第四点被选择为曲线控制点。当所选择的曲线控制点根据图22中间的示图位移时，曲线可适应所示的形状。在图22的最下面的图中，示出当改变权重时曲线定义点的“权重”可如何改变曲线的形状。在改变权重之后，根据该例子，曲线将适应由替代的虚线表示的形状。

文件存储[4]

当GCP被保存到可由缝纫机的处理器访问的存储器中的文件时，可在文件中包含GCP属性。这意味着能够在从文件加载针脚数据时重新产生GCP并且保持SDO和GCP之间的依赖关系。

详细的定位描述

详细的定位这里涉及至少处理字符、设计和图案、图案序列和相交测试的定位原理。

字符的定位(刺绣和缝纫)[5]

图6描述应当用于字符的定位的详细的定位规则。图7描述字符偏移，即，基线始点和终点如何与字符相关。当计算GCP中的字符的位置时，基线始点和终点被用作基准点。SDO的始点(在这种情况下为字符)应位于前一SDO的终点处。

图7示出字符及其基线始点和终点。以使得到前面的字符和后面的字符的适当距离分别足够大的方式定位字符的基线始点和终点。这意味着字符的基线始点位于前一字符的基线终点上，并且，随后的字符的基线始点位于字符的基线终点上。图6示出如何通过分别在曲线上投影基线始点和终点计算字符的基线始点和终点。

如上所述，SDO的始点常常位于前一SDO的终点上。但未必总是如此。进一步参见表2，可以使用其它的定位策略。定位类型1指的是上述的定位策略。定位类型2是类似的定位方法，但是，通过在始点和终点之间插入间隙，SDO之间的距离增加。如果使用定位类型1或2，那么SDO相对于曲线的始点和终点的位置可以改变。以下列出SDO位置的三种不同的例子：

A：第一SDO的始点被设为曲线的始点。然后，其它的SDO根据定位类型1或2被定位。SDO被向左调整。

B：最后SDO的终点被设为曲线的终点。然后，其它的SDO根据定位类型1或2被定位。SDO被向右调整。

C：SDO被定为中心，即，从曲线的始点到第一SDO的始点的距离等于从最后SDO的终点到曲线的终点的距离。

当使用定位类型3时，SDO沿曲线的全长分布。

设计和图案的定位[6]

设计和图案使用动态窗口以计算始点和终点。进一步参见图8和图9，动态窗口被定义为封闭的矩形。设计和图案的定位窗口与上述的字符的定位类似。不同之处仅仅在于如何计算SDO始点和终点。设计和图案分别使用动态窗口的左下角和右下角，而不是用于字符的基线始点和终点。图10示出设计的始点和终点。通过将动态窗口的左下角和右下角投影到曲线上，已经计算出这些点。

图案序列的定位[7]

在缝纫机的刺绣模式下，图案序列一般被视为一个单一单元。但是，当图案序列被插入到GCP中时，图案序列应被分割开，即，单独的图案应被单独地定位在GCP中。图11示出在被分割开之前的图案序列。图12示出位于GCP中的被分割开的图案序列。

使用相交测试的G定位[8]

上述的定位算法没有考虑SDO的相交。根据SDO的曲线形状和伸展，SDO可相交或不相交。因此，SDO定位算法在一些情况下可导致SDO重叠。在图13中示出这一情况。图的左侧部分中的字母被正确定位，但是右侧的字母相互重叠。这当然分别依赖于曲线的从左到右的从凸形到凹形的形式。在本章节中描述对于其进行补偿的类似算法。

当设定在缝纫机上实现的非相交标记时，使用以下的算法以防止SDO相交。图14示出当SDO被定位(未设定相交标记)时使用的“定位窗口”(与图7相比，该定位窗口与封闭动态窗口和字符的基线始点和终点的矩形对应)。该定位窗口等同于用于设计和图案的动态窗口。但是，对于字符，定位窗口根据图15被限定。定位窗口总是比动态窗口大，并且由动态窗口和基线点限定该定位窗口。

当SDO被定位时，执行以下的步骤。对于各SDO：

1.根据[5]、[6]、[7]计算SDO位置。

2.执行相交测试，即，测试当前SDO的定位窗口是否与前一SDO的定位窗口相交。

3a：如果定位窗口没有相交，那么使用计算出的位置，并且，中断定位算法。

3b：如果定位窗口相交：

3b.1将当前的字符沿曲线移动到下一输出点(输出点是用于绘制曲线的点，即，这里被定义为通过直线互连以产生曲线的点)。

3b.2再次执行相交测试。

3ba.1：如果定位窗口相交，那么重复步骤3b.1。

3bb.1：如果定位窗口不相交，那么将从前一输出点到下一输出点的曲线部分分成X个间隔(例如，X＝10)并且保存临时点。

3bba.2：将字符移动到下一临时点。对于各临时点检查窗口相交。

3bbaa.1：如果定位窗口不相交，那么保持字符位置。

3bbab.1：如果定位窗口相交，那么重复步骤3bba.2。

SDO角度

SDO角度，一般偏移。[9]

进一步参见章节“GCP定义和基本算法”，SDO角度一般由曲线KU的斜率限定。但是，可以增加角度偏移。对于GCP设定该角度偏移，即，对于GCP中的各SDO，偏移将具有相同的值。在章节“GCP定义和基本算法”中描述的定位算法已被应用于GCP之后，总是作为最后的步骤添加角度偏移。

SDO角度，受控的曲线[10]

一般根据章节“GCP定义和基本算法”计算SDO角度(图16和图17中的α1、...、α3)，即，在点P1、...、P3上，角度由曲线的斜率规定。图17表示可如何计算SDO的角度。各SDO的角度由穿过P1-P1′、P2-P2′、...的线限定。进一步参见图17，通过相对于曲线定义点A、...、E移动曲线定义点A′、...、E′，改变角度α1、...、α3。

注意，也可使用曲线KU′以控制SDO的缩放。

转换

GIP向GCP的转换[11]

GIP可转换成GCP。SDO将根据所选择的GCP形状被定位。各SDO的位置和角度总是由曲线规定，即，当完成GIP-＞GCP转换时，SDO的前一位置和角度将不被保持。

GCP向GIP的转换[12]

GCP可转换成GIP。进一步参见图2-5，将使用位置矢量VCH1、...、VCH3以计算GIP中的SDO位置。曲线KU和曲线定义点A、...、E将被删除。

示例

SDO沿表示例如星形的一定形状的曲线被定位。由于与曲线点的数量相比SDO的数量一般相对较少，因此，如果当曲线没有被示出时应能够识别形状，那么各SDO的位置是非常重要的。在图18-21中进一步示出这一点。图18和图19示出代表星形的曲线和沿曲线定位的SDO的数量。图20和图21示出仅示出了SDO的同一GCP。这些图表示考虑SDO相对于曲线定义点的位置是多么重要。

已发展了不同的定位策略，并且，如果可能的话，使用的方法目标在于将SDO定位在被定义为“尖点”的曲线定义点(即，该形状的曲线必须“穿过”的点)上。通过应用该策略，当可能时，与仅使用形状而没有这种考虑相比，得到的SDO给予与原始形状的大得多的相似性。

尖点定位以以下的方式起作用：

A.对形状曲线定义点的数量中的尖点的总数(和值1)计数(将限定形状的开始和结束的曲线定义点视为“尖点”)。该和值1为N。

B.计算形状“段”的数量，将其定义为N-1。它定义形状可被分割成的较小的段的数量。

C.对沿形状定位的SDO的总数(和值2)计数。该和值2为S。

D.如果(N-1)比1大(即，形状具有至少2个段)并且商值S/(N-1)是总数(即，S是(N-1)的倍数)，那么尖点定位是可能的。

E.通过单独地处理各形状段并且在各形状段上定位S/(N-1)个SDO，能够在这种选择中准确地在限定该段的开始的尖锐曲线定义点上放置第1个SDO。从该点开始，这种选择中的其余的SDO被正常定位并先前进行。形状段填充有自动计算的间隙，从而导致一个段中的最后的SDO以适当的间隙被放置到下一形状段上的第1个SDO上。

对于所有的形状段重复步骤E，并且，结果将是，SDO以给予与原始形状的形式很大的相似性的方式被定位于织物上。定义

刺绣元素(embroidery element)是针脚数据对象，缩写为SDO，为来自由图案、图案序列、设计、刺绣字符、缝纫字符构成的组中的任一种的至少一种元素。

组是刺绣元素的组。

术语“形状”这里用于包含一组所选择的刺绣元素并且所述刺绣元素的位置由曲线控制的成形的组。对于术语“形状”使用缩写GCP。

位置被用作包含坐标以及刺绣元素相对于坐标系的角度的术语。

针脚是两个针点之间的相对移动。

针点是针穿透织物的点。

图案是由多个针脚构成的实体(entity)。其主要用于缝纫模式中。但是，其也可以用于刺绣模式中(在通过刺绣单元进给织物的刺绣模式中)。

图案序列是被组合以形成一系列图案的多个图案。

设计是仅用于刺绣模式中的实体。它由多个针脚构成并且一般是可能编辑的最小实体。

刺绣字符是描述仅用于刺绣模式中的字符的设计的变体。

缝纫字符是描述可用于刺绣模式或缝纫模式中的字符的图案的变体。

Claims (13)

1.一种用处理器控制的缝纫机定位刺绣元素的方法，所述方法包括：

－在相对于缝纫机上的引线针的位置中放置要被刺绣的织物；

－在存储器中提供被定义为针脚数据对象的多个刺绣元素；

－选择所述多个刺绣元素中的至少一个以限定要在所述织物上刺绣的一组刺绣元素；

－限定任意曲线，其中沿所述曲线在所述织物上刺绣所述刺绣元素；

－通过利用定位算法沿所述限定的任意曲线以间隔关系分布所述刺绣元素；

－在所述利用所述定位算法的过程中保存所述一组刺绣元素和所述任意曲线之间的耦合，

其中，该方法还包括为每个刺绣元素设置一定位窗口，并测试当前刺绣元素的定位窗口是否与前一刺绣元素的定位窗口相交；

并且，该方法还包括步骤：

－将所述任意曲线设定为以下中的一个：存储器中可被访问的多个预定的曲线、由缝纫机的用户规定的曲线，其中，所述所设定的任意曲线具有多个曲线定义点；

－通过平移、旋转、缩放所述一组曲线定义点中的至少一种，修改所述任意曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－对于所述一组刺绣元素，限定至少一组控制点，

其中，各组控制点包含曲线定义点中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

通过分配所述曲线定义点中的至少一个的权重来修改所述任意曲线，由此确定所述曲线定义点吸引所述任意曲线的吸引力水平。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－通过向/从所述限定的一组曲线定义点中添加或去除曲线定义点来修改所述任意曲线。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－通过向/从所述所设定的任意曲线中添加或去除曲线定义点来修改所述任意曲线。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－将所述组中的所述刺绣元素之间的间隙设为均匀分布的间隙、用户规定的间隙分布中的一种。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－设定所述组中的刺绣元素和通过以下中的任一种给其分配刺绣的曲线点处的曲线的切线之间的角度：

－使用通过定位算法设定的角度；

－使用角度的手动设定；

－使用与特定的坐标系对准的角度；

－使用特定的角度控制算法。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－相对于1)所述组中的相邻的刺绣元素和2)任意曲线中的任一种，选择性地调整所述刺绣元素中的至少一个的位置。

9.根据在前权利要求中的任一项所述的方法，还包括步骤：

－限定与刺绣元素的几何形状有关的点，其中，所述点是以下中的一个：

－描述刺绣元素的矩形的侧边上的点；

－由刺绣元素代表的图形对象的对称线上的点；

－所述对称线的中点；

－由刺绣元素代表的图形对象的尖点；

－由用户选择的点；

－通过在所述曲线上定位所述点，使刺绣元素与曲线对准。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－在存储器中存储在所述缝纫机上编辑的一组刺绣元素的版本以供以后使用。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－按照与任意曲线的尖点的预定关系，自动调整刺绣元素的位置。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

－自动定位刺绣元素的位置以补偿沿其定位刺绣元素的曲线上的凸形/凹形部分。

13.一种处理器控制的缝纫机，所述缝纫机具有用于读取根据权利要求1所述的定位算法的装置和用于执行权利要求1的方法的刺绣装置。