CN104933216A - 基于球b样条的纬编针织物造型的仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，本发明对基于球B样条构造的编针织物进行仿真，球B样条是通过定义一系列的控制点、控制点所在的控制半径以及和这些控制点相联系的B样条曲线来表现2D绘画和3D绘画，操作时，通过线圈不同的构造方式经过计算机模拟能够得到任意行列的纬编针织物的效果图。通过变换线圈不同位置的颜色能够得到不同图案的纬编针织物；本发明的优点是能够方便灵活地对三维模型进行处理和变形使存储和传输时效率更高，计算机中能真实地模拟出不同样式和图案的纬编针织物三维模型并且使编针织物更具有真实感达到了很好的仿真模拟效果，为编针织物在CAD系统中的形变仿真提供一种新的思路方法。

Description

基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法

技术领域

本发明涉及基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，属于计算机图形学领域。

背景技术

三维织物动态仿真技术，是研究如何利用计算机图形学、计算几何、纺织材料学、弹性力学领域的理论和技术在计算机上逼真模拟织物自然空间状态，是伴随着计算机硬件和图形学算法高速发展起来的一门高新技术。利用织物三维动态仿真技术能够使虚拟世界中的人物更为真实自然，能够对服装款式的合理性和合体性进行有效的检查，也是三维服装计算机辅助设计的前提，因而在三维服装辅助设计、三维动画方面有着广泛的应用前景。在计算机图形学中，服装的模拟在织物仿真中占据主要地位。在服装业中，针织物被广泛应用，甚至于一些普遍的衣物，像运动T恤，裹腿必须由针织得来。因此，针织物的造型研究是计算机图形学领域的重要组成部分^[2]。同时，针织物与机织物纱线垂直交织的结构不同，针织物由线圈相互串套而成，使得其结构较前者复杂，也使得其造型研究成为计算机图形学领域难点之一。

例如，申请号为CN201010565036.6的专利公开了一种基于光滑粒子流体动力学的软组织形变仿真方法，属于图形处理技术领域，该方法选取光滑粒子流体动力学法，以黏弹性力学模型来反映软组织的生物力学特性，包含以下步骤：依据黏弹性模型，构建软组织形变仿真计算相关的一系列方程；选择合适的支持域搜索策略和光滑核函数，采用粒子近似法对方程组的各相关项进行近似计算，通过显示积分法计算各粒子的密度、位置、速度随时间的变化值；动态将粒子模型每个时间步长的状态输出到屏幕上，并进行纹理光照的渲染，显示软组织器官受力情况下的实时形变过程。

例如，申请号为CN201310341910.1的专利公开了一种柔性材料的形变仿真方法和装置，属于计算机领域。所述方法包括：根据模型在下一时刻的预设位置和局部碰撞表面的位置，判断所述模型在下一时刻是否发生碰撞；如果所述模型在下一时刻发生碰撞，根据模型碰撞点的当前位置和预设位置进行计算，得到所述模型碰撞点的下一时刻的位移；如果所述模型在下一时刻不发生碰撞，将所述模型在下一时刻的预设位置更新为所述模型的下一时刻的实际位置。本发明通过根据模型在下一时刻的预设位置和局部碰撞表面的位置进行碰撞的判断，简化了碰撞检测过程，通过模型碰撞点的当前位置和预设位置进行计算，得到模型碰撞点的下一时刻的位移。

例如，申请号为CN201110213387.5的专利公开了一种物体形变实时模拟图形处理技术，特别是涉及一种基于无网格伽辽金与质点弹簧耦合的软组织形变仿真方法。在前处理过程中， 为软组织建立线性粘弹性生物力学模型；在计算形变过程中，根据软组织所承载的载荷动态划分无网格区域和质点弹簧区域，并在无网格区域与质点弹簧区域之间的连接区域建立过渡单元，构造过渡单元近似位移函数，实现无网格伽辽金方法与质点弹簧方法的自适应耦合；在后处理过程中，根据形变计算结果，将形变过程每个时间步长的质点或节点的状态输出到屏幕上，并进行光照渲染，最终在屏幕上显示软组织器官在受力情况下的实时形变过程。

针织物外观和图案效果的模拟是针织物CAD技术的重要组成部分。但是大多数系统的模拟多局限于产生平面的效果，与织物实物相比，其立体感远不能令人满意。因此良好的针织物三维几何造型亟待提出。由观察不难得知，线圈是针织物的基本结构单元，在三维空间中，呈现为空间曲线。因此使用曲线造型技术来构造线圈模型，进而实现针织物的三维模拟。织物建模是织物三维模拟的基础，而构建良好的三维织物模型是真实地模拟三维织物的前提。

由于织物真实感仿真技术的广泛应用前景，众多的计算机图形学学者和纺织学者为此进行了研究，他们分别从不同的角度、采取多种研究方法进行研究，并已取得了一定的进展。从当前的研究结果来看，织物仿真模型的建立方法主要分为三种类型：基于几何模型的造型方法，基于物理模型的造型方法，几何与物理混合的造型方法。几何造型方法，不考虑织物的物理性质，更多地关注织物的几何特性、外观效果，由几何方程描述，需要用户的干预。这种方法计算简单，速度快，但无法真正的表现柔性织物的形态。

目前，纬编针织物基于几何的造型方法研究成果很多。Pierce二维线圈模型，通过简单的模型建立方法从而建立线圈模型，但相对于现实中的三维对象则很难达到很好的模拟效果。在Pierce模型的基础上，通过对影响三维效果仿真因素的分析，建立了三维针织线圈模型，并运用光照模型技术实现了针织组织的三维效果模拟。通过参数方程表示的空间圆弧来建立三维线圈模型，通过OpenGL程序设计和调用库函数中的球体模型实现，这种建模方法能够较好得展现编针织物在空间的模型，但是模拟角度单一，需要在不同的角度建立不同的线圈模型。以Pierce模型为基础，通过模拟三次B样条曲线纱线路径，模拟结果很好地表现了针织组织在空间中的串套关系以及整体效果，但是所建立的模型有些复杂，单个线圈需18个型值点，而根据线圈的几何结构特点，无需给定如此多的型值限制。

针对几何造型技术的缺陷，基于物理的造型方法，能够在反映织物的几何结构基础之上，通过对织物内部物理特性的分析，得到更为逼真的织物模拟效果，它能够直观地选择表现织物特性的参数，但计算量较大，模拟速度慢。

发明内容

本发明的目的在于克服上述解决几何造型方法和物理造型方法在织物真实感仿真技术中无法真正的表现柔性织物的形态、计算量较大、模拟速度慢的问题提出了一种基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，参照现实纬编针织物线圈在空间中的立体结构，使用较少的数据构建较为简单的线圈三维空间模型，直观地表达纬编针织物线圈在空间中的相互串套关系，同时对线圈模型进行参数化处理，方便用户交互操作；并添加光照、纹理映射真实感绘制，在计算机中能真实地模拟编针织物的结构并达到了很好的模拟效果的一种方法，并基于弹簧模型实现了织物的形变仿真。

本发明对基于球B样条构造的编针织物进行仿真，球B样条是通过定义一系列的控制点、控制点所在的控制半径以及和这些控制点相联系的B样条曲线来表现2D绘画和3D绘画，操作时，给定基本线圈的型值点坐标、线圈高度、纱线半径、织物横行数和织物纵列数，通过线圈不同的构造方式经过计算机模拟能够得到任意行列的纬编针织物的效果图。通过变换线圈不同位置的颜色能够得到不同图案的纬编针织物。

在动画和计算机造型设计中用到了曲线造型的代表：球B样条造型技术能够用来表示具有厚度信息的样条曲线，适用于针织物的纱线表示。球B样条是通过定义一系列的控制点、控制点所在的控制半径、以及和这些控制点相联系的B样条曲线来表现2D绘画和3D绘画。控制点和对应的控制半径能够定义相应的球形，整条球形B样条曲线由分段的中心点和相应的半径来定义。球B样条曲线(BBSC)是基于骨架参数的自由管状物体的参数化实体代表,因此，它能够进行更灵活的建模、操纵和变形。操作时，给出一组控制点和其对应厚度，即获得球B样条曲线，通过改变能够实现动画和其相应的变形。线圈是针织物的基本结构单元，使用七个型值点作为球B样条的控制顶点，构建线圈三维空间模型；线圈模型参照纬编针织物线圈在空间中的几何结构，使每个线圈用相应的型值点来描述其形状。型值点的位置选定在线圈的首结点以及线圈的拐弯点处，从而用更少的型值点来构建线圈三维模型。在保证纬编线圈真实自然的基础上确立了较为简单的纬编线圈三维模型，同时，该纬编线圈三维模型不失其准确性，能够很好表达纬编针织物的几何特性。

通过线圈不同的构造方式构造出不同组织方式的编针织物。基于球B样条给定基本线圈的型值点坐标、线圈高度、纱线半径、各个型值点，织物横行数和织物纵列数，通过线圈的不同的嵌套方式通过计算机模拟能够得到纬编针织组织的整体结构，能够得到任意行列的纬编针织物的效果图。通过变换线圈不同位置的颜色能够得到不同图案的纬编针织物。首先计算图案各个点所在各行各列的位置，然后将此位置线圈的颜色统一起来，就得到了所想要的图案，如心型图案和条纹图案。

构建不同样式的编针织物，本发明的基于球B样条给定基本线圈的型值点坐标、线圈高 度、纱线半径、各个型值点，织物横行数和织物纵列数，通过线圈的不同的嵌套方式通过计算机模拟能够得到纬编针织组织的整体结构，能够得到任意行列的纬编针织物的效果图。通过变换线圈不同位置的颜色能够得到不同图案的纬编针织物。首先计算图案各个点所在各行各列的位置，然后将此位置线圈的颜色统一起来，就得到了所想要的图案，如心型图案和条纹图案。

本发明的基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，包括以下步骤：

(1)基于球B样条的编针织物的造型及其仿真；

1)基于球B样条建立编针织物三维线圈模型；

B样条曲线通过逼近一组控制点来生成，通过扰动B样条曲线控制顶点能够灵活地控制曲线和曲面的形状和位置，从而调整编针织物线圈的位置和纱线的半径；

给定参数t轴上的节点分割，由下列递推关系所确定的k阶B样条基函数：

上述递推公式称deBoor-Cox递推公式，给定空间中n+1个点及参数节点向量，称如下形式的参数曲线为k阶(或k-1次)B样条曲线，

$P\left(t\right)={\Σ}_{i=0}^n{P}_i{N}_{i,k}\left(t\right),t\∈\[t_{k-1},t_{n+1}\]---(2-3)$

其中称P为控制顶点，折线称为控制多边形。

球B样条曲线本质上是具有厚度的B样条曲线，一条B样条曲线由一组控制点集和一个节点向量定义而成，通过调整控制点的位置能够调节该曲线的形状，通过引入控制球这一概念代替了B样条曲线中的控制点，使得由此产生的球B样条曲线的对象具有了B样条曲线所无法表示的厚度；

控制球球体被定义为：

<C，r>＝{x∈R³||X-C|≤r,C∈R³,r∈R⁺}    (2-4) 

其中C为球体球心，r为球体半径； 

球B样条曲线被定义为：

$<B>\left(t\right)={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=0}^n{N}_{i,p}\left(t\right)<P_{i;}{r}_i>={\mathrm{\&Sigma;}}_{i=0}^n<N_{i,p}{P}_i,N_i,p{r}_i>=<{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=0}^n{N}_{i,p}{P}_i,{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=0}^n{N}_{i,p}{r}_i>---(2-5)$

上式为节点向量上的p阶B样条基函数，N称为控制顶点，r称为控制半径。

球B样条是通过定义一系列的控制点、控制点所在的控制半径、以及和这些控制点相联系的B样条曲线来表现2D绘画和3D绘画的，控制点和对应的控制半径能够定义相应的球形，整条球形B样条曲线由分段的中心点和相应的半径来定义，球B样条曲线是基于骨架参数的自由管状物体的参数化实体代表,因此，球B样条曲线能够进行更灵活的建模、操纵和变形，操作时，给出一组控制点和其对应厚度，即能够获得球B样条曲线，通过改变能够实现动画和其相应的变形；

使用几个型值点作为球B样条的控制定点，构建线圈三维空间模型；线圈模型参照纬编针织物线圈在空间中的几何结构，使每个线圈用相应的型值点来描述其形状，型值点的位置选定在线圈的首结点以及线圈的拐弯点处，从而用更少的型值点来构建线圈三维模型；

2)通过线圈不同的构造方式构造出不同组织方式的编针织物；

根据基本线圈的型值点坐标，通过计算机模拟，能够得到纬编针织组织的整体结构，能够得到任意行列的纬编针织物的效果图；平针组织，将基本线圈模型在横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，即得到平针组织模拟效果；双反面组织，将基本线圈模型横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，并每隔一横行变换特定型值点的z方向坐标，得到双反面组织模拟效果；2-2罗纹组织，横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，并每隔两纵列变换特定型值点的z方向坐标，得到2-2罗纹组织的模拟效果；元宝针组织，单行中将基本线圈模型横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，双行中每隔一列变换特定型值点的z方向坐标，得到元宝针组织模拟效果；

3)通过变换线圈不同位置的颜色能够得到不同图案的纬编针织物；

首先计算图案各个点所在各行各列的位置，然后将此位置线圈的颜色统一起来，就得到了所想要的图案，如心型图案和条纹图案。

本发明所述的基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，其特征在于：

(1)基于球B样条给定线圈高度、纱线半径、各个型值点的坐标构建线圈三维模型。

(2)给定织物横行数、织物纵列数，通过线圈的不同的嵌套方式构建出不同组织方式的编针织物。

(3)通过改变特定线圈的颜色，得到不同图案的编针织物模拟效果。

本发明的基于球B样条的三维空间模型构造方法中：球B样条是通过定义一系列的控制点、控制点所在的控制半径、以及和这些点相联系的B样条曲线来表现2D绘画和3D绘画的。控制点和对应的控制半径能够定义相应的球形，整条球形B样条曲线由分段的中心点和相应的半径来定义。球B样条曲线(BBSC)是基于骨架参数的自由管状物体的参数化实体代表, 因此，它能够进行更灵活的建模、操纵和变形。操作时，给出一组控制点和其对应厚度，即能够获得球B样条曲线，通过改变能够实现动画和其相应的变形。线圈是针织物的基本结构单元，每个线圈用相应的几个型值点来描述其形状从而建立相应的线圈三维模型。通过线圈之间的嵌套构建出针织物三维模型。借助OpenGL开发工具，为三维线圈模型添加光照和纹理映射，使得纬编针织物在计算机上的三维仿真更具有真实感，使编针织物达到了较好的仿真效果。

线圈是针织物的基本结构单元，使用几个型值点作为球B样条的控制点，构建线圈三维空间模型；线圈模型参照纬编针织物线圈在空间中的几何结构，使每个线圈用相应的型值点来描述其形状。型值点的位置选定在线圈的首结点以及线圈的拐弯点处，从而用更少的型值点来构建线圈三维模型。在保证纬编线圈真实自然的基础上确立了较为简单的纬编线圈三维模型，同时，该纬编线圈三维模型能够很好表达纬编针织物的几何特性，借助OpenGL开发工具，为三维线圈模型添加光照和纹理映射，使得纬编针织物在计算机上的三维仿真更具有真实感，使编针织物达到了较好的仿真效果。

本发明的球B样条的优点体现在以下几个方面：

1)球B样条有精确的数学定义，能够对一个模型的属性进行准确的计算和求解，如导数、法线、弧度、矢量域、标量域，而三角网格只能获得近似值。

2)球B样条不仅能表示一个区域内的所有点，还能够表示这个区域内的中心线。这使得利用球B样条能方便灵活地对自由曲面的模型进行处理、变形和变体。

3)球B样条是一种连贯的模型，在传输和显示任何图形的时候，没有精度的限制，比如应用在随选和渐进传输的情况。

4)球B样条建模使用的数据更少，这意味着在存储和传输时效率更高。虽然三角网格方法派生有各种几何压缩算法来解决存储和传输效率问题，但一直以来在上述随选和渐进传输的情形下还是存在着局限性，往往不能达到传输要求。

本发明的优点是基于球B样条使用较少的数据构建线圈三维空间模型，线圈曲线更为平滑真实使得纬编针织物在计算机上的三维仿真更具有真实感，并且能够方便灵活地对三维模型进行处理和变形。球B样条建模使用的数据更少，使存储和传输时效率更高；通过线圈之间不同的组织方式在计算机中能真实地模拟出不同样式和图案的纬编针织物三维模型并且使编针织物达到了很好的仿真模拟效果，为编针织物在CAD系统中的仿真提供一种新的思路方法。

附图说明

图1是本发明所述的基于球B样条的编针织物的造型与仿真中球B样条的示意图；

图2是本发明所述的基于球B样条的编针织物的造型与仿真中线圈三维模型的示意图；

图3是本发明所述基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法的三种常见纬编针织组织样式示意图；

其中，图3(a)为平针组织样式示意图，图3(b)为双反面组织样式示意图，图3(c)为2-2罗纹组织样式示意图；

图4是本发明所述基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法的不同图案的纬编针织组织样式示意图；

其中，图4(a)为心型组织样式示意图，图4(b)为条纹组织样式示意图；

图5是本发明所述基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法的基于球B样条的编针织物的造型与仿真的系统实现流程图；

图6是本发明所述基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法的基于球B样条的编针织物的造型与仿真中基本组织线圈参数对话框示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。本发明所述基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法的步骤为：

(1).线圈三维模型的构建：

球B样条是通过定义一系列的控制点、控制点所在的控制半径、以及和这些控制点相联系的B样条曲线来表现2D绘画和3D绘画的，球B样条如图1所示。控制点和对应的控制半径能够定义相应的球形，整条球形B样条曲线由分段的中心点和相应的半径来定义。球B样条曲线(BBSC)是基于骨架参数的自由管状物体的参数化实体代表,因此，它能够进行更灵活的建模、操纵和变形。操作时，给出一组控制点和其对应厚度，即能够获得球B样条曲线，通过改变能够实现动画和其相应的变形。线圈是针织物的基本结构单元，使用几个型值点作为球B样条的控制定点，构建线圈三维空间模型；线圈模型参照纬编针织物线圈在空间中的几何结构，使每个线圈用相应的型值点来描述其形状。型值点的位置选定在线圈的首结点以及线圈的拐弯点处，从而用更少的型值点来构建线圈三维模型。在保证纬编线圈真实自然的基础上确立了较为简单的纬编线圈三维模型，线圈三维模型参照纬编针织物线圈在空间中的几何结构，使每个线圈用6个型值点来描述其形状。型值点的位置选定在线圈的首结点 以及线圈的拐弯点处，线圈三维模型如图2所示。同时，该纬编线圈三维模型能够很好表达纬编针织物的几何特性，借助OpenGL开发工具，为三维线圈模型添加光照和纹理映射，使得纬编针织物在计算机上的三维仿真更具有真实感即使编针织物达到了较好的仿真效果。

(2)构建不同样式的纬编针织物；

织物总体能够分为机织物和针织物两大类，机织物由经纱、纬纱两组纱线垂直交织而成。根据线圈串套方向的不同，针织物能够分为纬编针织物和经编针织物。纬编针织物中，纱线由横行的一组线圈组成，且每行的线圈都与上一行的线圈进行串套，形成正针，或者反针。正针由某一线圈由上往下串套前行对应线圈形成，反针由某一线圈由下往上串套前行对应线圈形成。在针织物中有两个基本的方向，称为横行和纵列。横行即线圈沿织物横向组成的一行，纵列即线圈沿纵向相互串套而成的一列。通过正针、反针线圈的交替，能够得到不同的针织物样式。

通过线圈不同的构造方式构造出不同组织方式的编针织物。基于球B样条给定基本线圈的型值点坐标、线圈高度、纱线半径、各个型值点、织物横行数和织物纵列数，通过线圈的不同的嵌套方式通过计算机模拟能够得到纬编针织组织的整体结构，能够得到任意行列的纬编针织物的效果图。平针组织，将基本线圈模型在横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，线圈纵列方向上两个相邻线圈对应点之间的距离称为圈高，即得到平针组织模拟效果。双反面组织，将基本线圈模型横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，并每隔一横行变换特定型值点的z方向坐标，得到双反面组织模拟效果。2-2罗纹组织，横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，并每隔两纵列变换特定型值点的z方向坐标，得到2-2罗纹组织的模拟效果。以上三种常见的针织组织如图3所示。

通过变换线圈不同位置的颜色能够得到不同图案的纬编针织物。首先计算图案各个点所在各行各列的位置，然后将此位置线圈的颜色统一起来，就得到了所想要的图案，如心型图案和条纹图案。图4为元宝针组织、心型图案和条纹图案的编针织物的模拟效果。

在基于球B样条的纬编针织物造型系统中，输入线圈的基本参数以及织物的横行、纵列数，选择不同的针织样式，从而能够确定织物的整体形态和位置；基于球B样条曲线，以纱线为曲线单元，进行插值；此时能够直接进行绘制，即得到织物的几何模拟效果。本发明的基于球B样条的编针织物的造型与仿真的系统设计流程图如图5所示。

针织基本组织的计算机三维模拟使用VC++和OpenGL开发工具，添加光照和纹理映射真实感绘制，采用参数化的方法，基本参数输入窗口如图6所示，输入基本线圈的型值点坐标、线圈高度、纱线半径、织物横行数和织物纵列数，通过线圈不同的构造方式经过计算机 模拟得到不同组织方式的纬编针织组织的整体结构，并且能够得到任意行列的纬编针织物的效果图。

输入需要的参数，在针织样式中选择不同的针织方式会得到不同的针织模拟效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)基于球B样条建立编针织物三维线圈模型；

B样条曲线通过逼近一组控制点来生成，通过扰动B样条曲线控制顶点能够灵活地控制曲线和曲面的形状和位置，从而调整编针织物线圈的位置和纱线的半径；

给定参数t轴上的节点分割，由下列递推关系所确定的k阶B样条基函数：

上述递推公式称deBoor-Cox递推公式，给定空间中n+1个点及参数节点向量，称如下形式的参数曲线为k阶(或k-1次)B样条曲线，

其中称P为控制顶点，折线称为控制多边形^[11]。

球B样条曲线本质上是具有厚度的B样条曲线，一条B样条曲线由一组控制点集和一个节点向量定义而成，通过调整控制点的位置能够调节该曲线的形状，通过引入控制球这一概念代替了B样条曲线中的控制点，使得由此产生的球B样条曲线的对象具有了B样条曲线所无法表示的厚度；

控制球球体被定义为：

<C，r>＝{x∈R³||X-C|≤r,C∈R³,r∈R⁺}       (2-4) 

其中C为球体球心，r为球体半径；

球B样条曲线被定义为：

上式为节点向量上的p阶B样条基函数，N称为控制顶点，r称为控制半径。

球B样条是通过定义一系列的控制点、控制点所在的控制半径、以及和这些控制点相联系的B样条曲线来表现2D绘画和3D绘画的，控制点和对应的控制半径能够定义相应的球形，整条球形B样条曲线由分段的中心点和相应的半径来定义，球B样条曲线是基于骨架参数的自由管状物体的参数化实体代表,因此，球B样条曲线能够进行更灵活的建模、操纵和变形，操作时，给出一组控制点和其对应厚度，即能够获得球B样条曲线，通过改变能够实现动画和其相应的变形；

使用七个型值点作为球B样条的控制顶点，构建线圈三维空间模型；线圈模型参照纬编针织物线圈在空间中的几何结构，使每个线圈用相应的型值点来描述其形状，型值点的位置选定在线圈的首结点以及线圈的拐弯点处，从而用更少的型值点来构建线圈三维模型；

(2)通过线圈不同的构造方式构造出不同组织方式的编针织物；

根据基本线圈的型值点坐标，通过计算机模拟，能够得到纬编针织组织的整体结构，能够得到任意行列的纬编针织物的效果图；平针组织，将基本线圈模型在横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，即得到平针组织模拟效果；双反面组织，将基本线圈模型横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，并每隔一横行变换特定型值点的z方向坐标，得到双反面组织模拟效果；2-2罗纹组织，横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，并每隔两纵列变换特定型值点的z方向坐标，得到2-2罗纹组织的模拟效果；元宝针组织，单行中将基本线圈模型横行方向每次平移线圈宽度w，纵列方向每次平移圈高0.63h，双行中每隔一列变换特定型值点的z方向坐标，得到元宝针组织模拟效果；

(3)通过变换线圈不同位置的颜色能够得到不同图案的纬编针织物；

首先计算图案各个点所在各行各列的位置，然后将此位置线圈的颜色统一起来，就得到了所想要的图案，如心型图案和条纹图案。

2.根据权利要求1所述的基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，其特征在于：基于球B样条给定线圈高度、纱线半径、各个型值点的坐标构建线圈三维模型。

3.根据权利要求1所述的基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，其特征在于：给定织物横行数、织物纵列数，通过线圈的不同的嵌套方式构建出不同组织方式的编针织物。

4.根据权利要求1所述的基于球B样条的纬编针织物造型的仿真方法，其特征在于：通过改变特定线圈的颜色，得到不同图案的编针织物模拟效果。