CN105956279A - 望江挑花针法图案设计系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了望江挑花针法图案设计系统，系统建立针法图案矩阵模型，并采用交互式形式构成针法图案单元，包括以下步骤：1)输入底布范围为m经n纬；2)建立n行m列全0元素矩阵A；3)选择针法、线色、线宽、底色；4)生成用于制图的方格区域；5)通过填充部分方格区域构成图案单元，并通过图案单元组合构成图案；6)修改方格区域对应矩阵A元素；7)完成保存矩阵A及针法图案。本发明通过对望江挑花图案进行矩阵建模，并运用计算机技术进行望江挑花图案的设计，具有速度快、可编辑性好等特点，对国家级非物质文化遗产望江挑花的数字化保护、提高图案的设计效率及新产品开发具有较好的应用价值。

Description

望江挑花针法图案设计系统

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及能够通过鼠标点击方式设计望江挑花针法图案的系统。

背景技术

作为安徽地方传统手工纺织工艺品，望江挑花凭借艺术美感享誉国内外，并于2008年列入国家级非物质文化遗产名录。传统的望江挑花的生产流程包括：搓条纺纱、染色、针法图案设计、净手挑花等，其中针法图案设计是体现作品艺术特色的重要工艺过程。传承千年的望江挑花针法图案设计主要依靠挑花艺人手工绘图，该方法繁琐复杂，效率低，且不利于图案的编辑修改。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种能通过计算机设计、编辑、保存望江挑花针法图案的系统和方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

望江挑花针法图案设计系统，系统建立针法图案矩阵模型，并采用交互式形式构成针法图案单元，包括以下步骤：

1)输入底布范围为m经n纬；

2)建立n行m列全0元素矩阵A；

3)选择针法、线色、线宽、底色；

4)生成用于制图的方格区域；

5)通过填充部分方格区域构成图案单元，并通过图案单元组合构成图案；

6)修改方格区域对应矩阵A元素；

7)完成保存矩阵A及针法图案。

所述针法中挑针以“×”为基本图案单元，钻针以“|”或“—”为基本图案单元，游针以不同角度的“/”为基本图案单元。

所述游针针法和钻针针法，以“↑”、“↓”表示垂直方向钻针或垂直方向游针针法，以“←”、“→”表示水平方向钻针或水平方向游针针法，以 表示左上、左下、右上、右下方向的钻针或游针针法。

针法对应的矩阵A的元素a_i，j分别为“×”用“1”表示；“↓”用“2”表示；用“3”表示；“→”用“4”表示；用“5”表示；用“6”表示；用“7”表示；“↑”用“8”表示；“←”用“9”表示；

选择“×”时，绘图坐标起点-终点坐标分别为[xi,yj]-[xi+1,yj+1]，[xi,yj+1]-[xi+1,yj]，此时a_i，j＝1；

选择“↓”时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj]-[xi+1,yj]，此时a_i，j＝2；

选择时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi+1,yj]-[xi,yj+1]，此时a_{i， j}＝3；

选择“→”时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj]-[xi,yj+1]，此时a_i，j＝4；

选择时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj]-[xi+1,yj+1]，此时a_{i， j}＝5；

选择时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi+1,yj+1]-[xi,yj]，此时a_{i， j}＝6；

选择时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj+1]-[xi+1,yj]，此时a_{i， j}＝7；

选择“↑”时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi+1,yj]-[xi,yj]，此时a_i，j＝8；

选择“←”时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj+1]-[xi,yj]，此时a_i，j＝9。

若选择钻针和游针X方向跨纱长度为N，Y方向跨纱长度为M，N、M为大于1的整数，绘图坐标起点为[xi,yj]，则；

选择“↓”时，终点坐标为[xi,yj-M]；

选择时，终点坐标为[xi+N,yj+M]；

选择“→”时，终点坐标为[xi+N,yj]；

选择时，终点坐标为-[xi+N,yj-M]；

选择时，终点坐标为[xi-N,yj+M]；

选择时，终点坐标为[xi-N,yj-M]；

选择“↑”时，终点坐标为[xi,yj+M]；

选择“←”时，终点坐标为[xi-N,yj]。

令双面挑花正面矩阵[a]_m×n，可设双面挑花反面矩阵[b]_m×n，当a_i,j＝1时，则b_i,n+1-j＝1,根据反面矩阵[b]_m×n，在b_i,j＝1处绘制符号“×”，从而自动产生反面针法图案.

所述步骤7中，若A(i,j)＝1，方格i，j处绘制已选针法同时选择色号。

由针法图案单元为矩阵元素所建立的元素矩阵A是由方格构成的网状结构，方格线代表经纬纱，交织处的圆圈代表孔隙。

本发明通过对望江挑花图案进行矩阵建模，并运用计算机技术进行望江挑花图案的设计，具有速度快、可编辑性好等特点，对国家级非物质文化遗产望江挑花的数字化保护、提高图案的设计效率及新产品开发具有较好的应用价值。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1望江挑花针法图案矩阵模型；(a)针法图案(b)针法图案矩阵；

图2为针法图案控制流程图；

图3为望江挑花针法图案单元绘制示意图.

具体实施方式

望江挑花的手工刺绣针法分挑、钻、游三种。挑针，分单面挑针和双面挑针，前者正反异形，即正面“×”形，反面“一”或“1”字形，后者正反同形，即正反两面均“×”形。挑针适用于块面感强、不规则的图案。

钻针，沿水平或垂直方向行针，形成“一”或“1”字形，每针跨纱长度形成浮长线，通过浮长线长短变化，形成正面是阳花，反面阴花的效果，适合规则连续图案。

游针，可沿任意方向行针，分为垂直方向的正针、水平方向的横针及斜方向的切针，图案正反两面完全一致，适合细线条图案。

望江挑花图案形成原理：以底布经纬纱为基础，在经纬交织的孔隙间，运用不同针法挑绣形成图案。不同针法构成图案的基本单元不同，如挑针以“×”为基本图案单元，钻针以“|”或“—”为基本图案单元，游针以不同角度的“/”为基本图案单元。图案的精细程度和每一针的跨纱长度有关，一般跨纱长度小，图案的精细度相对较高。若整幅图案只采用一种颜色的绣线，根据上述图案形成原理，建立单色绣线望江挑花针法图案矩阵模型。望江挑花用空白底布实物，空白底布模型。可定义空白底布经纬交织处元素为0，即表示没有任何针法图案。那么对于由m行纬纱、n列经纱组成的底布，即映射为m×n矩阵，根据针法不同，可定义元素1,2,3...，分别代表挑针、钻针、游针等不同针法。幅宽为4×4底布上的挑针图案，即挑针位置用元素1表示。

如望江挑花图案绣线有多种颜色，则在上述单色绣线针法图案模型基础上进行颜色功能的拓展，即用数字及字母组合形式，表示针法类型和绣线颜色标志。例如，3种针法，4种颜色，对应矩阵模型，1表示挑针针法，2表示沿左下角至右上角行针的游针，3表示沿左上角至右下角行针的游针，A、B、C分别代表不同的色号。中央空白区域，仍用元素0表示。

望江挑花图案的形成，实质上是在底布经纬纱交织的孔隙间，运用针法单元组合形成图案，即针法单元构成基本图案单元，如挑针以“×”为图案单元，钻针以“1”或“一”为图案单元，游针以不同角度的“/”为图案单元。根据上述图案形成原理，建立如图1所示的针法图案矩阵模型。根据针法类型、行针方向和跨纱长度不同，定义针法图案矩阵A，其元素a_i，j为三位数字，第一位数字表示针法及行针方向，第二、三位数字分别表示针法沿x、y方向的跨纱长度。

对第一位数字做如下约定：挑针“×”用“1”表示；上、下行钻针或游针“↑”、“↓”，分别用“2”、“3”表示；左、右行钻针或游针“←”、“→”，分别用“4”、“5”表示；左上、左下、右上、右下游针分别用“6”、“7”、“8”、“9”表示。底布空白网格，统一用“0”表示。若跨纱参数x＝1，y＝1，则矩阵元素放在当前网格对应位置，若跨纱参数x＞1或y>1，则矩阵元素放在划线起始和终止网格对应位置。

图1a为兔子针法图案，其中垂直、水平线条分别代表底布经、纬线，经纬交织的孔隙用圆圈表示。图1b为对应的针法图案矩阵A_13×19，其中兔子主体部分，均由跨纱x＝1，y＝1的挑针组成，其对应位置矩阵元素a_i，j＝111。兔子耳朵部分采用游针，根据方向和跨度，分别在划线起始、终止网格用相应的矩阵元素表示。以左耳为例，第一笔，游针为右上跨纱x＝1，y＝2，故划线起始、终止网格位置元素a_3，5＝812，a_2，5＝812；第二笔，游针为右下跨纱x＝1，y＝1，故对应网格位置元素a_2，6＝911；第三笔，游针为左下跨纱x＝1，y＝1，故对应网格位置元素a_3，6＝711。

具体来说，如图2所示基于鼠标点击的交互式针法图案设计方法如下：

1)输入基本参数，包括确定底布经纬纱数，选择画笔宽度和颜色，选择底布颜色；

2)绘制由底布经纬纱构成的网格线及底布经纬交织处圆形孔隙；

3)根据底布经纬纱数，建立底布空白矩阵，即由全0元素构成的矩阵；

4)根据图案需要选择针法类型及跨纱长度；

5)由鼠标在网格上左键点击处坐标，对应矩阵相应元素值，若值为0，表明当前底布网格为空，则绘制图案单元，并修改当前元素值；若元素非0，表明当前底布网格已有图案，则擦除原图案，并修改当前矩阵元素为0；

6)鼠标左键按住并移动可实现连续绘制，鼠标右键按住并移动可实现连续擦除；

7)当全部针法图案设计完毕，可保存矩阵及已绘制好的针法图案。

系统运行界面包括绘图区，参数设置区包括：底布经纬输入，针法类型选择，针距跨度选择，线色及底色选择，线宽选择等，反面参数选择及效果，控制区包括：打开数据及图像，绘图按钮、保存数据及图像，退出等功能。其中绘图区显示的方格线代表经纬纱，交织处的圆圈代表孔隙，即绣线起针和收针处。

针法及跨度选择：手工绣制望江挑花作品的针法类型包括挑针、钻针和游针三种。本发明能实现挑针、钻针和游针的选择，其中按钮(显示图标)“×”对应挑针，按钮(显示图标)“↑”、“↓”、“←”、“→”分别对应垂直(自下向上)、垂直(自上向下)、水平(自右向左)、水平(自左向右)方向的钻针或游针；按钮(显示图标)对应左上(自右下角向左上角)、左下(自右上角向左下角)、右上(自左下角向右上角)、右下(自左上角向右下角)方向的游针。钻针和游针配合跨度选择，通过变化沿x方向(水平方向)，沿y方向(垂直方向)的跨纱长度，可实现不同的钻针浮线长度和游针不同的浮线长度和方向。

线色选择：望江挑花作品可采用不同颜色的绣线绣制，本发明可通过调用windows内部调色盘，通过单击基本颜色或设置色调、饱和度、亮度的自定义颜色，可方便的实现绣线颜色的选择。

线宽选择：望江挑花作品可采用不同粗细的绣线绣制，本发明可通过选择线宽参数1-12，共12档，其中1最细，12最粗，通过选择相应的线宽参数模拟画出不同粗细的绣线。

底色选择：望江作品可采用不同颜色的底布，本发明可通过调用wi ndows内部调色盘，通过单击基本颜色或设置色调、饱和度、亮度的自定义颜色，可方便的实现底布颜色的选择。

由于正面和反面均采用同样绣线完成图案，故望江挑花作品正面某位置的绣线颜色和线宽与反面同一位置绣线颜色和线宽一致。底色即底布，因此望江挑花作品底布正反面颜色一致。

本系统方法定义了9种针法，“×”按钮(显示图标)，即为挑针针法。“↑”、“↓”按钮(显示图标)，即为垂直方向钻针或垂直方向游针针法。“←”、“→”按钮(显示图标)，即为水平方向钻针或水平方向游针针法。 按钮(显示图标)，分别表示左上、左下、右上、右下四种游针针法。钻针只有水平或垂直方向，水平方向跨度可调整x坐标，垂直方向跨度可调整y坐标。x或y坐标每个单位表示跨越1根纱线。针法对应的矩阵元素分别为“×”用“1”表示；“↓”用“2”表示；用“3”表示；“→”用“4”表示；用“5”表示；用“6”表示；用“7”表示；“↑”用“8”表示；“←”用“9”表示。

针法按钮(显示图标)对应的绘图关系如图3所示，其中垂直、水平黑色线条分别代表底布经、纬线，经纬交织的孔隙用圆圈表示。选择针法类型后产生的挑花绣线线迹。

(1)如选择“挑针×”按钮(显示图标)，对应绘图坐标起点-终点坐标分别为[x_i,y_j]-[x_i+1,y_j+1]，[x_i,y_j+1]-[x_i+1,y_j]，此时a_i，j＝1；

(2)如选择“↓”按钮(显示图标)，对应绘图坐标起点-终点坐标为[x_i,y_j]-[x_i+1,y_j]，此时a_i，j＝2；

(3)如选择按钮(显示图标)，对应绘图坐标起点-终点坐标为[x_i+1,y_j]-[x_i,y_j+1]，此时a_i，j＝3；

(4)如选择“→”按钮(显示图标)，对应的蓝色直线绘图坐标起点-终点坐标为[x_i,y_j]-[x_i,y_j+1]，此时a_i，j＝4；

(5)如选择按钮(显示图标)，对应绘图坐标起点-终点坐标为[x_i,y_j]-[x_i+1,y_j+1]，此时a_i，j＝5；

(6)如选择按钮(显示图标)，对应绘图坐标起点-终点坐标为[x_i+1,y_j+1]-[x_i,y_j]，此时a_i，j＝6；

(7)如选择按钮(显示图标)，对应绘图坐标起点-终点坐标为[x_i,y_j+1]-[x_i+1,y_j]，此时a_i，j＝7；

(8)如选择“↑”按钮(显示图标)，对应绘图坐标起点-终点坐标为[x_i+1,y_j]-[x_i,y_j]，此时a_i，j＝8；

(9)如选择“←”按钮(显示图标)，对应绘图坐标起点-终点坐标为[x_i,y_j+1]-[x_i,y_j]，此时a_i，j＝9。

钻针和游针跨纱长度的使用方法：垂直、水平黑线分别表示经、纬纱，其间距表示1个跨距单位，其大小与底部经密、纬密参数有关。圆圈表示经纬纱交织形成孔隙，起针点坐标[x_i,y_j]。

(1)如选择按钮(显示图标)“→”，并设置跨距x＝3，则绘制水平线条其起始-终止坐标为[x_i,y_j]-[x_i,y_j+3]；

(2)如选择按钮(显示图标)“↓”，并设置跨距y＝2，则绘制水平线条其起始-终止坐标为[x_i,y_j]-[x_i+2,y_j]；

(3)如选择按钮(显示图标)并设置跨距x＝2，y＝3，则绘制斜向线条其起始-终止坐标为[x_i,y_j]-[x_i+2,y_j+3]；

需要注意的是，对于水平方向行针，只需定义x跨度，同样对于垂直方向行针，只需定义y跨度。

反面效果展示，选择反面效果参数中的“挑针×”，点击反面效果按钮，则自动产生双面挑花的反面效果。如果反面和正面虽然针法均为“×”，其位置左右对称。主要作用原理是，根据双面挑花正面的矩阵，自动产生挑花反面矩阵，其中反面矩阵1元素所在的行位置与正面矩阵一致，列位置用总列数加1，减去正面矩阵列位置，即令双面挑花正面矩阵[a]_m×n，可设双面挑花反面矩阵[b]_m×n，当a_i,j＝1时，则b_i,n+1-j＝1。这样可根据反面矩阵[b]_m×n，在b_i,j＝1处绘制符号“×”，从而实现反面针法图案的自动产生。如选择反面效果参数中的“挑针|”，点击反面效果按钮，则自动产生单面挑花的反面效果，注意到反面为“|”。其原理类似双面挑花，只是当a_i,j＝1时，则b_i,n+1-j＝2。

本系统方法根据望江挑花针法特点，建立了针法图案矩阵，其中矩阵行、列分别代表底布纬、经纱。矩阵元素的第一位数字表示针法及行针方向，第二、三位数字分别表示针法沿x、y方向的跨纱长度。以针法图案矩阵为基础，开发了针法图案设计软件，可进行望江挑花仿制和创新设计，对加快针法图案的设计过程，及望江挑花的保护、传承和产品开发具有参考价值。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.望江挑花针法图案设计系统，其特征在于：系统建立针法图案矩阵模型，并采用交互式形式构成针法图案单元，包括以下步骤：

1)输入底布范围为m经n纬；

2)建立n行m列全0元素矩阵A；

3)选择针法、线色、线宽、底色；

4)生成用于制图的方格区域；

5)通过填充部分方格区域构成图案单元，并通过图案单元组合构成图案；

6)修改方格区域对应矩阵A元素；

7)完成保存矩阵A及针法图案。

2.根据权利要求1所述的望江挑花针法图案设计系统，其特征在于：所述针法中挑针以“×”为基本图案单元，钻针以“|”或“—”为基本图案单元，游针以不同角度的“/”为基本图案单元。

3.根据权利要求2所述的望江挑花针法图案设计系统，其特征在于：所述游针针法和钻针针法，以“↑”、“↓”表示垂直方向钻针或垂直方向游针针法，以“←”、“→”表示水平方向钻针或水平方向游针针法，以 表示左上、左下、右上、右下方向的钻针或游针针法。

4.根据权利要求1或2所述的望江挑花针法图案设计系统，其特征在于：针法对应的矩阵A的元素a_{i ， j}分别为“×”用“1”表示；“↓”用“2”表示； 用“3”表示；“→”用“4”表示；用“5”表示；用“6”表示；用“7”表示；“↑”用“8”表示；“←”用“9”表示；

选择“×”时，绘图坐标起点-终点坐标分别为[xi,yj]-[xi+1,yj+1]，[xi,yj+1]-[xi+1,yj]，此时a_{i ， j}＝1；

选择“↓”时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj]-[xi+1,yj]，此时a_{i ， j}＝2；

选择时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi+1,yj]-[xi,yj+1]，此时a_i， _j＝3；

选择“→”时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj]-[xi,yj+1]，此时a_{i ， j}＝4；

选择时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj]-[xi+1,yj+1]，此时a_i， _j＝5；

选择时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi+1,yj+1]-[xi,yj]，此时a_i， _j＝6；

选择时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj+1]-[xi+1,yj]，此时a_i， _j＝7；

选择“↑”时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi+1,yj]-[xi,yj]，此时a_{i ， j}＝8；

选择“←”时，绘图坐标起点-终点坐标为[xi,yj+1]-[xi,yj]，此时a_{i ， j}＝9。

5.根据权利要求4所述的望江挑花针法图案设计系统，其特征在于：若选择钻针和游针X方向跨纱长度为N，Y方向跨纱长度为M，N、M为大于1的整数，绘图坐标起点为[xi,yj]，则；

选择“↓”时，终点坐标为[xi,yj-M]；

选择时，终点坐标为[xi+N,yj+M]；

选择“→”时，终点坐标为[xi+N,yj]；

选择时，终点坐标为-[xi+N,yj-M]；

选择时，终点坐标为[xi-N,yj+M]；

选择时，终点坐标为[xi-N,yj-M]；

选择“↑”时，终点坐标为[xi,yj+M]；

选择“←”时，终点坐标为[xi-N,yj]。

6.根据权利要求1或5所述的望江挑花针法图案设计系统，其特征在于： 令双面挑花正面矩阵[a]_{m × n}，可设双面挑花反面矩阵[b]_{m × n}，当a_i,j＝1时，则b_i,n+1-j＝1,根据反面矩阵[b]_{m × n}，在b_i,j＝1处绘制符号“×”，从而自动产生反面针法图案。

7.根据权利要求1所述的望江挑花针法图案设计系统，其特征在于：所述步骤7中，若A(i,j)＝1，方格i，j处绘制已选针法同时选择色号。

8.根据权利要求1所述的望江挑花针法图案设计系统，其特征在于：由针法图案单元为矩阵元素所建立的元素矩阵A是由方格构成的网状结构，方格线代表经纬纱，交织处的圆圈代表孔隙。