CN1871390A - 线圈模拟装置、其方法以及其程序 - Google Patents

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Abstract

相对于针织物的各线圈，根据与其上下左右线圈的相对位置，并按照预定规则确定移动量而使线圈移动，反复进行线圈的移动，直到线圈的位置收敛。然后将线圈配置显示在线圈位置的收敛值处。

Description

线圈模拟装置、其方法以及其程序
技术领域
本发明涉及用于真实地对针织物进行线圈模拟的装置、线圈模拟方法以及线圈模拟程序。
背景技术
专利文献1提出了通过将针织物的线圈替换成质点，以相互弹力连接各质点的模型来模拟针织物的方案。认为各质点根据欧拉拉格朗日运动方程式进行运动，通过龙格库塔法以数值方式求解该微分方程，从而求出各质点位置的稳定值。推定该方法中的计算量时，相对于100线圈横列×100纵行的针织物，为了削减质点个数，用1个点表现2×2四个线圈时成为2500点，逐次求解2500质点的量的微分方程是非常困难的。并且计算量多时，需要增加对模拟的模型进行简化而忽略的要素，难以进行真实的模拟。
专利文献2是发明人的以前申请，公开了在线圈模拟中用于增加纱线毛羽的表现力的方法、装置。并且公开了在一个线圈分配多个控制点而形成线圈图像的方案。
专利文献1：The Art of Knitted Fabrics，Realistic & PhysicallyBasedModelling of Knitted Patterns，EUROGRAPHICS′98，Vol.17，(1998)，Number3
专利文献2：WO03/032203A1
发明内容
本发明的基本目的在于不求解微分方程式且能够真实地模拟针织物内的各线圈位置。
本发明中的另一目的在于使用于求解线圈位置的计算更加简单。
本发明中的另一目的在于能够真实地表现纱线的上下的重叠情况。
本发明中的另一目的在于真实地求出与针织物平行的平面内的线圈的移动量。
本发明的线圈模拟装置，其相对于针织物的设计数据求出对应的针织物图像，以表现出每个线圈，其特征在于，设置移动量计算装置，相对于针织物的各线圈，根据与其上下左右线圈的相对位置，求出通过预定规则确定的移动量；和收敛判定装置，反复进行上述移动量计算装置中的处理，直到线圈的位置收敛，使线圈位置的收敛值成为线圈位置。
在以下的说明书中，如果不特别声明的话，与线圈模拟装置有关的描述还直接对应于线圈模拟方法、线圈模拟程序，与线圈模拟方法、线圈模拟程序有关的描述直接对应于线圈模拟装置。
优选的是，在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，相对于上下左右各线圈求出临时移动量，以使其上下左右线圈与对象线圈的距离满足预定的规则，并统计相对于上下左右的各线圈求出的临时移动量而求出移动量。在上侧或下侧存在多个线圈的情况下，进行统计时可以根据多个线圈个数增加重量，或者也可以对上侧或下侧的每个线圈求出移动量，或者相对于对它们取平均后的假想的线圈求出移动量。
并且优选的是，设置用于求出线圈位置的初始值的装置，使线圈位置的分布不偏离棋盘格子形状，并从该初始值开始进行上述移动量装置中的处理。线圈位置的初始值是根据经验或通过计算求出的，例如是尽量接近于线圈的收敛位置的值。
优选的是，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，确定与对象线圈垂直的方向的移动量(例如纱线的厚度程度)，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，使各线圈不沿与针织物垂直的方向移动，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使各线圈沿与针织物垂直的方向移动。其中的基于与左右线圈的关系、与上下线圈的关系的移动量，意味着左右方向、上下方向的临时移动量，对这些移动量在上下左右进行统计得到的移动量成为上下方向的实际的移动量。
优选的是，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，并确定线圈的纵向尺寸，在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，确定对象线圈在上述平行面内的移动量，在上下线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，线圈的纵向尺寸成为上下线圈之间的上述平行面内距离，在上下线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使对象线圈例如沿垂直方向移动纱线的厚度程度，以使正面线圈钻入反面线圈下侧，并且根据该垂直方向的移动量，使上下线圈之间的平行面内距离小于线圈的纵向尺寸，例如使三维空间中的线圈之间的距离大致成为纵向尺寸。
并且优选的是，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，并确定线圈的横向尺寸，在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，确定对象线圈在上述平行面内的移动量，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，线圈的横向尺寸成为左右线圈之间的上述平行面内距离，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使对象线圈例如沿垂直方向移动纱线的厚度程度，以使反面线圈钻入正面线圈下侧，并且根据该垂直方向的移动量，使左右线圈之间的平行面内距离小于线圈的横向尺寸，例如使三维空间中的线圈之间的距离大致成为横向尺寸。
优选的是，以基准位置表示线圈的位置，并至少求出与针织物平行的平面内的线圈的位置，将从线圈的基准位置朝向其上侧线圈基准位置的向量的方向作为线圈的方向，在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，确定对象线圈在上述平行面内的移动量，在左右线圈与对象线圈的线圈方向不同的情况下，使对象线圈与左右线圈的线圈方向接近，并且使从对象线圈的基准位置连接左右线圈的基准位置的方向接近于与上述接近的方向垂直的方向。通过一次处理使方向一致，或者适当地确定使上述方向接近垂直方向的比例。
在根据与上下左右线圈的关系，确定与针织物平行的平面内的移动量、与针织物垂直的方向上的移动量的情况下，可以考虑相对于对象线圈的上下线圈双方，也可以只考虑上下任意一侧线圈，如上侧线圈与对象线圈，下侧线圈与对象线圈。并且也可以同时考虑相对于对象线圈的左右线圈，或者也可以考虑左右任意一侧线圈，如左侧线圈与对象线圈、右侧线圈与对象线圈。线圈的纵向尺寸、横向尺寸例如为三维空间中的尺寸，可以是与线圈种类无关而保持不变，或者也可以是根据编织条件进行变化的变量。并且，为了便于说明，有时将与针织物平行的平面称为水平面，并且有时将该方向的移动量称为水平面内的移动量。根据与上下线圈、左右线圈的关系，确定与针织物平行的平面内的移动量、与针织物垂直的方向上的移动量的构成，在线圈模拟方法的发明、线圈模拟程序的发明中也同样适用。
本发明的线圈模拟方法，其相对于针织物的设计数据求出并显示对应的针织物图像，以表现出每个线圈，其特征在于，相对于针织物的各线圈，根据与其上下左右线圈的相对位置，按照预定的规则确定移动量而使线圈移动，并且反复进行上述线圈的移动，直到线圈的位置收敛，将线圈配置显示在线圈位置的收敛值处。
优选的是，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，相对于各线圈，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，使各线圈不沿与针织物垂直的方向移动，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使各线圈沿与针织物垂直的方向例如移动纱线的厚度程度。
本发明的线圈模拟程序，其相对于针织物的设计数据求出并显示对应的针织物图像，以表现出每个线圈，其特征在于，包括如下所述的命令：相对于针织物的各线圈，根据与其上下左右线圈的相对位置，按照预定的规则确定移动量而使线圈移动的命令、反复进行上述线圈的移动，直到线圈的位置收敛的命令、和将线圈配置显示在线圈位置的收敛值处的命令。
优选的是，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，在上述线圈的移动命令中，相对于各线圈，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，使各线圈不沿与针织物垂直的方向移动，在左右线圈与对象线圈的线圈的正反种类不同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使各线圈沿与针织物垂直的方向例如移动纱线的厚度程度。
在本发明的线圈模拟装置、方法、程序中，不求解用于表示作用在线圈上的力和线圈运动的微分方程式，也能够求出线圈的收敛位置(稳定位置)。通过1次步骤求出线圈位置所需的处理，是与上下左右线圈的关系(相对位置、方向)，其处理简单。并且反复进行移动量的计算时，能够求出线圈的收敛位置。并且如图8、图10所示，能够真实地模拟针织物。
将与上下左右线圈的关系分解为基于与上侧线圈的关系的移动量、基于与下侧线圈的关系的移动量、基于与右侧线圈的关系的移动量、基于与左侧线圈的关系的移动量这4个移动量，分别求出这4个移动量，并例如通过相加或相乘等的平均值求出移动量时，能够更加高速地进行处理。
由于在本发明中能够较容易地进行线圈的稳定位置的计算本身，因而将线圈三维模型化，通过与上下左右线圈的关系，求出与针织物垂直的方向上的移动量时，能够真实地表现出线圈的阴影、线圈彼此的重叠情况。
并且在上下线圈的正反不同的情况下，使线圈垂直移动，以使正面线圈钻入反面线圈下侧，并且根据垂直方向上的线圈位置之差，使与针织物平行的平面内的距离从线圈的纵向尺寸开始减少时，正面线圈钻入反面线圈的下侧，由此能够真实地模拟上下线圈之间在与针织物平行的平面内的距离(纵行方向距离)缩小的状况。
同样地，左右线圈的正反不同的情况下，使线圈进行垂直移动，以使反面线圈钻入正面线圈下侧，并且根据与垂直方向的线圈位置之差，使与针织物平行的平面内的距离从线圈的横向尺寸开始减少时，反面线圈钻入正面线圈的下侧，由此能够真实地模拟左右线圈之间在与针织物平行的平面内的距离(线圈横列方向距离)缩小的状况。
并且，在左右线圈的线圈方向不同的情况下，使它们的方向相接近，并且使连接左右线圈的基准位置的线段接近于与相接近方向垂直，能够真实地模拟与线圈方向有关的线圈之间的相互作用。
罗纹针织物中编织宽度相比平针针织物缩小等的经验规则是存在的。并且通过以前的模拟结果等，能够大致预测对应每个针织物种类线圈位置如何变化。因此可以由线圈尺寸在针织物内均匀且线圈不重叠的模型(此时，线圈的分布呈棋盘格子状)，预测线圈移动某一程度的状态，作为线圈位置的初始值。使用该初始值时，能够减少直到线圈位置收敛为止的移动量的计算的重复次数，能够更加高速地进行线圈模拟。
附图说明
图1是实施例的线圈模拟装置的框图，在总线的右侧表示与线圈模拟有关的处理部。
图2是表示实施例的线圈模拟程序的概要的图。
图3是表示实施例的线圈模拟方法的概要的流程图。
图4是表示图3的线圈的移动处理的算法的流程图。
图5是表示在实施例中使用的线圈模型的图，在左侧表示与上(母)下(子)左右线圈的关系，在右侧表示与针织物垂直的方向(Z方向)上的剖面，各线圈B具有3维坐标(X、Y、Z)，my表示线圈的纵向尺寸，mx表示线圈的横向尺寸。
图6是用于说明实施例中使用的线圈的控制点的图，以控制点BH的中点作为线圈的基准点而表示线圈位置。用距基准点的位移表示各控制点A～I的位置，线圈的纵向尺寸my、横向尺寸mx乘以用于确定各控制点的位置的常数而求出位移。在线圈的方向从Y轴倾斜的情况下，根据倾斜度使位移旋转。
图7是在线圈的移动处理中，使用考虑了罗纹针织物在线圈横列方向收缩的情况的线圈位置的初始值的例子的图。
图8是表示实施例中的线圈模拟图像的图。
图9是表示现有例中的线圈模拟图像的图。
图10是表示实施例中的线圈移动部的线圈模拟图像的图。
标号说明
2线圈模拟装置
4总线
6描绘部
7手动输入装置
8显示部
10打印机
12线圈模拟程序存储部
14LAN接口
15磁盘驱动器
20图像存储器
22线圈位置存储部
23初始值计算处理部
24移动量计算处理部
26收敛判定部
28线圈图像生成部
30绘影处理部
32上下合成部
34编织数据转换部
40线圈模拟程序
41线圈位置存储命令
42移动量计算命令
43收敛判定命令
44线圈图像生成命令
45绘影命令
46上下合成命令
50平针针织物
51罗纹针织物
具体实施方式
以下示出用于实施本发明的最佳方式。
实施例
在图1至图8等中示出实施例。在附图中，2是线圈模拟装置，4是数据、命令等的总线，6是描绘部，从使用输入笔、鼠标、轨迹球等的手动输入装置7输入针织物的设计。8是显示部，用于显示设计数据、针织物的线圈模拟图像等，打印机10也同样地输出针织物的设计数据、线圈模拟图像等。其中，线圈模拟图像是对根据针织物的设计数据假想的针织物进行模拟以真实地表示每个线圈的图像。
12是线圈模拟程序存储部，用于存储线圈模拟中所需的程序，其详情表示在图2。14是LAN接口，通过LAN输入输出针织物的线圈模拟程序、设计数据、基于针织物的设计数据的编织数据以及线圈模拟图像等。磁盘驱动器15通过磁盘输入输出与通过LAN接口14相同的数据。
20是图像存储器，例如以光栅形式进行存储线圈模拟图像等图像。线圈位置存储部22用于存储基于设计数据的假想的针织物中的各线圈位置。其中，例如如下所述地确定坐标系。假设针织物放置在水平的平台上，例如设线圈横列方向为X方向，设纵行方向为Y方向。对于Y方向的上下，例如设编织开始侧为下侧，设编织结束侧为上侧。设垂直于针织物的方向为Z方向，设向针织物的正面侧移动时Z坐标增加，向反面侧移动时Z坐标减少。其中，设假想地放置针织物的平台的表面，例如为Z坐标0的平面。
线圈位置存储部22用于对假想的针织物的每个线圈，存储其3维位置。为了简化计算，相对于各线圈设置基准位置，其位置例如为线圈的基部，也可以将针编弧的中心部等作为基准位置。并且在线圈位置存储部22中存储各线圈基准位置的XYZ坐标。另外，由于直到生成各个线圈的图像，相对于各线圈使用的坐标是基准位置的坐标，因而简单地称基准位置为位置，根据线圈的基准位置的含义，有时简单地称为线圈。并且由于在线圈模拟的阶段不存在实际针织物，因而在此所称的针织物是从设计数据求出的假想的针织物。并且简单称线圈(目)的情况下，表示线圈(编目)。由于线圈位置根据后述的移动量的计算而变化，因而存储对象线圈的位置的同时，存储过去的适当时刻的各线圈的位置，能够判定反复进行移动量的计算时线圈位置是否不移动，即能够判定线圈位置是否收敛。
23是初始值计算处理部，计算用于计算移动量的线圈位置的初始值。在初始值的计算中，例如根据例如罗纹针织物的线圈横列方向的宽度小于相同线圈个数的平针针织物的线圈横列方向的宽度，以及在绳形花纹中针织物形状发生变化等经验规则，使针织物的形状从各线圈为相同的尺寸且不重叠的设计数据开始发生变化。在此，在罗纹针织物部分和平针针织物部分的连接部分等中，确定连接部的线圈横列宽度等，以使相对于罗纹针织物求出的针织物宽度和相对于平针针织物求出的针织物宽度平滑地连接。求出针织物的形状时，与此相对地求出各线圈位置的初始值。在位置计算处理部23求出的线圈位置的初始值存储到线圈位置存储部22中。
移动量计算处理部24用于计算各线圈的移动量。在移动量的计算中，求出基于上一个线圈相对于对象线圈的关系的移动量，同样地求出基于与下一个线圈的关系的移动量。并且求出基于对象线圈与右侧线圈的关系的移动量，求出基于与左侧线圈的关系的移动量。并且通过对这些移动量取平均，或者对这些移动量进行统计而求出移动量。由于这里的移动量根据与上下左右线圈的相对位置关系，根据预定的规则求出，不是根据线圈的运动方程、纱线的张力计算等求出的。相对于1个线圈，求出基于与其上下左右线圈的位置关系的移动量较简单，从针织物内的预定位置，例如逐个线圈横列地依次进行处理也非常简单。在多次重复该处理而使线圈位置收敛时，换言之，即使进行移动量的计算时线圈也不移动时，可以得到线圈的稳定位置。
这样一来，就没有必要进行纱线的张力计算等来确定线圈位置。并且不必根据作用在线圈之间的力，通过力学方式模拟线圈的运动而确定线圈位置。因此，通过减少线圈模拟所需的计算量，进而增加对线圈模拟能够考虑到的要素，能够提高其表现力。例如，设1个线圈由X、Y、Z这3成分构成，并设具有100线圈横列×100纵行的10000个线圈时，变量个数的总共为30000个。并且在求基于与上侧线圈的关系的移动量的情况下，由于只要考虑对象线圈的3个坐标和上侧线圈的3个坐标即可，因而使用总共6个坐标就能够求出基于与上侧线圈的关系的移动量。还可以同样地求出基于与下侧线圈的关系的移动量、基于与左右各线圈的关系的移动量。因此，求出1个线圈的移动量的处理变得简单，30000变量左右的式子也能够在短时间内进行处理。并且，例如从纵行方向(Y方向)的下侧向上侧进行处理时，对象线圈的上侧线圈为还不移动的线圈，换言之，是位于不适当位置上的线圈。由于还考虑与这种处于不适当位置上的线圈的关系，因而在1次处理中，线圈的位置不会收敛。因而需要反复进行。
收敛判定部26用于判定计算移动量后线圈位置是否不移动。例如对线圈位置存储部22中的由上一次移动量计算求得的线圈位置和本次移动量计算求出的线圈位置进行比较，它们的位置之差的最大值或平均值在预定的范围内时，判定线圈的位置稳定。并且除此之外，例如反复进行1000次以上的移动量的计算时，不再进行移动量的计算，将紧前一次线圈的位置或移动量较小时刻的线圈的位置作为最终的线圈位置。
线圈图像生成部28用于生成在线圈模拟中使用的线圈的图像。求出线圈的位置时，通过与上侧线圈的相对位置、与左右线圈的相对位置，确定线圈的纵向尺寸、横向尺寸以及线圈的方向。并且相对于线圈确定多个控制点，通过线圈的纵向尺寸、横向尺寸以及方向确定各控制点相对于线圈基准位置的相对位置。由此确定线圈形状的轮廓。确定线圈形状的轮廓后，在各控制点之间根据需要内插描绘点。由于此后的处理为描绘，因而将控制点也当作描绘点。设纱线由纱线主体和其两侧的毛羽构成，生成由四角形状的纱线主体和其两侧的相同四角形状的毛羽构成的图像(将这个称为网眼)，设描绘点位于纱线主体的网眼两端。纱线主体、毛羽例如为半透明的图像，并存储表示相对于纱线主体、毛羽部分，出现在其下侧的纱线的出现情况的值(被称为α值，是表示毛羽透明度的值)。在纱线主体、毛羽的图像变形的情况下，使α值的图像也同样地变形。纱线主体、毛羽的厚度根据与相邻的纱线的间隔，对应每个网眼而压缩。由此，准备描绘点和描绘点之间的纱线主体和毛羽的图像。并且通过描绘点连接纱线主体和毛羽的图像时，可真实地生成1个线圈的量的线圈图像。
在绘影处理部30，求出对应每个描绘点的明度，并且求出相对于毛羽、纱线主体的网眼的明度分布(阴影)。绘影处理部30存储光源的方向，这个可通过来自手动输入装置等的输入进行变更。然后相对于各描绘点，判断在与光源之间是否存在其他纱线主体、毛羽等，由于相对于各描绘点给予X、Y、Z这3个坐标，因而能够容易地进行该判断，如果处于其他纱线的网眼阴影时，使明度相应地降低。并且通过光源方向和在其描绘点中的纱线的方向等求出扩散反射光，求出在网眼中的明度分布(阴影)。
在上下合成部32中，相对于多个线圈上下重叠的位置进行合成，以使下侧纱线的网眼出现在上侧纱线的网眼下侧。在该处理中，直接采用Z值较高侧(针织物的正面侧)的网眼的图像，通过上侧网眼图像中的由α值确定的比例，Z值较低侧的网眼的图像可见。由此使上下图像重叠而进行合成。
34是编织数据转换部，用于将在描绘部6进行设计的针织物的设计数据转换成编织机中的编织数据。在此进行的转换，可以考虑各编织机的机种，也可以不考虑。并且作为线圈模拟基础的数据，是将在描绘部6生成的设计数据转换成如记述对象线圈的种类、上下左右线圈的种类以及它们的连接关系的数据。另外，线圈的种类有正面线圈/反面线圈等，连接关系包括对象针编弧被固定的线圈(母)的个数及其位置、以及在对象线圈的基部固定针编弧的线圈(子线圈)的个数和位置等。除此之外，在编织过程中机号改变的情况下，各线圈的机号等也用于线圈模拟中，机号较小的线圈尺寸变大。
在图2表示线圈模拟程序40的例子，线圈位置存储命令41存储线圈位置存储部22中的处理所需的命令，移动量计算命令42存储用于在移动量计算处理部24中进行必要处理的命令，收敛判定命令43存储在收敛判定部26中进行收敛判定时所需的命令。线圈图像生成命令44存储在线圈图像生成部28生成线圈图像时所需的命令，绘影命令45存储在绘影处理部30对线圈图像进行绘影时所需的命令，上下合成命令46存储在上下合成部32对上下线圈图像进行合成时所需的命令。
在图3表示线圈模拟算法的概要。从手动输入装置向描绘部输入针织物的花纹数据，在此为方便设计者，可在显示部显示线圈的同时输入花纹数据。设定(确定)花纹数据后，生成与各线圈怎样连接有关的连接信息，并进行线圈的移动处理。线圈的移动处理结束时，相对于各线圈生成控制点，并在控制点上追加纱线的厚度信息，换言之，根据与相邻的纱线的间隔对毛羽、纱线主体的厚度进行压缩，在控制点和控制点之间进行内插而生成描绘点，以设定阴影的信息(明度分布)、纱线的位置(描绘点的位置)。然后，为了对沿着与针织物垂直的方向重叠的描绘点进行处理，例如从上侧(针织物的正面侧)向下侧(针织物的内部、下侧)，将上下的描绘点分类而沿着上下进行合成。并且，以连接2个描绘点之间的方式，生成纱线主体的网眼和其两侧毛羽的网眼，将线圈图像作为连接网眼的部分而进行描绘。如上所述地得到使用带毛羽的纱线的线圈图像时，使用该线圈图像表现各线圈，进行线圈模拟。
在图4表示线圈的移动处理。为了减少移动量的计算次数，设定针织物形状的初始值。例如图7所示，假定存在由平针针织物50和罗纹针织物51构成的针织物。由于即使线圈横列方向的线圈个数相同，在罗纹针织物中也有反面线圈向正面线圈下侧钻入的倾向，因而编织宽度减少。因此，为了表示针织物的编织宽度的减少，针织物的外形从实线变更为虚线。接着根据针织物的外形求出各线圈位置的初始值。
选择线圈移动的起始点，例如其默认值为针织物左下角的线圈。接着相对于各线圈，根据与上下左右线圈的关系，求出X、Y、Z方向的移动量。为了防止产生不合理的移动量，对移动量的范围设置限度，校正超过限度的移动量。如上所述，例如逐个线圈横列、从下至上地对所有线圈横列进行处理，在每次相对于所有线圈求移动量时判定是否收敛，如果收敛就结束处理。
在图5表示移动量计算中的线圈的模型，中央线圈B的基端部的点B0作为线圈的基准位置，直到在其上的线圈基端部的点的距离作为线圈的纵向尺寸my，并且如图5所示地确定线圈的横向宽度mx。如图5所示地确定上侧线圈、下侧线圈，将上侧线圈称为母线圈，将下侧线圈称为子线圈。同样地确定右侧线圈、左侧线圈。如图5的右侧所示，尺寸my为3维空间的距离，尺寸mx也同样是3维空间的距离。但是为了简化处理，也可以将尺寸my、mx作为XY平面内的距离。
将进行线圈的移动处理时的一般规则表示在“规则表一般规则”。并且在线圈的移动中，在不选针的位置(浮线)也假想存在线圈，并应用“规则表不选针的线圈”的规则。相对于正面线圈或反面线圈，根据规则表求出XY平面内的移动量。并且根据“规则表正面线圈或反面线圈”求出正面线圈、反面线圈的Z方向的移动量。并且根据“规则表移动量的限度”，当移动后的对象线圈的位置相对于周围的线圈位于不自然的位置上时，进行校正。
规则表  一般规则
定义：Z方向为与针织物的表面垂直的方向，假想在针织物水平放置时处于高度方向的不选针位置上也存在线圈
母线圈为对象沉降弧(其沉降弧)被固定的线圈(上线圈)
子线圈为与其相反的下侧线圈
表示距离、位置的情况下，“线圈的基准位置”、“线圈位置”、“线圈”为同义词
计算相对于母/子/左/右的各线圈的移动量，并将其平均值用作移动量
为以下方便，通过与母/子/左/右的各线圈的关系，求出对象线圈的新坐标，并将其平均值作为对象线圈的新坐标来进行说明
线圈的方向：将连接子线圈的位置和母线圈的位置的方向作为线圈方向，原则上使用距y轴的倾斜度来表示
线圈的纵向尺寸my、横向尺寸mx分别是常数，是3维空间尺寸
线圈的移动处理中的纱线的厚度为可自由设定的常数，例如为纱线主体的直径程度
例外：对于其上下左右任一方的线圈不存在的线圈，只考虑在上下左右存在的线圈的影响
规则表  不选针的线圈
水平方向：进行左右移动，以使线圈的横向宽度消失
Z方向：相邻线圈也不选针使它们高度相同
相邻线圈为正面线圈相邻的线圈的基准位置的高度-预定值
相邻线圈为反面线圈相邻的线圈的基准位置的高度+预定值
规则表  正面线圈或反面线圈(XY平面内)
水平方向：
母线圈    与母线圈的位置的距离成为对象线圈的纵行尺寸my，对象线圈的方向与连接对象线圈的位置的母线圈的位置的线平行，可以将上侧的母线圈作为基准有多个母线圈时，也可以将多个母线圈的位置的中点作为假想的单一的母线圈的位置正/反发生变化时，对应Z位置仅使正面线圈向反面线圈下侧钻入预定距离(纱线的厚度程度)其中，有多个母线圈时，对应每个母线圈求出移动量，但是也可以仅相对于最近的母线圈求出移动量
子线圈    与子线圈的位置的距离为对象线圈的纵行尺寸my，并且使对象线圈的方向与连接子线圈的位置和母线圈的位置的线平行有多个子线圈时，对应每个子线圈求出移动量其中，正/反发生变化时，对应Z位置仅使正面线圈向反面线圈下侧钻入预定距离(纱线的厚度程度)地确定水平方向的移动量
左右线圈    将左右线圈之间的间隔作为对象线圈的横向尺寸mx其中，正/反发生变化时，对应Z位置仅使反面线圈向正面线圈下侧钻入预定距离(纱线的厚度程度)
线圈的方向(相对Y方向的倾斜)    左右线圈与线圈之间的方向不同时，使方向一致，向横向排列线圈的(连接左右线圈的基准位置的方向与线圈方向垂直)一侧移动适当地决定通过一次移动使方向一致的程度、使线圈横向排列的程度，例如与处理前相比，使方向之差、线圈位置距横排的偏差减半
规则表  正面线圈或反面线圈(Z方向)
Z方向：
正面线圈或者反面线圈在母子方向(纵行方向)连续的情况：
使对象线圈的Z坐标靠近母线圈的Z坐标
母线圈和对象线圈正/反不同的情况：
母线圈为正面，对象线圈为反面时，使对象线圈的Z坐标相比母线圈小纱线厚度的量
母线圈为反面，对象线圈为正面时，使对象线圈的Z坐标相比母线圈大纱线厚度的量
左右线圈：相邻线圈为相同种类的线圈(正面/正面、反面/反面)的情况下，使Z坐标一致，相邻线圈为不同种类(正面/反面)的线圈的情况下，如果对象线圈是正面线圈，Z坐标就增加纱线厚度的量，如果是反面线圈，使Z坐标减少纱线厚度的量
子线圈和对象线圈正/反不同的情况：
子线圈为反面，对象线圈为正面时，使对象线圈的Z坐标相比子线圈大纱线厚度的量
子线圈为正面，对象线圈为反面时，使对象线圈的Z坐标相比子线圈小纱线厚度的量
规则表  移动量的限制
相对于母线圈、子线圈，如果有不自然的位置参照以下基准进行校正：
Y坐标不超过母线圈的Y坐标，并且不小于子线圈的Y坐标
可以将对象线圈的移动量限制在母线圈的移动量、子线圈的移动量的预定倍数以内
并且在交叉等情况下，也可以使上下线圈的Z值具有差。
如上所述地结束线圈的移动处理时，计算出控制点。在图6表示控制点的例子，相对于1个线圈例如确定A～I的9个控制点，根据需要在各控制点之间进行内插得到描绘点。并且在描绘过程中，将控制点也当作描绘点。由于各线圈的位置已经求出，因而可确定各线圈的纵向尺寸、横向尺寸以及其方向。相对于如上所述地求出的形状，绘出图6的线圈形状而求出各控制点A～I的坐标。
控制点的计算
横向尺寸：考虑对象线圈的方向和与其垂直的坐标系统，沿着与线圈方向垂直的坐标轴求出与相邻线圈的距离，并将该距离的左右平均值作为线圈的横向尺寸
纵向尺寸：将与母线圈的距离作为纵向尺寸
控制点：利用纵向尺寸和横向尺寸、上部和下部线圈的倾斜度等信息，对事前存储的线圈模型进行变形
XY坐标：线圈模型中没有子线圈时，使下侧的宽度变大
Z坐标：根据母线圈的正面/反面和控制点的位置，对基准位置的Z坐标进行校正
母线圈具有多个子线圈时，对应对象线圈是上侧还是下侧而进行校正
下侧没有线圈时，将可以由下侧线圈的针编弧举起的部分校正为下侧
例如在基准点B0的相对位置，设纵向尺寸为my，设横向尺寸为mx时，控制点A的X坐标成为-0.35mx，Y坐标成为-0.26my，在控制点B，X坐标成为-0.14mx，Y坐标成为0。在控制点C，X坐标成为-0.25mx，Y坐标成为-0.55my，在控制点D，X坐标成为-0.36mx，Y坐标成为-1.10my。并且在控制点E，X坐标成为0，Y坐标成为1.40my。控制点F～I的坐标是将控制点D～A的坐标在图6的纵向向量my的左右反转得到的。在线圈的方向与针织物的上下方向不同的情况下，使控制点A～I以线圈的基准位置为中心旋转线圈方向的量。相对于各控制点A～I，考虑与上侧线圈、左右线圈的关系，使Z坐标从基准位置B0开始变化。例如对象线圈是正面线圈，母线圈也是正面线圈的情况下，减少控制点A、E、I的Z坐标，增加控制点C、G的Z坐标。在一个母线圈上固定有多个线圈时，从设计数据求出对象线圈相对于固定在同一母线圈上的其他线圈位于上侧还是下侧，为了反映该情况，使各控制点的Z坐标发生变化。并且考虑左右线圈，进行控制以防止控制点A、I的Z坐标成为不自然的值。如上所述地确定控制点A～I的3维坐标。
确定各控制点的3维坐标时，可计算出纱线的厚度。设纱线例如仅由压缩性的纱线主体和其周围的压缩性的毛羽构成，根据与相邻的纱线的间隔对毛羽和纱线主体进行压缩。接着根据描绘点和光源之间是否存在其他纱线等，设定各描绘点的明度，通过描绘点附近的纱线的倾斜度等，计算扩散反射光，从而求出相对于纱线主体、毛羽的明度的分布。设在2个描绘点之间具有四角形状的纱线主体的网眼，并在其两侧具有相同的四角形状的毛羽的网眼，连接网眼而设定明度。并且，考虑纱线的上下重叠的情况，对上下的纱线图像进行合成而进行线圈模拟。
线圈图像
纱线模型：纱线由纱线主体和其上下的毛羽构成
相对于各控制点求出与相邻的纱线的间隔，据此对毛羽和纱线主体进行压缩
上下纱线的重叠：能够从毛羽之间的间隙看见下侧的纱线地表现上下的纱线
描绘点：在控制点和控制点之间内插描绘点，
对应每个描绘点，描绘四角形的纱线主体和其两侧的相同四角形的毛羽，并连接每个描绘点的绘图(网眼)
绘影：假定光源方向，设纱线的截面为圆形，考虑扩散反射光，通过适当的模型求出阴影(网眼内的阴影)
并且对每个描绘点求出是否进入其他控制点(或描绘点)的阴影中，设定该描绘点的基本明度(网眼的明暗)
在图8、图9表示相对于绳形花纹的针织物，现有例(图9，没有线圈的移动)和实施例(图8)的线圈模拟图像。在现有例中，例如在绳形的X周围编织宽度不自然地扩展，在实施例中没有这种情况，与其伴随地，周边的平针部分自然地进行收缩。并且在绳形的X周围部分，线圈的方向与绳形部分一致地变化。在实施例中不进行运动方程式、纱的张力等的力学计算，通过根据与上下左右线圈的关系的经验规则进行模拟，其模拟结果非常自然。
在图10表示实施例中的线圈移动(内收针)部分的线圈模拟图像。真实地表现出进行由线圈移动引起的纵行方向的变化、进行收针的线。在此，线圈的方向、纵行方向在线圈移动部分也真实地变化。

Claims (11)

1.一种线圈模拟装置，其相对于针织物的设计数据求出对应的针织物图像，以表现出每个线圈，其特征在于，设有：移动量计算装置，相对于针织物的各线圈，根据与其上下左右线圈的相对位置，求出通过预定规则确定的移动量；和收敛判定装置，反复进行上述移动量计算装置中的处理，直到线圈的位置收敛，并使线圈位置的收敛值成为线圈位置。
2.根据权利要求1所述的线圈模拟装置，其特征在于，在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，相对于上下左右各线圈求出临时移动量，以使其上下左右线圈与对象线圈的距离满足预定的规则，并统计相对于上下左右的各线圈求出的临时移动量而求出移动量。
3.根据权利要求1所述的线圈模拟装置，其特征在于，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，
在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，确定与对象线圈垂直的方向的移动量，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，使各线圈不沿与针织物垂直的方向移动，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使各线圈沿与针织物垂直的方向移动。
4.根据权利要求1所述的线圈模拟装置，其特征在于，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，并确定线圈的纵向尺寸，
在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，确定对象线圈在上述平行面内的移动量，在上下线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，线圈的纵向尺寸成为上下线圈之间的上述平行面内距离，在上下线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使对象线圈沿垂直方向移动，以使正面线圈钻入反面线圈下侧，并且根据该垂直方向的移动量，使上下线圈之间的平行面内距离小于线圈的纵向尺寸。
5.根据权利要求1所述的线圈模拟装置，其特征在于，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，并确定线圈的横向尺寸，
在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，确定对象线圈在上述平行面内的移动量，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，线圈的横向尺寸成为左右线圈之间的上述平行面内距离，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使对象线圈沿垂直方向移动，以使反面线圈钻入正面线圈下侧，并且根据该垂直方向的移动量，使左右线圈之间的平行面内距离小于线圈的横向尺寸。
6.根据权利要求1所述的线圈模拟装置，其特征在于，以基准位置表示线圈的位置，并至少求出与针织物平行的平面内的线圈的位置，
将从线圈的基准位置朝向其上侧线圈基准位置的向量的方向作为线圈的方向，
在上述移动量计算装置中，相对于各线圈，确定对象线圈在上述平行面内的移动量，在左右线圈与对象线圈的线圈方向不同的情况下，使对象线圈与左右线圈的线圈方向接近，并且使从对象线圈的基准位置连接左右线圈的基准位置的方向接近于与上述接近的方向垂直的方向。
7.根据权利要求1所述的线圈模拟装置，其特征在于，设置用于求出线圈位置的初始值的装置，使线圈位置的分布不偏离棋盘格子形状，并从该初始值开始进行上述移动量装置中的处理。
8.一种线圈模拟方法，其相对于针织物的设计数据求出并显示对应的针织物图像，以表现出每个线圈，其特征在于，
相对于针织物的各线圈，根据与其上下左右线圈的相对位置，按照预定的规则确定移动量而使线圈移动，并且反复进行上述线圈的移动，直到线圈的位置收敛，将线圈配置显示在线圈位置的收敛值处。
9.根据权利要求8所述的线圈模拟方法，其特征在于，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，
相对于各线圈，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，使各线圈不沿与针织物垂直的方向移动，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使各线圈沿与针织物垂直的方向移动。
10.一种线圈模拟程序，其相对于针织物的设计数据求出并显示对应的针织物图像，以表现出每个线圈，其特征在于，
包括如下所述的命令：相对于针织物的各线圈，根据与其上下左右线圈的相对位置，按照预定的规则确定移动量而使线圈移动的命令、反复进行上述线圈的移动，直到线圈的位置收敛的命令、和将线圈配置显示在线圈位置的收敛值处的命令。
11.根据权利要求10所述的线圈模拟程序，其特征在于，作为线圈位置，求出与针织物平行的平面内的位置和与针织物垂直的方向上的位置，
在上述线圈的移动命令中，相对于各线圈，在左右线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类相同的情况下，使各线圈不沿与针织物垂直的方向移动，在左右线圈与对象线圈的线圈的正反种类不同的情况下，或上下线圈与对象线圈的线圈正反种类不同的情况下，使各线圈沿与针织物垂直的方向移动。
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