CN116595775A - 纬编针织物数字化设计方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请关于一种纬编针织物数字化设计方法，涉及针织领域。该方法包括：构建纬编针织物的工艺要素数字化模型，其包括定义成圈单元、定义三角数码J体系、建立线圈数码C体系、构建编织图及编织矩阵Q、构建织针排列图及排针矩阵K、构建织针工作图及织针工作矩阵S，以及建立设计功能区；基于纬编针织物的工艺要素数字化模型对待设计产品进行工艺设计，在对待设计产品进行工艺设计之后，得到待设计产品的仿真模型，基于待设计产品的仿真模型输出工艺单以及上机图。本申请在定义三功位三角数字化的基础上，取得可运算的纬编线圈数码体系，并应用此体系，设计三功位纬编针织产品，实现设计系统对三功位纬编产品设计的全覆盖。
Description
技术领域
本申请涉及针织技术领域，特别涉及一种纬编针织物数字化设计方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
随着产品数字化的不断深入，工艺生产数字化势在必行，此前也取得了很大进展。纬编针织物进入现代化生产以来，纬编针织技术的发展取得了突破性进步纬编织机的开发和设计方法的进步，为纬编产品的推广应用作出了很大的贡献。
纬编针织物的设计方法有通用型和专用型。对于生产花式织物的织机，机械制造商各自具有专用的设计软件，可以直接授于生产人员，便于顺利生产。而对于多针道织机，一般不配备设计软件，需要生产人员设计织物后上机试样，才能看到效果。因此，目前多针道、单双面提花、双面提花产品设计系统不兼容，不能全覆盖，不具有通用性。
对于一般的三功位织机，其配置(机号、针道数、喂纱系统数、单/双面机)、织针工作状态(浮线、成圈、集圈)、排针方法(单面满针、双面对针、双面错针)，这几个因素的某个因素发生改变，就会产生一种新的产品结构—即一种特定的花式组织结构。如果用一种组织对应一种设计方法，则无法穷尽，也不切实际。这对针织产品进行有效、灵活设计极为不利。现市面上已有的设计方法可实现对单一产品的设计，但其使用的色码体系无内在联系，设计过程中不能直接利用色码参与运算，无法通用于不同类型的织物设计。
发明内容
本申请的目的是提供一种纬编针织物数字化设计方法、装置、设备及可读存储介质，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
第一方面，本申请提供了一种纬编针织物数字化设计方法，所述方法应用于计算机设备当中，所述方法包括：
构建纬编针织物的工艺要素数字化模型，其包括定义成圈单元、定义三角数码J体系、建立线圈数码C体系、构建编织图及编织矩阵Q、构建织针排列图及排针矩阵K、构建织针工作图及织针工作矩阵S，以及建立设计功能区；
基于所述纬编针织物的工艺要素数字化模型对待设计产品进行工艺设计，在对待设计产品进行工艺设计之后，得到待设计产品的仿真模型，基于所述待设计产品的仿真模型输出工艺单以及上机图；
其中，所述工艺设计包括设计编织图及编织矩阵Q、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计；或者
所述工艺设计包括计算织针排列图及排针矩阵K、计算织针工作图及织针工作矩阵S、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计。
在一种可能的实现方式中，所述定义成圈单元包括：
纬编针织物形成一个纵行线圈的上下织针组合称作一个成圈单元；
所述定义三角数码J体系包括定义针筒下三角Jt以及定义针盘上三角JP，所述定义针筒下三角Jt包括：
三角的工作状态用一位数表示，0表示浮线三角，X表示成圈三角，Y表示集圈三角；
所述定义针盘上三角Jp包括：
对应的工作状态用两位数表示，其值为下三角对应三角数码的10倍，0表示浮线三角，10X表示成圈三角，10Y表示集圈三角；
所述建立线圈数码C体系包括：
线圈数码用成圈单元上、下三角数码的和来表示，即C＝JP+Jt。
在一种可能的实现方式中，所述构建编织图及编织矩阵Q包括：
设织物一个循环的编织横列数为H，针数为W，将织物的编织过程按编织顺序从下往上，从左往右逐一画出线圈，即构成了编织图，编织图中相应的线圈数码构成了一个编织矩阵Q＝(qij)H,W。
在一种可能的实现方式中，所述构建织针排列图及排针矩阵K包括：
将双面织机的上针和下针按织针的对位，在各自的针道插入织针，插入织针的位置用1表示，否则为0；
上针在排针图的上方，下针在排针图的下方，上针道数为Np，下针道数Nt，则织针的排列图构成Np+Nt行，W列的一个织针排列矩阵K＝(Klj)Np+Nt,W；
其中：
klj＝1表示有针，klj＝0代表无针。
在一种可能的实现方式中，所述构建织针工作图及织针工作矩阵S包括：
对于每个编织横列的上下针工作状态，从上针低锺开始，自上而下组成Np+Nt个针道；从第一成圈系统开始，由左向右组成H个横列，画出织针工作状态图；
相应地用三角数码J将织针工作图转变为H行，Np+Nt列的织针工作矩阵S＝(Slj)H,Np+Nt＝(SpSt)；
其中，Sp、St分别是针盘、针筒织针工作的方块矩阵。
在一种可能的实现方式中，所述建立设计功能区包括建立行功能U以及建立列功能V，所述建立行功能U包括：
编织图的每一横列设定相应的功能，以满足编织所需的原料、添纱、衬纬和压缩行反复；
所述建立列功能V包括：
对于宽而又反复编织的织物，其中重复部分可以用反复编织指令来压缩织物的编织图宽度，在衬经织物的纵行上设计经纱穿纱。
在一种可能的实现方式中，所述设计编织图及编织矩阵Q包括：
已知排针矩阵K和织针工作矩阵S，由Q＝S×K可直接得到编织矩阵，由此得到编织图；或者
在高H、宽W范围内，把线圈直接填入编织图，完成织物结构和编织图，对应生成编织矩阵Q；或者
将意匠图中的不同图元用组织图中对应图元的编织方块矩阵进行替换，展开后形成编织图，同时相应取得编织矩阵Q。
在一种可能的实现方式中，所述计算织针排列图及排针矩阵K和计算织针工作图及织针工作矩阵S包括：
对于编织矩阵Q，先获取针盘编织矩阵将针盘编织矩阵作列初等变换，变换后线性无关列即构成针盘织针工作矩阵Sp＝(sil)H,Np,其中Np为上针盘针道数；第一个线性无关列对应第一个针道，即上针低锺，与所述针道线性相关的对应编织纵行在第一针道内插入织针，之后针道依次类推，插入织针，构成上针排列图，上针织针排列图插入织针处用1，其他为0，得到上针织针工作矩阵Kp＝(klj)Np,W；
之后取针筒编织矩阵将针筒编织矩阵作列初等变换，线性无关列即组成了针筒织针工作矩阵St＝(sil)H,Nt，其中Nt为下针筒织针工作的针道数；第一个线性无关列对应第一个针道，即下针高锺，与该针道线性相关的对应编织纵行在第一针道内插入织针，之后针道依次类推，插入织针，构成下针排列图，下针织针排列图插入织针处用1，其他为0，得到下针织针工作矩阵Kt＝(klj)Nt,W；
将上针工作矩阵与下针工作矩阵作为两个方块矩阵进行合并即形成织针工作矩阵S＝(SpSt)＝(sil)H,Np+Nt；其中Sp、St分别是针盘、针筒织针工作的方块矩阵；同时，将上针排列图和下针排列图合并在一起，即形成了织针排列图；对应把它们的矩阵也进行合并形成织针排列矩阵
在一种可能的实现方式中，所述原料设计包括：
在行功能U对应横列上进行穿纱、添纱及衬纬的设计；
所述织物工艺行设计包括：
对于相邻的编织行，以一个工艺行中成圈线圈不超过一个为基本原则，设计工艺行。
在一种可能的实现方式中，所述纵向循环设计包括：
在行功能U对应横列的范围内进行大小循环设计，尤其是在调线产品的设计；
所述横向循环设计包括：
在列功能V对应的纵列范围内，进行大小循环的设计，以便编织图的压缩。
第二方面，本申请提供了一种纬编针织物数字化设计装置，所述装置包括：
构建模块，用于构建纬编针织物的工艺要素数字化模型，其包括定义成圈单元、定义三角数码J体系、建立线圈数码C体系、构建编织图及编织矩阵Q、构建织针排列图及排针矩阵K、构建织针工作图及织针工作矩阵S，以及建立设计功能区；
设计模块，用于基于所述纬编针织物的工艺要素数字化模型对待设计产品进行工艺设计；
输出模块，用于在对待设计产品进行工艺设计之后，得到待设计产品的仿真模型，基于所述待设计产品的仿真模型输出工艺单以及上机图；
其中，所述工艺设计包括设计编织图及编织矩阵Q、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计；或者
所述工艺设计包括计算织针排列图及排针矩阵K、计算织针工作图及织针工作矩阵S、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计。
第三方面，本申请提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述本申请实施例中提供的纬编针织物数字化设计方法。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述本申请实施例中提供的纬编针织物数字化设计方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请在定义三功位三角数字化的基础上，取得可运算的纬编线圈数码体系，并应用此体系，设计三功位纬编针织产品，实现设计系统对三功位纬编产品设计的全覆盖，因其便捷，高效，互动性好，可广泛地应用于生产、教育和科研领域；
本申请将不同方式设计的产品数据，快速生成所有三功位纬编针织物(多针道、单双面提花、两面提花)完整、准确的工艺文件，实现产品设计与工艺上机数据转换，实用性强；
本申请提供的纬编针织物数字化设计方法，奠定针织纬编产品的设计基础，为针织技术的科学研究提供强有力的科学工具，特别为织物仿真提供基础。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的流程图；
图2示出了本申请一个具体实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的系统工艺输入界面和工艺输出界面示意图，图2(a)为工艺输入界面，图2(b)为多针道产品工艺输出界面，图2(c)单面提花产品工艺输出界面；
图3示出了本申请一个具体实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的三种织针配置图，图3(a)单面多针道，图3(b)对针对位(双罗纹)，图3(c)错针对位(罗纹)；
图4示出了本申请一个具体实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的系统设计窗口示意图；
图5示出了本申请一个具体实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的基于多针道产品的三角图及织针排列图生成编织图的过程示意图；
图6示出了本申请一个具体实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的基于编织图逆推出三角图及排针图的过程示意图；
图7示出了本申请一个具体实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的针对多针道产品的设计流程图；
图8示出了本申请一个具体实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的针对提花产品的设计流程图；
图9示出了本申请一个示例性实施例提供的一种纬编针织物数字化设计装置的结构框图；
图10示出了本申请一个示例性实施例提供的一种纬编针织物数字化设计方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。
其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是本申请说明书附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
首先，对本申请纬编针织物设计的表达形式进行简单的介绍：
(1)产品的基本数据：用表格方式(设备、原料、工艺参数等)。
(2)产品组织：用绘图方式(意匠图、组织图、编织图、排针图、织针工作图(三角排列图、拨齿图、钢米图、电子选针图等))。
A、产品设计：意匠图、组织图或者编织图。
B、产品分析：编织图。
C、上机工艺：排针图、织针工作图。
(3)上机工艺：
A、工艺单(表格式)；
B、意匠图；
C、排针图：织针工作图(三角排列图、拨齿图、钢米图、电子选针图等)。
下面结合附图和实施例对本申请作更进一步的说明。
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的纬编针织物数字化设计方法的流程图，方法应用于计算机设备当中，方法包括以下步骤：
步骤S1、构建纬编针织物的工艺要素数字化模型。
具体地，其包括：
(1)定义成圈单元
纬编针织物形成一个纵行线圈的上下织针组合称作一个成圈单元。
其中，针对不同的产品具体为：
a、单面产品：只有一个针床工作形成织物，针筒上一个针位即构成一个成圈单元，它所形成的线圈是单面线圈。
b、双面对位对针(棉毛对针)产品：成圈单元分别由上下相对的各一枚织针构成，它形成的线圈是有正反面区别的单面线圈。
c、双面错位对针(罗纹对针)产品：成圈单元分别由一枚下针和一枚偏右半针距的上针组成，它可以形成正、反面单面线圈，还可以形成上下针同时工作的双面线圈。
(2)定义三角数码J体系
具体包括定义针筒下三角Jt以及定义针盘上三角JP。
定义针筒下三角Jt包括：
三角的工作状态用一位数表示，0表示浮线三角，X表示成圈三角，Y表示集圈三角。
定义针盘上三角Jp包括：
对应的工作状态用两位数表示，其值为下三角对应三角数码的10倍，0表示浮线三角，10X表示成圈三角，10Y表示集圈三角。
(3)建立线圈数码C体系
线圈数码用成圈单元上、下三角数码的和来表示，即C＝JP+Jt。
(4)构建编织图及编织矩阵Q
设织物一个循环的编织横列数为H，针数为W，将织物的编织过程按编织顺序从下往上，从左往右逐一画出线圈，即构成了编织图，编织图中相应的线圈数码构成了一个编织矩阵Q＝(qij)H,W。
(5)构建织针排列图及排针矩阵K
将双面织机的上针和下针按织针的对位，在各自的针道插入织针，插入织针的位置用1表示，否则为0；
上针在排针图的上方，下针在排针图的下方，上针道数为Np，下针道数Nt，则织针的排列图构成Np+Nt行，W列的一个织针排列矩阵K＝(Klj)Np+Nt,W；
其中：
klj＝1表示有针，klj＝0代表无针。
(6)构建织针工作图及织针工作矩阵S
对于每个编织横列的上下针工作状态，从上针低锺开始，自上而下组成Np+Nt个针道；从第一成圈系统开始，由左向右组成H个横列，画出织针工作状态图；
相应地用三角数码J将织针工作图转变为H行，Np+Nt列的织针工作矩阵S＝(Slj)H,Np+Nt＝(SpSt)；
其中，Sp、St分别是针盘、针筒织针工作的方块矩阵。
(7)建立设计功能区。
包括建立行功能U以及建立列功能V，建立行功能U包括：
编织图的每一横列设定相应的功能，以满足编织所需的原料、添纱、衬纬和压缩行反复；
建立列功能V包括：
对于宽而又反复编织的织物，其中重复部分可以用反复编织指令来压缩织物的编织图宽度，在衬经织物的纵行上设计经纱穿纱。
步骤S2、基于纬编针织物的工艺要素数字化模型对待设计产品进行工艺设计。
详细而言，工艺设计包括两种实施方式：
(1)设计编织图及编织矩阵Q、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计；或者
(2)计算织针排列图及排针矩阵K、计算织针工作图及织针工作矩阵S、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计。
进一步地，设计编织图及编织矩阵Q包括：
已知排针矩阵K和织针工作矩阵S，由Q＝S×K可直接得到编织矩阵，由此得到编织图；或者
在高H、宽W范围内，把线圈直接填入编织图，完成织物结构和编织图，对应生成编织矩阵Q；或者
将意匠图中的不同图元用组织图中对应图元的编织方块矩阵进行替换，展开后形成编织图，同时相应取得编织矩阵Q。
进一步地，计算织针排列图及排针矩阵K和计算织针工作图及织针工作矩阵S包括：
对于编织矩阵Q，先获取针盘编织矩阵将针盘编织矩阵作列初等变换，变换后线性无关列即构成针盘织针工作矩阵Sp＝(sil)H,Np,其中Np为上针盘针道数；第一个线性无关列对应第一个针道，即上针低锺，与针道线性相关的对应编织纵行在第一针道内插入织针，之后针道依次类推，插入织针，构成上针排列图，上针织针排列图插入织针处用1，其他为0，得到上针织针工作矩阵Kp＝(klj)Np,W；
之后取针筒编织矩阵Qt＝(qi,jmod10)H,W，将针筒编织矩阵作列初等变换，线性无关列即组成了针筒织针工作矩阵St＝(sil)H,Nt，其中Nt为下针筒织针工作的针道数；第一个线性无关列对应第一个针道，即下针高锺，与该针道线性相关的对应编织纵行在第一针道内插入织针，之后针道依次类推，插入织针，构成下针排列图，下针织针排列图插入织针处用1，其他为0，得到下针织针工作矩阵Kt＝(klj)Nt,W；
将上针工作矩阵与下针工作矩阵作为两个方块矩阵进行合并即形成织针工作矩阵S＝(SpSt)＝(sil)H,Np+Nt；其中Sp、St分别是针盘、针筒织针工作的方块矩阵；同时，将上针排列图和下针排列图合并在一起，即形成了织针排列图；对应把它们的矩阵也进行合并形成织针排列矩阵
进一步地，原料设计包括：
在行功能U对应横列上进行穿纱、添纱及衬纬的设计。
进一步地，织物工艺行设计包括：
对于相邻的编织行，以一个工艺行中成圈线圈不超过一个为基本原则，设计工艺行。
进一步地，纵向循环设计包括：
在行功能U对应横列的范围内进行大小循环设计，尤其是在调线产品的设计。
进一步地，横向循环设计包括：
在列功能V对应的纵列范围内，进行大小循环的设计，以便编织图的压缩。
步骤S3、在对待设计产品进行工艺设计之后，得到待设计产品的仿真模型。
步骤S4、基于待设计产品的仿真模型输出工艺单以及上机图。
在本申请实施例中，上机图包括：
a、对于多针道产品，输出产品编织图、排针图和三角排列图：按生产企业的习惯输出自下而上、从左至右的编织图；输出上针在上方、下针在下方、从左至右的织针排列图；以针盘三角在上方、针筒三角在下方，从第一路开始向右逐路排列的三角排列图。
b、对于双面提花产品，输出产品意匠图、上针排针图/上针三角排列图和下针工作图：按生产企业的习惯输出自下而上、从左至右的意匠图；输出上针织针排列图/上三角排列图；输出提花范围内从左向右织针工作图。对于单面提花产品默认下针排针方式为步步低，只需要输出产品意匠图与下针工作图(拨片图)。提花织物亦可同时输出产品编织图。
c、对于两面提花产品：输出产品意匠图、上针和下针工作图：按生产企业的习惯输出自下而上、从左至右的意匠图；输出提花范围内从左向右的上、下织针工作图。
为了更好的理解本申请，下面结合附图和一个具体实施例对本申请作更进一步的说明。需要说明的是，该具体实施例所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，不限定本申请保护的范围。
一、首先进行系统硬件的搭建，本申请利用互联网构建一种纬编织物结构设计系统，系统具有花型设计、工艺设计、织物仿真、虚拟展示、数据输出和产品检索六个功能，并在云端建有针织产品数据库，实现对针织产品智能设计和快速查询。
二、建立输入/输出/数据库：
如图2所示对于织物的相关参数，例如机型、机器筒径、总针数、织物横纵密度、纱线原料等参数进行设置，这些参数随着设计的产品一起保存到数据库中，随时可以调用。设计完成后，根据客户需求与否，可逆向输出工艺编织图和三角排列图、织针排列图、穿纱等数据，生成工艺单或导出上机文件。
三、工艺设计方法：
(1)如图3所示，纬编多针道生产设计中，排针方法分为单面多针道、对针对位、错针对位。单面多针道用于设计纬编单面产品，通过不同的针道排列方法与成圈、集圈和浮线三角结合实现结构变化；对针对位用于设计纬编双面织物，上下织针相对配置，同一针位上不可同时出针，常用于双罗纹织物的生产设计；错针对位同样用于设计纬编双面织物，上针盘相对下针筒偏右半针距，可同时出针，故同一针位上除上下织针分别形成单面线圈外，还可实现针筒成圈+针盘成圈、针筒集圈+针盘成圈、针筒成圈+针盘集圈以及针筒集圈+针盘集圈。三种排针方法可覆盖三功位织物设计的全部类型。
(2)建立三角，线圈色码体系：
如图4所示，三角色码符号用J表示，上三角为Jp，下三角为Jt。对于下三角的工作状态用一位数表示，如利用0表示针筒浮线，用1表示针筒成圈，用2表示针筒集圈；对于上三角对应的工作状态用二位数表示，即0表示针盘浮线，用10表示针盘成圈，用20表示针盘集圈。
A、纬编双面织物错针对位设计时，同一针位针盘针筒可同时出针，此时三角色码符号J＝Jp+Jt。并按照以下规则建立色码体系C：
a、针盘为成圈三角，针筒为成圈三角时，Jp＝10，Jt＝1，此时J＝Jp+Jt＝11，使用11号色码表示编织罗纹线圈。
b、针盘为集圈三角，针筒为成圈三角时，Jp＝20，Jt＝1，此时J＝Jp+Jt＝21，使用21号色码表示编织前织后集线圈。
c、针盘为成圈三角，针筒为集圈三角时，Jp＝10，Jt＝2，此时J＝Jp+Jt＝12，使用12号色码表示编织前集后织线圈。
d、针盘为集圈三角，针筒为集圈三角时，Jp＝20，Jt＝2，此时J＝Jp+Jt＝22，使用22号色码表示编织前集后集线圈。
e、针盘为浮线三角，针筒为成圈三角时，Jp＝0，Jt＝1，此时J＝Jp+Jt＝1，使用1号色码表示编织正面成圈线圈。
f、针盘为浮线三角，针筒为集圈三角时，Jp＝0，Jt＝2，此时J＝Jp+Jt＝2，使用2号色码表示编织正面集圈线圈。
g、针盘为成圈三角，针筒为浮线三角时，Jp＝10，Jt＝0，此时J＝Jp+Jt＝10，使用10号色码表示编织反面成圈线圈。
h、针盘为集圈三角，针筒为浮线三角时，Jp＝20，Jt＝0，此时J＝Jp+Jt＝20，使用20号色码表示编织反面集圈线圈。
B、纬编双面织物对针对位设计时，同一针位针盘针筒不可同时出针，同一针位必有一个浮线三角，因此按照错针对位时的e、f、g、h的规则。对应使用的色码体系为：0号色码代表浮线不编织，1号色码表示编织正面成圈线圈，2号色码表示编织正面集圈线圈，10号色码代表编织反面成圈线圈，20号色码代表编织反面集圈线圈。
C、纬编单面织物设计，同一针位上仅使用上三角，或仅使用下三角，因此使用纬编双面织物对针对位设计时的规则建立色码体系。
(3)建立编织设计窗口：
如图4所示，设计窗口分为5个区域，包括编织图区域Qi,j、排针图区域Ki,j、三角排列图区域Si,j、U区行功能条和V区列功能条。
(4)排针图区域Ki,j分为上针盘排针Kp和下针筒排针Kt；三角排列图区域Si,j分为上三角排列区域Sp，下三角排列St。可通过鼠标交互改变织针排针图与三角排列图上的重新生成新的编织图，也可通过改变编织图上的线圈图元生成新的三角排列图和织针排针图。V列功能条区包含V1、V2，V1表示组织的小循环，用数字1、2、3、4表示该列循环次数；V2表示组织的大循环，仅在组织内部进行循环的列数范围内设置，用数字1、2、3、4表示该范围的循环次数。U行功能条区包含U1-U7功能条，在每条功能条上对织物设置工艺参数，从右到左分别为：
A、U1表示该行的编织行数，从下到上用数字1、2、3、4表示编织路数；
B、U2表示该行的工艺行数，从下到上用数字1、2、3、4表示工艺行数；
C、U3表示该路的穿纱原料，用数字1、2、3、4分别表示原料编辑里的原料A、B、C和D；
D、U4表示该路的添纱方式，用数字1、2、...11、12等表示该路穿纱的根数和位置；
E、U5表示该路的衬纬方式，用数字0、1、2、...11、12等表示衬纬的的根数和位置；
F、U6表示组织的小循环，用数字1、2、3、4表示该行循环次数；
G、U7表示组织的大循环，其宽度为在组织内部进行循环的行数范围，用数字1、2、3、4表示该范围的循环次数；
H、V1表示组织的小循环，用数字1、2、3、4表示该行循环次数；
I、V2表示组织的大循环，其宽度为在组织内部进行循环的行数范围，用数字1、2、3、4表示该范围的循环次数。
(5)如图5所示，已知织物的三角和织针排列情况，可将其转化为三角排列矩阵S，织针排列矩阵K，利用矩阵叉乘得到编织图矩阵Q。
(6)如图6所示，已知编织图Q，通过以下步骤得到三角图和织针排列图：
a、编织图矩阵每行对10取余，使其每行所剩数值为个位数，得到新的矩阵Q1。此时，每行取整结果Rv,j即为上针盘的三角排列图矩阵Sp；
b、对Q1进行初等列变换,除去重复的列数，此时所剩的矩阵即为三角排列图矩阵St；所剩矩阵的宽为织针排列矩阵的针筒道数，按照从左往右的顺序依次判断Q1列的数值，若不同则填入织针排列图新的一行，同样数值的列则填入同样位置的行。
(7)按习惯画出编织图或三角图和织针排列图，同时输入穿纱数据。
四、纬编多针道产品设计流程：
如图7所示，本申请多针道产品可通过两个途径进行设计，方便设计者根据自身习惯选择。
(1)进行样布分析时，一般直接在编织图上进行设计，并通过仿真与实际织物的对比进行修正。
a、登录系统，输入横密、纵密、配置、克重等织物工艺参数；
b、在默认的设计页面上，根据需求选取线圈色码，点涂到编织图上对应的针位上；
c、点击生成三角与织针排列，通过生成的针道数初步判断编织图的准确性，进行调整；
d、初步判断正确后，进行功能条设置，对织物穿纱等信息进行设计；
e、点击仿真，生成该织物的三维仿真图，通过对比仿真图与实际织物，进一步进行编织图的修改；
f、确定设计正确后，输出包含上机工艺的工艺单，进行生产。
(2)工厂一般利用三角与织针排列进行新产品设计，并通过仿真效果与期望的对比进行修正。
a、登录系统，输入机型、机号、配置、路数等工艺参数；
b、在默认的设计页面上，根据需求选取三角与排针色码，点涂到三角图与织针排列图上对应的针位上；
c、点击生成编织图，初步判断所设计的三角与织针图的准确性，进行调整；
d、初步判断正确后，进行功能条设置，对织物穿纱等信息进行设计；
e、点击仿真，生成该织物的三维仿真图，通过对比仿真图与期望织物的区别，进一步进行三角与织针排列图的修改；
f、确定设计正确后，输出包含上机工艺的工艺单，进行生产。
五、纬编提花产品设计流程，请参阅图8，包括如下步骤：
a、登录系统，输入机型、机号、配置、路数等工艺参数；
b、利用花型意匠图与组织图生成编织图；
c、初步判断正确后，进行功能条设置，对织物穿纱等信息进行设计；
d、点击仿真，生成该织物的三维仿真图，通过对比仿真图与期望织物的区别，进一步进行修改；
e、确定设计正确后，输出包含上机工艺的工艺单，进行生产。
综上所述，本申请在定义三功位三角数字化的基础上，取得可运算的纬编线圈数码体系，并应用此体系，设计三功位纬编针织产品，实现设计系统对三功位纬编产品设计的全覆盖，因其便捷，高效，互动性好，可广泛地应用于生产、教育和科研领域；本申请将不同方式设计的产品数据，快速生成所有三功位纬编针织物(多针道、单双面提花、两面提花)完整、准确的工艺文件，实现产品设计与工艺上机数据转换，实用性强；本申请提供的纬编针织物数字化设计方法，奠定针织纬编产品的设计基础，为针织技术的科学研究提供强有力的科学工具，特别为织物仿真提供基础。
图9示出了本申请一个示例性实施例提供的一种纬编针织物数字化设计装置的结构框图，装置包括：
构建模块901，用于构建纬编针织物的工艺要素数字化模型，其包括定义成圈单元、定义三角数码J体系、建立线圈数码C体系、构建编织图及编织矩阵Q、构建织针排列图及排针矩阵K、构建织针工作图及织针工作矩阵S，以及建立设计功能区。
在一些实施例中，定义成圈单元包括：
纬编针织物形成一个纵行线圈的上下织针组合称作一个成圈单元。
其中，针对不同的产品具体为：
a、单面产品：只有一个针床工作形成织物，针筒上一个针位即构成一个成圈单元，它所形成的线圈是单面线圈。
b、双面对位对针(棉毛对针)产品：成圈单元分别由上下相对的各一枚织针构成，它形成的线圈是有正反面区别的单面线圈。
c、双面错位对针(罗纹对针)产品：成圈单元分别由一枚下针和一枚偏右半针距的上针组成，它可以形成正、反面单面线圈，还可以形成上下针同时工作的双面线圈。
定义三角数码J体系包括定义针筒下三角Jt以及定义针盘上三角JP，定义针筒下三角Jt包括：
三角的工作状态用一位数表示，0表示浮线三角，X表示成圈三角，Y表示集圈三角。
定义针盘上三角Jp包括：
对应的工作状态用两位数表示，其值为下三角对应三角数码的10倍，0表示浮线三角，10X表示成圈三角，10Y表示集圈三角。
建立线圈数码C体系包括：
线圈数码用成圈单元上、下三角数码的和来表示，即C＝JP+Jt。
在一些实施例中，构建编织图及编织矩阵Q包括：
设织物一个循环的编织横列数为H，针数为W，将织物的编织过程按编织顺序从下往上，从左往右逐一画出线圈，即构成了编织图，编织图中相应的线圈数码构成了一个编织矩阵Q＝(qij)H,W。
在一些实施例中，构建织针排列图及排针矩阵K包括：
将双面织机的上针和下针按织针的对位，在各自的针道插入织针，插入织针的位置用1表示，否则为0；
上针在排针图的上方，下针在排针图的下方，上针道数为Np，下针道数Nt，则织针的排列图构成Np+Nt行，W列的一个织针排列矩阵K＝(Klj)Np+Nt,W；
其中：
klj＝1表示有针，klj＝0代表无针。
在一种可能的实现方式中，构建织针工作图及织针工作矩阵S包括：
对于每个编织横列的上下针工作状态，从上针低锺开始，自上而下组成Np+Nt个针道；从第一成圈系统开始，由左向右组成H个横列，画出织针工作状态图；
相应地用三角数码J将织针工作图转变为H行，Np+Nt列的织针工作矩阵S＝(Slj)H,Np+Nt＝(SpSt)；
其中，Sp、St分别是针盘、针筒织针工作的方块矩阵。
在一些实施例中，建立设计功能区包括建立行功能U以及建立列功能V，建立行功能U包括：
编织图的每一横列设定相应的功能，以满足编织所需的原料、添纱、衬纬和压缩行反复；
建立列功能V包括：
对于宽而又反复编织的织物，其中重复部分可以用反复编织指令来压缩织物的编织图宽度，在衬经织物的纵行上设计经纱穿纱。
设计模块902，用于基于纬编针织物的工艺要素数字化模型对待设计产品进行工艺设计。
在一些实施例中，工艺设计包括设计编织图及编织矩阵Q、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计；或者
工艺设计包括计算织针排列图及排针矩阵K、计算织针工作图及织针工作矩阵S、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计。
进一步地，设计编织图及编织矩阵Q包括：
已知排针矩阵K和织针工作矩阵S，由Q＝S×K可直接得到编织矩阵，由此得到编织图；或者
在高H、宽W范围内，把线圈直接填入编织图，完成织物结构和编织图，对应生成编织矩阵Q；或者
将意匠图中的不同图元用组织图中对应图元的编织方块矩阵进行替换，展开后形成编织图，同时相应取得编织矩阵Q。
进一步地，计算织针排列图及排针矩阵K和计算织针工作图及织针工作矩阵S包括：
对于编织矩阵Q，先获取针盘编织矩阵将针盘编织矩阵作列初等变换，变换后线性无关列即构成针盘织针工作矩阵Sp＝(sil)H,Np,其中Np为上针盘针道数；第一个线性无关列对应第一个针道，即上针低锺，与针道线性相关的对应编织纵行在第一针道内插入织针，之后针道依次类推，插入织针，构成上针排列图，上针织针排列图插入织针处用1，其他为0，得到上针织针工作矩阵Kp＝(klj)Np,W；
之后取针筒编织矩阵Qt＝(qi,jmod10)H,W，将针筒编织矩阵作列初等变换，线性无关列即组成了针筒织针工作矩阵St＝(sil)H,Nt，其中Nt为下针筒织针工作的针道数；第一个线性无关列对应第一个针道，即下针高锺，与该针道线性相关的对应编织纵行在第一针道内插入织针，之后针道依次类推，插入织针，构成下针排列图，下针织针排列图插入织针处用1，其他为0，得到下针织针工作矩阵Kt＝(klj)Nt,W；
将上针工作矩阵与下针工作矩阵作为两个方块矩阵进行合并即形成织针工作矩阵S＝(SpSt)＝(sil)H,Np+Nt；其中Sp、St分别是针盘、针筒织针工作的方块矩阵；同时，将上针排列图和下针排列图合并在一起，即形成了织针排列图；对应把它们的矩阵也进行合并形成织针排列矩阵
进一步地，原料设计包括：
在行功能U对应横列上进行穿纱、添纱及衬纬的设计。
进一步地，织物工艺行设计包括：
对于相邻的编织行，以一个工艺行中成圈线圈不超过一个为基本原则，设计工艺行。
进一步地，纵向循环设计包括：
在行功能U对应横列的范围内进行大小循环设计，尤其是在调线产品的设计。
进一步地，横向循环设计包括：
在列功能V对应的纵列范围内，进行大小循环的设计，以便编织图的压缩。
输出模块903，用于在对待设计产品进行工艺设计之后，得到待设计产品的仿真模型，基于待设计产品的仿真模型输出工艺单以及上机图。
在一些实施例中，上机图包括：
a、对于多针道产品，输出产品编织图、排针图和三角排列图：按生产企业的习惯输出自下而上、从左至右的编织图；输出上针在上方、下针在下方、从左至右的织针排列图；以针盘三角在上方、针筒三角在下方，从第一路开始向右逐路排列的三角排列图。
b、对于双面提花产品，输出产品意匠图、上针排针图/上针三角排列图和下针工作图：按生产企业的习惯输出自下而上、从左至右的意匠图；输出上针织针排列图/上三角排列图；输出提花范围内从左向右织针工作图。对于单面提花产品默认下针排针方式为步步低，只需要输出产品意匠图与下针工作图(拨片图)。提花织物亦可同时输出产品编织图。
c、对于两面提花产品：输出产品意匠图、上针和下针工作图：按生产企业的习惯输出自下而上、从左至右的意匠图；输出提花范围内从左向右的上、下织针工作图。
图10示出了本申请一个示例性实施例提供的一种纬编针织物数字化设计方法的计算机设备的结构示意图，该计算机设备包括：
处理器1001包括一个或者一个以上处理核心，处理器1001通过运行软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。
接收器1002和发射器1003可以实现为一个通信组件，该通信组件可以是一块通信芯片。可选地，该通信组件可以实现包括信号传输功能。也即，发射器1003可以用于发射控制信号至图像采集设备以及扫描设备中，接收器1002可以用于接收对应的反馈指令。
存储器1004通过总线1005与处理器1001相连。
存储器1004可用于存储至少一个指令，处理器1001用于执行该至少一个指令，以实现上述方法实施例中的各个步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，以由处理器加载并执行以实现上述纬编针织物数字化设计方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中任一所述的纬编针织物数字化设计方法。
可选地，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、固态硬盘(SSD，Solid State Drives)或光盘等。其中，随机存取记忆体可以包括电阻式随机存取记忆体(ReRAM,Resistance RandomAccess Memory)和动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (13)
1.一种纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述方法应用于计算机设备当中，所述方法包括：
构建纬编针织物的工艺要素数字化模型，其包括定义成圈单元、定义三角数码J体系、建立线圈数码C体系、构建编织图及编织矩阵Q、构建织针排列图及排针矩阵K、构建织针工作图及织针工作矩阵S，以及建立设计功能区；
基于所述纬编针织物的工艺要素数字化模型对待设计产品进行工艺设计，在对待设计产品进行工艺设计之后，得到待设计产品的仿真模型，基于所述待设计产品的仿真模型输出工艺单以及上机图；
其中，所述工艺设计包括设计编织图及编织矩阵Q、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计；或者
所述工艺设计包括计算织针排列图及排针矩阵K、计算织针工作图及织针工作矩阵S、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计。
2.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述定义成圈单元包括：
纬编针织物形成一个纵行线圈的上下织针组合称作一个成圈单元；
所述定义三角数码J体系包括定义针筒下三角Jt以及定义针盘上三角JP，所述定义针筒下三角Jt包括：
三角的工作状态用一位数表示，0表示浮线三角，X表示成圈三角，Y表示集圈三角；
所述定义针盘上三角Jp包括：
对应的工作状态用两位数表示，其值为下三角对应三角数码的10倍，0表示浮线三角，10X表示成圈三角，10Y表示集圈三角；
所述建立线圈数码C体系包括：
线圈数码用成圈单元上、下三角数码的和来表示，即C＝JP+Jt。
3.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述构建编织图及编织矩阵Q包括：
设织物一个循环的编织横列数为H，针数为W，将织物的编织过程按编织顺序从下往上，从左往右逐一画出线圈，即构成了编织图，编织图中相应的线圈数码构成了一个编织矩阵Q＝(qij)H,W。
4.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述构建织针排列图及排针矩阵K包括：
将双面织机的上针和下针按织针的对位，在各自的针道插入织针，插入织针的位置用1表示，否则为0；
上针在排针图的上方，下针在排针图的下方，上针道数为Np，下针道数Nt，则织针的排列图构成Np+Nt行，W列的一个织针排列矩阵K＝(Klj)Np+Nt,W；
其中：
klj＝1表示有针，klj＝0代表无针。
5.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述构建织针工作图及织针工作矩阵S包括：
对于每个编织横列的上下针工作状态，从上针低锺开始，自上而下组成Np+Nt个针道；从第一成圈系统开始，由左向右组成H个横列，画出织针工作状态图；
相应地用三角数码J将织针工作图转变为H行，Np+Nt列的织针工作矩阵S＝(Slj)H,Np+Nt＝(SpSt)；
其中，Sp、St分别是针盘、针筒织针工作的方块矩阵。
6.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述建立设计功能区包括建立行功能U以及建立列功能V，所述建立行功能U包括：
编织图的每一横列设定相应的功能，以满足编织所需的原料、添纱、衬纬和压缩行反复；
所述建立列功能V包括：
对于宽而又反复编织的织物，其中重复部分可以用反复编织指令来压缩织物的编织图宽度，在衬经织物的纵行上设计经纱穿纱。
7.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述设计编织图及编织矩阵Q包括：
已知排针矩阵K和织针工作矩阵S，由Q＝S×K可直接得到编织矩阵，由此得到编织图；或者
在高H、宽W范围内，把线圈直接填入编织图，完成织物结构和编织图，对应生成编织矩阵Q；或者
将意匠图中的不同图元用组织图中对应图元的编织方块矩阵进行替换，展开后形成编织图，同时相应取得编织矩阵Q。
8.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述计算织针排列图及排针矩阵K和计算织针工作图及织针工作矩阵S包括：
对于编织矩阵Q，先获取针盘编织矩阵将针盘编织矩阵作列初等变换，变换后线性无关列即构成针盘织针工作矩阵Sp＝(sil)H,Np,其中Np为上针盘针道数；第一个线性无关列对应第一个针道，即上针低锺，与所述针道线性相关的对应编织纵行在第一针道内插入织针，之后针道依次类推，插入织针，构成上针排列图，上针织针排列图插入织针处用1，其他为0，得到上针织针工作矩阵Kp＝(klj)Np,W；
之后取针筒编织矩阵Qt＝(qi,jmod10)H,W，将针筒编织矩阵作列初等变换，线性无关列即组成了针筒织针工作矩阵St＝(sil)H,Nt，其中Nt为下针筒织针工作的针道数；第一个线性无关列对应第一个针道，即下针高锺，与该针道线性相关的对应编织纵行在第一针道内插入织针，之后针道依次类推，插入织针，构成下针排列图，下针织针排列图插入织针处用1，其他为0，得到下针织针工作矩阵Kt＝(klj)Nt,W；
将上针工作矩阵与下针工作矩阵作为两个方块矩阵进行合并即形成织针工作矩阵S＝(SpSt)＝(sil)H,Np+Nt；其中Sp、St分别是针盘、针筒织针工作的方块矩阵；同时，将上针排列图和下针排列图合并在一起，即形成了织针排列图；对应把它们的矩阵也进行合并形成织针排列矩阵
9.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述原料设计包括：
在行功能U对应横列上进行穿纱、添纱及衬纬的设计；
所述织物工艺行设计包括：
对于相邻的编织行，以一个工艺行中成圈线圈不超过一个为基本原则，设计工艺行。
10.根据权利要求1所述的纬编针织物数字化设计方法，其特征在于，所述纵向循环设计包括：
在行功能U对应横列的范围内进行大小循环设计，尤其是在调线产品的设计；
所述横向循环设计包括：
在列功能V对应的纵列范围内，进行大小循环的设计，以便编织图的压缩。
11.一种纬编针织物数字化设计装置，其特征在于，所述装置适用于权利要求1至10任一所述的纬编针织物数字化设计方法，所述装置包括：
构建模块，用于构建纬编针织物的工艺要素数字化模型，其包括定义成圈单元、定义三角数码J体系、建立线圈数码C体系、构建编织图及编织矩阵Q、构建织针排列图及排针矩阵K、构建织针工作图及织针工作矩阵S，以及建立设计功能区；
设计模块，用于基于所述纬编针织物的工艺要素数字化模型对待设计产品进行工艺设计；
输出模块，用于在对待设计产品进行工艺设计之后，得到待设计产品的仿真模型，基于所述待设计产品的仿真模型输出工艺单以及上机图；
其中，所述工艺设计包括设计编织图及编织矩阵Q、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计；或者
所述工艺设计包括计算织针排列图及排针矩阵K、计算织针工作图及织针工作矩阵S、原料设计、织物工艺行设计、纵向循环设计，以及横向循环设计。
12.一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现权利要求1至10任一所述的纬编针织物数字化设计方法。
13.一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现权利要求1至10任一所述的纬编针织物数字化设计方法。
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|---|---|---|---|---|
| CN117779322A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-29 | 福建鑫源欣纺织有限公司 | 一种纬编曲面成型织物的编织方法及系统 |
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2023
- 2023-05-22 CN CN202310575340.6A patent/CN116595775A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117779322A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-29 | 福建鑫源欣纺织有限公司 | 一种纬编曲面成型织物的编织方法及系统 |
| CN117779322B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-05-31 | 福建鑫源欣纺织有限公司 | 一种纬编曲面成型织物的编织方法及系统 |
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