CN111177809B - 一种纹织图生成方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

一种纹织图生成方法、装置、电子设备及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纹织图生成方法、装置、电子设备及可读存储介质，该方法包括：获取待制备预制体单元结构的结构信息；结构信息包括待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系；根据结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及待生成纹织图中的各个像素点与待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系；根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到各个像素点的像素值，生成待生成纹织图；像素值包括第一像素值和第二像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，像素点的像素值为第一像素值，否则，像素点的像素值为第二像素值。通过实施本发明，能够自动生成待制备预制体单元结构的纹织图。

Description

一种纹织图生成方法、装置、电子设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及制造技术领域，尤其涉及到一种纹织图生成方法、装置、电子设备及可读存储介质成。
背景技术
三维机织预制体作为一种复合材料增强结构，越来越广泛应用于航空、航天、建筑、汽车等领域。由于使用传统二代织机制造三维预制体的过程大部分工序需要人工参与，且由于开口的控制是通过综框升降进行控制，当组织结构不同时，所需综框数量也就不同，特别是对于复杂结构组织的制造，需要多综框才能完成，也即使用传统二代织机制造三维机织预制体的效率低，且组织结构受综框数量限制，因此，为了满足制备需求，目前进行三维预制体的制造时大多采用电子提花系统来实现对开口的控制，该系统的特点是每根经纱的运动可以独立被控制，所有经、纬纱的运动关系都体现在纹织图上，对于任意结构的预制体，只要能够提供相应的纹织图，就可以实现任意结构的预制体织造。因此，纹织图的编辑是整个织造过程的关键和难点。
目前，纹织图生成过程主要包括：建立基元组织-建立组织对应颜色-铺设组织在纹织图对应的色块上-生成纹板，但是，由于上述过程中的最主要步骤“铺设组织在纹织图对应的色块上”为人工手动铺设，因此，该纹织图生成方法仅适用于基元组织简单且数量有限的预制体纹织图的生成，而对于组织结构复杂、结构变化多样的预制体，使用上述方法的纹织图将耗费大量时间，且在生成的过程中出错的可能性较大，生成的纹织图的准确性低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种纹织图生成方法、装置、电子设备及可读存储介质，以解决现有纹织图生成需要通过人工对纹织图中的色块(也即像素点)进行铺色的方式实现，纹织图的生成效率和准确性均较低的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种纹织图生成方法，包括如下步骤：获取待制备预制体单元结构的结构信息；结构信息包括待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系；根据结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及待生成纹织图中的各个像素点与待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系；根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到各个像素点的像素值，生成待生成纹织图；像素值包括第一像素值和第二像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，像素点的像素值为第一像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱下方时，像素点的像素值为第二像素值。
通过获取待制备预制体单元结构的结构信息，获取包括待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系的结构信息，获取了能够描述待制备预制体单元结构的三维机织结构的数据信息，为后续纹织图的生成做了数据准备，而根据结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及待生成纹织图中的各个像素点与待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系，使得能够根据该对应关系从结构信息中获取与待生成纹织图中的各个像素点相对应的经纱和纬纱之间的位置关系，从而在定义了像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，像素点的像素值为第一像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱下方时，像素点的像素值为第二像素值后，最终能够根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系实现对待生成纹织图各个像素点的像素值的确定，实现待生成纹织图的自动生成。
而由于本发明中需要人为参与的部分仅是提供结构信息，也即提供待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系信息，人为确认该信息的工作量以及工作难度相较于对纹织图中的各个像素点进行铺色均较小，因而，该纹织图生成方法能够提高纹织图的生成效率以及生成的纹织图的准确性。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，获取待制备预制体单元结构的结构信息的步骤，包括：获取待制备预制体单元结构的基元组织的结构信息；基元组织的结构信息包括基元组织的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系；获取待制备预制体单元结构的实际经纱层数信息和基元组织的增纱位置信息；根据实际经纱层数信息和增纱位置信息对基元组织进行增层处理，得到待制备预制体单元结构的结构信息。
结合第一方面或者第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，使用结构矩阵表示经纱和纬纱的位置关系，结构矩阵的行数表示经纱的总根数，结构矩阵的列数表示纬纱的列数，结构矩阵中的元素表示在对应的纬纱列中，位于对应的经纱与对应的经纱的上一层经纱之间的纬纱的数量。
结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，待生成纹织图的行数为根据待制备预制体单元结构的纬纱列数和纬纱层数得到，待生成纹织图的列数为根据待制备预制体单元结构的经纱列数和经纱层数得到。
结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到各个像素点的像素值，生成待生成纹织图的步骤，包括：根据结构矩阵中的矩阵元素依次计算在各列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数，并根据纬纱总数得到待生成纹织图中第s列像素点的像素值；第s根经纱为待制备预制体单元结构中的j列经纱中的第q层经纱，一列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数为结构矩阵对应的列中，第j列经纱中的第1层经纱对应的行～第j列经纱中的第q层经纱对应的行的矩阵元素的和值。
结合第一方面第二实施方式，在第一方面第五实施方式中，待生成纹织图的行数为根据待制备预制体单元结构的纬纱层数和纬纱列数得到，纹织图的列数为根据待制备预制体单元结构的经纱列数和待生成纹织图中一列经纱的预设拴纱数得到；预设拴纱数大于或者等于经纱层数。
结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到各个像素点的像素值，生成待生成纹织图的步骤，包括：根据经纱列数、经纱层数以及预设拴纱数得到待生成纹织图中与第s根经纱相对应的列号Js；第s根经纱为待制备预制体单元结构中的j列经纱中的第q层经纱；根据结构矩阵中的矩阵元素依次计算在各列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数，并根据纬纱总数得到待生成纹织图中第Js列像素点的像素值；一列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数为结构矩阵对应的列中，第j列经纱中的第1层经纱对应的行～第j列经纱中的第q层经纱对应的行的矩阵元素的和值。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种纹织图生成装置，包括：信息获取模块，用于获取待制备预制体单元结构的结构信息；结构信息包括待制备预制体单元结构的经纱列数、纬纱层数、纬纱列数、经纱层数以及经纱和纬纱的位置关系；关系确定模块，用于根据结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及待生成纹织图中的各个像素点与待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系；纹织图生成模块，用于根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到各个像素点的像素值，生成待生成纹织图；像素值包括第一像素值和第二像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，像素点的像素值为第一像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱下方时，像素点的像素值为第二像素值。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的纹织图生成方法。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的纹织图生成方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种纹织图生成方法的一种方法流程图；
图2A-图2B为一种待制备预制体单元结构的示意图；
图3为图2A-图2B中的待制备预制体单元结构的待生成纹织图；
图4A-图4D为另一种待制备预制体单元结构示意图；
图5为图4A-图4D中的待制备预制体单元结构的待生成纹织图；
图6为图1步骤S103的一种具体步骤流程图；
图7为图1步骤S101的一种具体步骤流程图；
图8为图2A-图2B中的结构作为基元组织增层后得到的待制备预制体单元结构的待生成纹织图；
图9为本发明实施例提供的一种纹织图生成装置的原理框图；
图10为本发明实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
图1示出了本发明实施例的纹织图生成方法的流程图，如图1所示，该方法可以包括如下步骤：
S101：获取待制备预制体单元结构的结构信息。在这里，结构信息包括待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系。
在本实施例中，待制备预制体单元结构为三维机织结构，因而，该待制备预制体单元结构不仅经纱包括多列和多层，其纬纱也包括多列和多层，具体地，图2A和图2B示出了一种包含2列经纱、2列纬纱，经纱每列3层，纬纱每列4层的三维机织结构，其中，图2A示出了该三维机织结构以第1列经纱所在表面为截面时的结构，也即图2A示出了第1列经纱(第1根～第3根经纱)与8根纬纱(2列4层)之间的位置关系，图2B示出了该三维机织结构以第2列经纱所在表面为截面时的结构，也即图2B示出了第2列经纱(第4根～第6根经纱)与8根纬纱(2列4层)之间的位置关系，且本领域技术人员应当可以理解，在实际的三维机织结构中，以图2A中所示的纬纱的列方向为Z轴方向，纬纱的层方向为X轴方向的坐标系为例，则图2A所示截面和图2B所示截面为三维机织结构沿Y轴方向的两个截面。
在本实施例中，可以使用矩阵表示待制备预制体单元结构中的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系，具体地，可以将经纱和纬纱的列数表示为1行2列的矩阵L：L＝[2，2]，其中，矩阵L的第1行第1列的矩阵元素表示预制体经纱总列数，第1行第2列的矩阵元素表示预制体纬纱总列数；可以将经纱层数表示为1行2列的矩阵J：J＝[3，3]，其中，矩阵J的第1列和第2列分别表示第1列经纱层数和第2列经纱层数；可以将经纱层数表示为1行2列的矩阵W：W＝[4，4]，其中，矩阵W的第1列和第2列分别表示第1列纬纱的层数和第2列纬纱的层数；可以将经纱和纬纱的位置关系表示为6行2列的矩阵P：
Figure BSA0000198995450000081
其中，矩阵P的每行对应于每一根经纱，每列对应于每一列纬纱，矩阵P的矩阵元素表示在对应列的纬纱中，位于对应的经纱与对应的经纱的上一层经纱之间的纬纱的数量(若对应的经纱为第一层经纱，则位于该对应的经纱上的纬纱的数量即为对应的经纱与对应的经纱的上一层经纱之间的纬纱的数量)，例如，矩阵P中的第1行第1列对应于待制备预制体单元结构的第1根经纱与第1列纬纱的位置关系；矩阵P中的第1行第2列对应于待制备预制体单元结构的第1根经纱与第2列纬纱的位置关系；第1行第1列处的矩阵元素“0”表示，在第1列纬纱中(也即图2A中的第1根～第4根纬纱)，位于第1根经纱上方的纬纱为0根(第1根经纱为第一列经纱中的第一层经纱)；第2行第2列处的矩阵元素“1”表示，在第2列纬纱中(也即图2A中的第5根～第8根纬纱)，直接位于第2根经纱与第1根经纱(第1根经纱为第2根经纱的上一层经纱)之间的纬纱为1根。
需要说明的是，上述矩阵的具体名称、矩阵的行列与待制备预制体单元结构的经纱纬纱之间的具体对应关系以及待制备预制体单元结构的经纱纬纱根据的具体计数方式，均为便于本领域技术人员理解本发明实施例的技术方案所举的具体示例，不应构成对本发明实施例的技术方案的任何限制。
S102：根据结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及待生成纹织图中的各个像素点与待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系。
在本发明实施例中，待生成纹织图的行数可以根据待制备预制体单元结构的纬纱列数和纬纱层数得到，待生成纹织图的列数可以根据待制备预制体单元结构的经纱列数和经纱层数得到，具体地，待生成纹织图的行数可以为待制备预制体单元结构的各列纬纱的层数的和值(也即纬纱的总根数)，待生成纹织图的列数可以为待制备预制体单元结构的各列经纱的层数的和值(也即经纱的总根数)；仍以图2A和图2B所示的待制备预制体单元结构为例，待生成纹织图可以为8行6列的纹织图。
则在本发明实施例中，待生成纹织图中行和列与待制备预制体单元结构中的经纱和纬纱一一对应，待生成纹织图中第m行n列的像素点对应于待制备预制体单元结构第m根纬纱和第n根经纱。
在本发明实施例中，待生成纹织图的列数还可以根据待制备预制体单元结构的经纱列数和待生成纹织图中一列经纱的预设拴纱数得到(预设拴纱数大于或者等于经纱层数)，具体地，待生成纹织图的行数可以仍为待制备预制体单元结构中各列纬纱的层数的和值(也即纬纱的总根数)，待生成纹织图的列数则为待制备预制体单元结构的经纱列数和预设拴纱数的乘积；仍以图2A和图2B所示的待制备预制体单元结构为例，若待生成纹织图中一列经纱的预设拴纱数为5，则待生成纹织图可以为8行10列的纹织图。
则在本发明实施例中，待生成纹织图中仅部分列与待制备预制体单元结构中的经纱一一对应，具体地，将待生成纹织图中对应于预设拴纱数的列作为一组，待生成纹织图中的组数与待制备预制体单元结构中的经纱列数一一对应，待生成纹织图的一组列中超出待制备预制体单元结构中的经纱层数的列不存在对应的经纱，具体地，任以待制备预制体单元结构为如图2A和图2B所示的结构，预设拴纱数为5为例，则如图3所示，待生成纹织图中的第1～第5列为第1组，对应于第一列纬纱，且仅其中的第1列～3列存在对应的经纱(分别对应于第1根～第3根经纱)，待生成纹织图中的第6～第10列为第2组，且仅其中的第6列～8列存在对应的经纱(分别对应于第4根～第6根经纱)。
S103：根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到各个像素点的像素值，生成待生成纹织图。
在本发明实施例中，像素值包括第一像素值和第二像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，像素点的像素值为第一像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱下方时，像素点的像素值为第二像素值。
在本发明实施例中，若待生成纹织图的列数为根据待制备预制体单元结构的经纱列数和待生成纹织图中一列经纱的预设拴纱数得到，也即待生成纹织图有列不存在对应的经纱时，则该列的像素点的像素值可以直接设置为第一像素值或者第二像素值，具体地，仍以待制备预制体单元结构为图2A和图2B所示的结构，待生成纹织图的预设拴纱数为5为例，且若第一像素值下对应像素点的颜色为黑色，第二像素值下对应像素点的颜色为白色，则生成的纹织图如图3所示(为了体现各个像素点的边缘，方便本领域技术人员理解本发明实施例中的技术方案，图3中将黑色色块替换为了黑色的原点)。
在本发明实施例中，需要说明的是，待制备预制体单元结构可以作为待制备预制体的可复制结构单元，相应地，待制备预制体的纹织图可以通过复制待制备预制体单元结构的纹织图得到，同时，需要说明的是，虽然待制备预制体单元结构可以为待制备预制体的可复制结构单元，但是并不要求待制备预制体中包含的待制备预制体单元结构均为完整的结构(如，每个待制备预制体单元结构包含2列经纱，但是待制备预制体中包含的经纱列也可以为15列、17列等奇数列)，若待制备预制体存在结构不完整的待制备预制体单元结构，则结构不完整的待制备预制体单元结构对应的纹织图可以通过截取完整结构的待制备预制体单元结构的纹织图中的对应部分得到。
在本发明实施例中，通过获取待制备预制体单元结构的结构信息，获取包括待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系的结构信息，获取了能够描述待制备预制体单元结构的三维结构的数据信息，为后续纹织图的生成做了数据准备，而根据结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及待生成纹织图中的各个像素点与待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系，使得能够根据该对应关系从结构信息中获取与待生成纹织图中的各个像素点相对应的经纱和纬纱之间的位置关系，从而在定义了像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，像素点的像素值为第一像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱下方时，像素点的像素值为第二像素值后，最终能够根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系实现对待生成纹织图各个像素点的像素值的确定，实现待生成纹织图的自动生成。
而由于本发明中需要人为参与的部分仅是提供结构信息，也即提供待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系信息，人为确认该信息的工作量以及工作难度相较于对纹织图中的各个像素点进行铺色均较小，因而，该纹织图生成方法能够提高纹织图的生成效率以及生成的纹织图的准确性。
作为本发明实施例的一种可选实施方式，以使用结构矩阵表示经纱和纬纱的位置关系，结构矩阵中的行表示经纱的总根数，结构矩阵中的列表示纬纱的列数，结构矩阵中的元素表示对应的经纱在对应的纬纱列中，直接位于对应的经纱上方的纬纱的数量(可以参照上述步骤S101中的矩阵P来理解)；待生成纹织图的行数为根据待制备预制体单元结构的纬纱列数和纬纱层数得到，待生成纹织图的列数为根据待制备预制体单元结构的经纱列数和经纱层数得到为例，对本发明实施例中的纹织图生成方法进行描述，步骤S103可以包括如下步骤：
S201：根据矩阵结构中的矩阵元素依次计算在各列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数，并根据纬纱总数得到待生成纹织图中第s列像素点的像素值。
在本实施例中，假设第s根经纱为j列经纱中的第q层经纱，也即
Figure BSA0000198995450000131
其中，函数J(t)是指矩阵J中第t列的数值，也即第t列经纱的层数，则可以通过以下方式计算得到待生成纹织图中各个像素点的像素值：
步骤A：根据矩阵元素依次计算在i列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数。具体地，该纬纱总数可以根据结构矩阵第i列中，第j列经纱中的第1层经纱对应的行～第j列经纱中的第q层经纱对应的行的矩阵元素的和值，也即计算矩阵结构中的第i列中的第s(j，1)行～s(j，q)行的矩阵元素的和值。
在本发明实施例中，以如图4A-图4D所示的包含4列经纱，9列纬纱，经纱每列6层，纬纱每列5层的纹织结构为待制备预制体单元结构进行(图4A示出了该待制备预制体单元结构以第1列经纱所在表面为截面时的结构，图4B示出了该待制备预制体单元结构以第2列经纱所在表面为截面时的结构，图4C示出了该待制备预制体单元结构以第3列经纱所在表面为截面时的结构，图4D示出了该待制备预制体单元结构以第4列经纱所在表面为截面时的结构)，说明，则如图4A-4D所示，该待制备预制体单元结构的结构信息为：经纱列数和经纱列数L＝[4，9]，经纱层数J＝[6，6，6，6]，纬纱层数W＝[5，5，5，5，5，5，5，5，5]，经纱和纬纱的位置关系：
Figure BSA0000198995450000141
其中，矩阵L、矩阵J、矩阵W和矩阵P中的行、列以及矩阵元素的具体含义均可以参照步骤S101中的具体内容来理解，在此不再赘述(需要说明的是，矩阵P中的矩阵元素“-1”是指，该矩阵元素对应的经纱在该对应的经纱的上一层经纱的上方，且二者之间有1根纬纱)，则该待制备预制体单元结构中，在第1列纬纱中，位于第1根经纱(第1列经纱中的第1层经纱)上的纬纱总数为0(矩阵P中第1列第1行的值)；在第2列纬纱中，位于第1根经纱上的纬纱总数为1(矩阵P中第2列第1行的值)；……；在第9列纬纱中，位于第1根经纱上的纬纱总数为0(矩阵P中第9列第1行的值)；……；在第1列纬纱中，位于第15根经纱(第3列经纱中的第3层经纱，也即j＝3，q＝3)上的纬纱总数为1(矩阵P中，第1列第s(3，1)＝6+6+1＝13行～第s(3，3)＝6+6+3＝15的矩阵元素的和值，也即0+0+1＝1)；在第2列纬纱中，位于第15根经纱上的纬纱总数为3(矩阵P中，第2列第13行～第15行的矩阵元素的和值，1+1+1＝3)；……；在第9列纬纱中，位于第15根经纱上的纬纱总数为3(矩阵P中，第9列第13行～第15行的矩阵元素的和值，0+2+1＝3)，以此类推。
步骤B：根据纬纱总数以及第i列纬纱的层数，得到待生成纹织图的第s列中与第i列纬纱中的各层纬纱相对应的像素点的像素值。
具体地，当i＝1时，待生成纹织图的第s列中与第i列纬纱中的各个纬纱相对应的像素点为第s列第1行～第W(1)行的像素点(W(1)是指指矩阵W中第1列的数值，也即第1列纬纱的层数)，当i≥2时，待生成纹织图的第s列中与第i列纬纱中的各个纬纱相对应的像素点为第s列第
Figure BSA0000198995450000151
行～第
Figure BSA0000198995450000152
行的像素点，其中的函数W(t)是指矩阵W中第t列的数值，也即第t列纬纱的层数，具体地，若步骤A中得到的纬纱总数为p，则第i列纬纱中的第1～p层纬纱位于第s根经纱的上方，也即第i列纬纱中的第1～p层纬纱对应的像素点的像素值为第二像素值，第i列纬纱中的其余层纬纱对应的像素点的像素值为第一像素值，也即当i＝1时，待生成纹织图的第s列中与第i列纬纱中的各个纬纱相对应的像素点为第s列第1行～第p行的像素点的像素值为第二像素值，第p+1行～第W(1)行的像素点的像素值为第一像素值，当i≥2时，待生成纹织图的第s列第
Figure BSA0000198995450000161
行～第
Figure BSA0000198995450000162
行的像素点的像素值为第二像素值，第
Figure BSA0000198995450000163
行～第
Figure BSA0000198995450000164
行的像素值为第一像素值。
沿用上例，若待制备预制体单元结构为图4A-图4D所示的结构，则该待制备预制体单元结构对应的待生成纹织结构如图5所示，具体地，由于在第1列纬纱中，位于第1根经纱上的纬纱总数为0，因此，对应的待生成纹织图的第1列中的第1行～第5行的像素点的像素值均为第一像素值(图5中以黑色圆点示出)；由于在第2列纬纱中，位于第1根经纱上的纬纱总数为1，因此，对应的待生成纹织图的第1列中的第6行像素点的像素值为第二像素值(图5中以白色示出)，第1列中的第7行～第10行的像素点的像素值均为第一像素值；由于在第9列纬纱中，位于第15根经纱上的纬纱总数为3因此，对应的待生成纹织图的第15列中的第41行～第43行的像素值为第二像素值(图5中以白色示出)，第1列中的第44行～第45行的像素点的像素值均为第一像素值；以此类推。
步骤C：当得到待生成纹织图的所有像素点的像素值后，生成待生成纹织图。
作为本发明实施例的一种可选实施方式，以使用结构矩阵表示经纱和纬纱的位置关系，结构矩阵中的行表示经纱的总根数，结构矩阵中的列表示纬纱的列数，结构矩阵中的元素表示对应的经纱在对应的纬纱列中，直接位于对应的经纱上方的纬纱的数量(可以参照上述步骤S101中的矩阵P来理解)；待生成纹织图的行数为根据待制备预制体单元结构的纬纱层数和纬纱列数得到，纹织图的列数为根据待制备预制体单元结构的经纱列数和待生成纹织图中一列经纱的预设拴纱数得到，预设拴纱数大于或者等于经纱层数为例，对本发明实施例中的纹织图生成方法进行描述，则如图6所示，步骤S103可以包括如下步骤：
S601：根据经纱列数、经纱层数以及预设拴纱数得到待生成纹织图中与第s根经纱相对应的列号Js。
在本发明实施例中，同样的，第s根经纱为第j列经纱中的第q层经纱，也即，
Figure BSA0000198995450000171
其中的函数J(t)是指矩阵J中第t列的数值，也即第t列经纱的层数；相应地，待生成纹织图中与第s根经纱相对应的列号
Figure BSA0000198995450000172
其中的函数Jc(t)是指待生成纹织图中第t列经纱的预设拴纱数。
S602：根据矩阵结构中的矩阵元素依次计算在各列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数，并根据纬纱总数得到待生成纹织图中第Js列像素点的像素值。
在本发明实施例中，一列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数为结构矩阵对应的列中，第j列经纱中的第1层经纱对应的行～第j列经纱中的第q层经纱对应的行的矩阵元素的和值。
在本发明实施例中，待生成纹织图中不存在对应的经纱的列的像素点的像素值可以直接设置为第一像素值或者第二像素值，存在对应的经纱的列的像素点的像素值的具体计算方式可以参照上述步骤S201的具体内容来理解，在此不再赘述。
作为本发明实施例的一种可选实施方式，若待制备预制体单元结构为规则纹织结构(例如，图2A-图2B所述纹织结构即为规则纹织结构，而图4A-图4D所示纹织结构为不规则纹织结构)，且待制备预制体单元结构的层数较多(例如待制备预制体单元结构中的经纱和纬纱之间的位置关系和图2A-图2B所示的位置关系相同，但是，待制备预制体单元结构的经纱层数多于3层，纬纱层数也多于4层)时，则如图7所示，步骤S101可以包括如下步骤：
S701：获取待制备预制体单元结构的基元组织的结构信息。在本发明实施例中，基元组织的结构信息包括基元组织的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系。
在本发明实施例中，待制备预制体单元结构的基元组织是指，能够用以表示待制备预制体单元结构中的经纱和纬纱的位置关系的最小结构，具体地，图2A-图2B中所示的结构即可作为经纱和纬纱的位置关系与图2A-图2B所示的位置关系相同，但是经纱层数和纬纱层数均较多(经纱层数多于3层，纬纱层数也多于4层)的待制备预制体单元结构的基元组织。
在本发明实施例，参照上述步骤S101中所述的内容可知，图2A-图2B所示的基元组织的结构信息为：经纱列数和经纱列数L＝[2，2]，经纱层数J＝[3，3]，纬纱层数W＝[4，4]，经纱和纬纱的位置关系：
Figure BSA0000198995450000181
其中，矩阵L、矩阵J、矩阵W和矩阵P中的行、列以及矩阵元素的具体含义均可以参照步骤S101中的具体内容来理解，在此不再赘述。
S702：获取待制备预制体单元结构的实际经纱层数信息和基元组织的增纱位置信息。
在本发明实施例中，由于待制备预制体单元结构与基元组织的结构相同，待制备预制体单元结构中的经纱层数与纬纱层数之间的关系，与基元组织根的经纱层数和纬纱层数之间的关系也相同，而根据基元组织的结构信息可以得到其经纱层数和纬纱层数之间的关系，因此，在获取到待制备预制体单元结构的实际经纱层数信息后，即可根据该实际经纱层数信息得到待制备预制体单元结构的实际纬纱层数信息，具体地，沿用上例，根据图2A-图2B所示的基元组织的结构信息可知，该基元组织中的纬纱层数比经纱层数多一层。
在本发明实施例中，基元组织的增纱位置信息主要是指经纱增纱位置信息(纬纱为随着经纱的增加自动增加)，具体地，经纱增加位置一般为每列经纱的中间层经纱处，沿用上例，图2A-图2B所示的基元组织的经纱增纱位置为每列经纱的第2层经纱下方，则若使用h表示增纱位置信息，则h＝2。
S703：根据实际经纱层数信息和增纱位置信息对基元组织进行增层处理，得到待制备预制体单元结构的结构信息。
在本发明实施例中，根据实际经纱层数信息以及基元组织中的经纱层数可以得到经纱增加层数nd(也即纬纱增加层数)，从而可以得到待制备预制体单元结构的实际纬纱层数信息，然后再在经纱和纬纱的位置关系矩阵P中对应的每一列经纱的第h层位置下方，插入元素为1的nd×m的矩阵(m是指待制备预制体单元结构的实际纬纱列数，也即基元组织的纬纱列数)，即可得到待制备预制体单元结构中的经纱和纬纱的位置关系矩阵P0。
沿用上例，若待制备预制体单元结构的基元组织如图2A-图2B所示，且待制备预制体单元结构的实际经纱层数为5层(nd＝2)，经纱增纱位置为每列经纱的第2层经纱下方(h＝2)，则待制备预制体单元结构的经纱列数和经纱列数为：L0＝[2，2]，经纱层数为：J0＝[5，5]，纬纱层数为：W0＝[6，6]，而待制备预制体单元结构中的经纱和纬纱的位置关系矩阵P0则可以通过矩阵P中的第2行(第1列经纱中的第2层在矩阵P中对应的行)下方和第5行(第2列经纱中的第2层在矩阵P中对应的行)下方插入元素为1的2×2的矩阵得到，也即，
Figure BSA0000198995450000201
在本发明实施例中，上述增层后得到的待制备预制体单元结构的纹织图如图8所示。
实施例2
图8示出了本发明实施例的一种纹织图生成装置的原理框图，该装置可以用于实现实施例1或者其任意可选实施方式所述的纹织图生成方法。如图8所示，该装置包括：信息获取模块10、关系确定模块20和纹织图生成模块30。
信息获取模块10用于获取待制备预制体单元结构的结构信息。在本发明实施例中，结构信息包括待制备预制体单元结构的经纱列数、纬纱层数、纬纱列数、经纱层数以及经纱和纬纱的位置关系。详细内容可参见上述方法实施例的步骤S101的相关描述。
关系确定模块20用于根据结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及待生成纹织图中的各个像素点与待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系。详细内容可参见上述方法实施例的步骤S102的相关描述。
纹织图生成模块30用于根据对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到各个像素点的像素值，生成待生成纹织图。在本发明实施例中，像素值包括第一像素值和第二像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，像素点的像素值为第一像素值，当像素点对应的经纱在对应的纬纱下方时，像素点的像素值为第二像素值。详细内容可参见上述方法实施例的步骤S104的相关描述。
在本发明实施例中，通过执行上述模块对应的程序或者指令，能够实现待制备预制体单元结构的待生成纹织图的自动生成，且由于其中需要人为参与的部分仅是提供结构信息，也即提供待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系信息，人为确认该信息的工作量以及工作难度相较于对纹织图中的各个像素点进行铺色均较小，因而，该纹织图生成方法能够提高纹织图的生成效率以及生成的纹织图的准确性。
实施例3
本发明实施例提供了一种电子设备，如图10所示，该电子设备可以包括处理器1001和存储器1002，其中处理器1001和存储器1002可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。
处理器1001可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器1001还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器1002作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的纹织图生成方法对应的程序指令/模块。处理器1001通过运行存储在存储器1002中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的纹织图生成方法。
存储器1002可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器1001所创建的数据等。此外，存储器1002可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器1002可选包括相对于处理器1001远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器1001。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器1002中，当被所述处理器1001执行时，执行如图1-图8所示实施例中的纹织图生成方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅图1至图8所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种纹织图生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待制备预制体单元结构的结构信息；所述结构信息包括所述待制备预制体单元结构的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系，其中，使用结构矩阵表示所述经纱和纬纱的位置关系，所述结构矩阵的行数表示所述经纱的总根数，所述结构矩阵的列数表示所述纬纱的列数，所述结构矩阵中的元素表示在对应的纬纱列中，位于对应的经纱与所述对应的经纱的上一层经纱之间的纬纱的数量；
根据所述结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及所述待生成纹织图中的各个像素点与所述待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系；
根据所述对应关系，以及所述经纱和纬纱的位置关系得到所述各个像素点的像素值，生成所述待生成纹织图；所述像素值包括第一像素值和第二像素值，当所述像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，所述像素点的像素值为第一像素值，当所述像素点对应的经纱在对应的纬纱下方时，所述像素点的像素值为第二像素值；
其中，当所述待生成纹织图的行和列与待指标预制体单元结构中的经纱和纬纱一一对应时，所述待生成纹织图中第m行第n列的像素点对应于所述待制备预制体单元结构第m根纬纱和第n根经纱，所述根据所述对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到所述各个像素点的像素值，生成所述待生成纹织图的步骤，包括：
根据所述结构矩阵中的矩阵元素依次计算在各列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数，并根据所述纬纱总数得到所述待生成纹织图中第s列像素点的像素值；所述第s根经纱为所述待制备预制体单元结构中的j列经纱中的第q层经纱，一列纬纱中，位于所述第s根经纱上的纬纱总数为所述结构矩阵对应的列中，第j列经纱中的第1层经纱对应的行～第j列经纱中的第q层经纱对应的行的矩阵元素的和值；
其中，通过以下方式计算得到所述待生成纹织图中各个像素点的像素值：
根据所述矩阵元素依次计算在i列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数；根据纬纱总数以及第i列纬纱的层数，得到所述待生成纹织图的第s列中与第i列纬纱中的各层纬纱相对应的像素点的像素值；当得到所述待生成纹织图的所有像素点的像素值后，生成待生成纹织图。
2.根据权利要求1所述的纹织图生成方法，其特征在于，所述获取待制备预制体单元结构的结构信息的步骤，包括：
获取待制备预制体单元结构的基元组织的结构信息；所述基元组织的结构信息包括所述基元组织的经纱列数、经纱层数、纬纱列数、纬纱层数以及经纱和纬纱的位置关系；
获取待制备预制体单元结构的实际经纱层数信息和所述基元组织的增纱位置信息；
根据所述实际经纱层数信息和所述增纱位置信息对所述基元组织进行增层处理，得到所述待制备预制体单元结构的结构信息。
3.根据权利要求1所述的纹织图生成方法，其特征在于，当所述待生成纹织图中仅部分列与所述待制备预制体单元结构的经纱一一对应时，所述待生成纹织图的行数为根据所述待制备预制体单元结构的所述纬纱层数和所述纬纱列数得到，所述纹织图的列数为根据所述待制备预制体单元结构的所述经纱列数和所述待生成纹织图中一列经纱的预设拴纱数得到；所述预设拴纱数大于或者等于所述经纱层数。
4.根据权利要求3所述的纹织图生成方法，其特征在于，所述根据所述对应关系，以及所述经纱和纬纱的位置关系得到所述各个像素点的像素值，生成所述待生成纹织图的步骤，包括：
根据所述经纱列数、所述经纱层数以及所述预设拴纱数得到所述待生成纹织图中与所述第s根经纱相对应的列号JS；所述第s根经纱为所述待制备预制体单元结构中的j列经纱中的第q层经纱；
根据所述结构矩阵中的矩阵元素依次计算在各列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数，并根据所述纬纱总数得到所述待生成纹织图中第JS列像素点的像素值；一列纬纱中，位于所述第s根经纱上的纬纱总数为所述结构矩阵对应的列中，第j列经纱中的第1层经纱对应的行～第j列经纱中的第q层经纱对应的行的矩阵元素的和值。
5.一种纹织图生成装置，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取待制备预制体单元结构的结构信息；所述结构信息包括所述待制备预制体单元结构的经纱列数、纬纱层数、纬纱列数、经纱层数以及经纱和纬纱的位置关系，其中，使用结构矩阵表示所述经纱和纬纱的位置关系，所述结构矩阵的行数表示所述经纱的总根数，所述结构矩阵的列数表示所述纬纱的列数，所述结构矩阵中的元素表示在对应的纬纱列中，位于对应的经纱与所述对应的经纱的上一层经纱之间的纬纱的数量；
关系确定模块，用于根据所述结构信息得到待生成纹织图的行列数，以及所述待生成纹织图中的各个像素点与所述待制备预制体单元结构中的纬纱和经纱的对应关系；
纹织图生成模块，用于根据所述对应关系，以及所述经纱和纬纱的位置关系得到所述各个像素点的像素值，生成所述待生成纹织图；所述像素值包括第一像素值和第二像素值，当所述像素点对应的经纱在对应的纬纱的上方时，所述像素点的像素值为第一像素值，当所述像素点对应的经纱在对应的纬纱下方时，所述像素点的像素值为第二像素值；
其中，当所述待生成纹织图的行和列与待指标预制体单元结构中的经纱和纬纱一一对应时，所述待生成纹织图中第m行第n列的像素点对应于所述待制备预制体单元结构第m根纬纱和第n根经纱，所述根据所述对应关系，以及经纱和纬纱的位置关系得到所述各个像素点的像素值，生成所述待生成纹织图的步骤，包括：
根据所述结构矩阵中的矩阵元素依次计算在各列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数，并根据所述纬纱总数得到所述待生成纹织图中第s列像素点的像素值；所述第s根经纱为所述待制备预制体单元结构中的j列经纱中的第q层经纱，一列纬纱中，位于所述第s根经纱上的纬纱总数为所述结构矩阵对应的列中，第j列经纱中的第1层经纱对应的行～第j列经纱中的第q层经纱对应的行的矩阵元素的和值；
其中，通过以下方式计算得到所述待生成纹织图中各个像素点的像素值：
根据所述矩阵元素依次计算在i列纬纱中，位于第s根经纱上的纬纱总数；根据纬纱总数以及第i列纬纱的层数，得到所述待生成纹织图的第s列中与第i列纬纱中的各层纬纱相对应的像素点的像素值；当得到所述待生成纹织图的所有像素点的像素值后，生成待生成纹织图。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-4任一项所述的纹织图生成方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-4任一项所述的纹织图生成方法。
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