CN102508948B

CN102508948B - 基于Peano曲线分形图的提花织物的加工方法

Info

Publication number: CN102508948B
Application number: CN 201110309817
Authority: CN
Inventors: 杨旭红; 眭建华
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2031-10-13
Also published as: CN102508948A

Abstract

本发明涉及一种提花织物的设计与加工方法，特别涉及一种具有Peano曲线分形图纹理的提花织物的加工方法。根据分形L系统构图原理，经计算机处理生成peano曲线图；改变其递归深度、线条绘制宽度和线条颜色等，可得到变化多端的peano曲线图；利用纹织CAD软件对所选取的图案进行编辑处理，并进行分色，在不同颜色处铺设不同组织，得到意匠图，输出纹板文件，再利用电子提花机读取纹板文件进行织造，得到具有分形纹理的提花织物。在本发明中，通过选取不同递归深度或不同线条宽度以及不同线条颜色的Peano曲线图案、采用图案不同的拼接方式、不同的织物组织或单位循环内不同经纬根数，可方便快捷地获得不同纹理效果的织物。

Description

基于Peano曲线分形图的提花织物的加工方法

技术领域

本发明涉及一种提花织物的设计与加工方法，特别涉及一种具有Peano曲线分形图纹理的提花织物的加工方法。

背景技术

提花织物织造时用经纬组织变化形成花案，纱支精细，经纱和纬纱相互交织沉浮，形成不同的图案，凹凸有致，多织出花、鸟、鱼、虫、飞禽走兽等美丽图案。

提花织物多用于中高档服装面料或家纺面料，是艺术性与实用性相结合的产品，在具备广泛的实用价值的同时，通过对环境的装饰美化，亦给人以艺术陶冶和享受。

传统提花织物制备工艺复杂，欲在织物上表现出细腻多彩的花纹，需经过纹样设计、绘制意匠图、轧纹板、提花机织造等工作步骤，其中，纹样设计主要是由专业人员首先在头脑中构图，再通过纸或其他介质把图案表现出来；绘制意匠图是将纹样放大移绘到特定的意匠纸上，并在花纹面积内覆盖必要的组织点；轧纹板是根据意匠图所表现的花纹和组织，在纹板上进行轧孔以控制纹针运动，由于提花织物一个花纹循环的经纬丝数很多，可从几百根至数千根，因此轧纹板是个相当繁琐的工序。随着电子提花技术的迅速发展和电子提花机的普及使用，目前已可通过微处理机直接控制纹针的提升规律而不再需要纹板，大大简化了生产工艺，缩短了生产时间。然而，纹样设计过程中依赖于人脑的图案创作和修改过程都十分烦琐，往往成为产品设计中的一个瓶颈，难以满足现代化生产模式的需求。

在本发明作出之前，文献“基于Peano曲线的几何形二方连续纹样设计”([J]丝绸2007，No.1，p.16-18)中，涉及了一种Peano曲线的生成方法，步骤包括：采用L-Systems算法，首先定义初始形式为字母表或符号串，然后根据迭代重写规则，将初始的每个字符替换为新的字符形式，以此过程进行反复的替换重写，最后生成图形，按文中所公开的方法，得到的Peano曲线为基本图形，不能变化图形中线条的颜色和宽度，因而得不到风格变化的图形。

发明内容

本发明的目的在于本发明针对现有技术存在的不足，提供一种快速自动产生具有形态各异、千姿百态效果的图案，并利用电子提花机织得到风格独特的提花织物的加工方法。

实现本发明目的的技术方案是提供一种基于Peano曲线分形图的提花织物的加工方法，包括如下步骤：

(1)按分形L系统的构图方法，构造Peano曲线

以L＝<G，W，P>三元式表示所需构造的对象，其中：

G为用以解释字符串的图形命令的符号集，G＝{F，+，-，X，Y}；

W为用以确定字符串的起始状态的起始符号元，W＝X，且W∈G；

P为用以确定字符串的替换规则的生成规则集，P＝{F→F，X→-YF+XFX+FY-，Y→+XF-YFY-FX+，+→+，-→-}，X的生成元为“-F+F+F-”，Y的生成元为“+F-F-F+”，F表示在当前方向向前走一步，画线段；“+”为顺时针转90°；“-”为逆时针转90°；

对起始符号元W中的每个字符，以生成规则集P确定的字符串的替换规则进行字符的替代，产生新一代的字符串；按设定的递归深度，重复这一替换过程直至产生最后一代的字符串；按字符串中各字符的意义，生成线段，利用计算机程序按设定的线段颜色和宽度画出图形，生成Peano曲线图，将其以BMP格式保存为图像；所述的递归深度为1～5；

(2)编辑图案并绘制意匠图

将所得BMP格式图像输入到纹织CAD软件中，对图案进行裁剪或拼接，得到上下、左右顺畅连接的图像；或对图像的纵宽比进行调整，配置经纬密；

采用纹织CAD软件对图像进行分色处理，在得到的图案的不同颜色处填上不同的组织，图像经过组织铺设，生成意匠图；

将图像保存为JC5格式文件，得到电子提花机可读取的纹板文件；

(3)上机织造

将得到的纹板文件输入到电子提花织机上的电脑主机，读取JC5格式的纹板文件进行织造，得到具有分形纹理的提花织物。

在本发明中，对F、X和Y所生成的线段，分别用三种不同颜色或不同灰度绘制，并设置线条绘制宽度为图像边长的1.2％～5％，得到变形的三色Peano曲线图。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下特点：

1、按分形L系统的构图方法，借助计算机可视化技术，利用计算机程序生成Peano曲线图，能方便快捷地得到不同精细程度的图案。

2、采用对图形中线条颜色和宽度进行设定的方法，可得到颜色或形状变化多端的Peano曲线图。

3、由于线条颜色种类可控，因此可根据需要得到二色、三色或多色图，使图像的分色和织物组织的铺设非常方便。

附图说明

图1是本发明实施例提供的Peano曲线图；

图2是本发明实施例采用线宽为图像边长1.2％处理后得到的Peano曲线图；

图3是本发明实施例采用随机颜色绘制不同线段得到的Peano曲线图；

图4是本发明实施例采用线宽为图像边长1.2％处理后得到的变形的三色Peano曲线图；

图5是本发明实施例采用编辑处理后得到的Peano曲线图；

图6是本发明实施例提供的Peano曲线图经编辑处理得到的意匠图；

图7是本发明实施例提供的经边缘剪切处理后得到的意匠图；

图8是本发明实施例提供的经上、下拼接处理后铺设组织得到的意匠图；

图9是本发明实施例提供的经层次修饰处理后铺设组织得到的意匠图；

图10、11和12是按本发明实施例提供的不同效果的意匠图加工得到的提花织物的织物照片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一：根据分形L系统的构图原理，构造Peano曲线。

利用一个三元式L＝<G，W，P>，用以表示所需构造的对象。其中，符号集G＝{F，+，-，X，Y}；起始符号元W＝X；生成规则集P＝{F→F，X→-YF+XFX+FY-，Y→+XF-YFY-FX+，+→+，-→-}；递归深度n。X的生成元为“-F+F+F-”，Y的生成元为“+F-F-F+”。

按分形L系统的构图方法，由L产生的不同递归深度的字符串如表1所示，当取不同递归深度时，就得到不同的形似管道的Peano曲线图，当递归深度达到一定程度后，曲线即充满整个平面。

表1

在进行计算机处理中，若以单一颜色画各线条，得到的则是二值图像(线条和背景各为一色)，参见附图1，它是本发明实施例提供的Peano曲线图，其中，图a～e分别对应的递归深度为1～5的Peano曲线图；当曲线充满整个平面时，整个平面即为单色图像；若改变绘图时的线宽(程序中用像素数表示)，而其余参数都不变，则可得到不同效果的图形，参见附图2，它是本实施例提供的线宽为图像边长1.2％的Peano曲线图，其中，图a和b的递归深度分别为3和4。

若采用随机颜色绘制不同线段，则可得到色彩变化非常微妙精细的变化效果；当曲线充满整个平面时，图像平面由不同颜色的线段组成，参见附图3，它是本实施例提供的采用随机颜色绘制不同线段得到的Peano曲线图，当递归深度为8时，曲线充满整个平面，且图像平面由不同颜色的线段组成所示；若同时配以较宽的线条，图形则变得与原始图形风格迥异。为了得到风格变化的图案，同时颜色数量又能够控制，以便后续的分色和组织铺设，本发明在绘图时，程序中设定对应于字符“F”、“X”和“Y”的线段分别用三种不同颜色或不同灰度绘制，并设置线宽为图像边长的1.2％～5％，能得到变形的三色Peano曲线图，参见附图4，它是本实施例提供的递归深度为5，线宽为图像边长1.2％的变形的三色Peano曲线图；对比图3和图4可以看出，在线条宽度不同时，可得到不同风格的三色图。

当递归深度n＝5时，得到如图1e所示的Peano曲线图，将图形以BMP格式保存为图像。

步骤二：编辑图案

采用纹织CAD软件对附图1中的图e(递归深度为5)的图形进行编辑。对由线条构成的管道进行编辑处理，填充颜色，并调节纵宽比，得到如附图5所示的扁平图案。

步骤三：绘制意匠图

采用纹织CAD软件在不同颜色处填上不同的组织。本实施例中，地组织采用变化斜纹组织，管道填充颜色处铺设经重平组织，得到如图6所示的意匠图。将图像保存为JC5格式文件。

步骤四：上机织造

利用电子提花织机上的电脑主机读取上述纹板文件，进行织造实验。织物原料：23dtex×2熟丝，织物经密：530根/10cm，纬密：260根/10cm。得到的织物参见附图10。

实施例2

步骤一：生成Peano曲线图案

在程序中将绘图线宽设为图像边长的1.2％，并采用不同颜色绘制对应于字符“F”、“X”和“Y”的不同线段，其余同实施例1的步骤一，得到如图4所示的三色图像。

步骤二：编辑图案

剪切部分图像边缘，得到的图像如图7所示，并对图案进行上下对称拼接。本实施例中对经过边缘剪切的图案作简单修饰，如在CAD软件中将图中过长的区段截断，使花和地层次间更鲜明。

步骤三：绘制意匠图

采用纹织将图像分成两色，并在不同颜色处填上不同的组织。本实施例中，地组织采用5枚2飞纬面缎纹，花组织采用平纹。由上下对称拼接的图案和经过修饰的图案得到的意匠图分别如附图8和附图9所示。将图像保存为JC5格式文件。

步骤四：上机织造

同实施例1步骤四，由图8和图9的意匠图得到的织物分别如图11和图12所示。

在本发明中，通过选取不同递归深度或不同线条宽度以及不同线条颜色的Peano曲线图案、采用图案不同的拼接方式、不同的织物组织或单位循环内不同经纬根数，可方便快捷地获得不同纹理效果的织物。

Claims

1.一种基于Peano曲线分形图的提花织物的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）按分形L系统的构图方法，构造Peano曲线

以 L=<G,W,P>三元式表示所需构造的对象，其中：

G为用以解释字符串的图形命令的符号集，G={F，+，-，X，Y}；

W为用以确定字符串的起始状态的起始符号元，W=X，且W∈G；

P为用以确定字符串的替换规则的生成规则集， P={F→F，X→-YF+XFX+FY-，Y→+XF-YFY-FX+，+ → + ，- → -}，X的生成元为“-F+F+F-”，Y的生成元为“+F-F-F+”，F表示在当前方向向前走一步，画线段；“+”为顺时针转90゜；“-”为逆时针转90゜；

（2）编辑图案并绘制意匠图

将所得BMP格式图像输入到纹织CAD 软件中，对图案进行裁剪或拼接，得到上下、左右顺畅连接的图像；或对图像的纵宽比进行调整，配置经纬密；

采用纹织CAD 软件对图像进行分色处理，在得到的图案的不同颜色处填上不同的组织，图像经过组织铺设，生成意匠图；

将图像保存为JC5 格式文件，得到电子提花机可读取的纹板文件；

（3）上机织造

将得到的纹板文件输入到电子提花织机上的电脑主机，读取JC5 格式的纹板文件进行织造，得到具有分形纹理的提花织物；

其中，对F、X和Y所生成的线段，分别用三种不同颜色或不同灰度绘制，并设置线条绘制宽度为图像边长的1.2%～5%，得到变形的三色Peano曲线图。