三維造型軟件在手工編織工藝中的應(yīng)用

傅文靜，田寶華

（西安工程大學(xué)服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，陜西 西安 710048）

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三維造型軟件在手工編織工藝中的應(yīng)用

傅文靜，田寶華

（西安工程大學(xué)服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，陜西 西安 710048）

【摘要】通過(guò)對(duì)手工編織過(guò)程進(jìn)行分析，提出了一種基于三維造型軟件的編織工藝建模方法，利用SolidWorks軟件中的草圖、掃描、裝配和渲染等功能對(duì)平紋編織過(guò)程進(jìn)行三維建模，并將建立完成的編織模型與實(shí)際手工編織產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示，該方法不僅節(jié)省設(shè)計(jì)成本和時(shí)間，還可以很好地展現(xiàn)手工編織工藝產(chǎn)品所帶來(lái)的立體視覺(jué)效果，使得編織工藝的設(shè)計(jì)更加靈活。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；編織工藝；三維建模；SolidWorks

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）具有運(yùn)用靈活、省時(shí)高效和管理方便等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用在服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，成為了不可缺少的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售手段。如天津工業(yè)大學(xué)的葉欣運(yùn)用Visual Basic語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出了羊毛衫編織工藝CAD系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和準(zhǔn)確性。龍霞等人研究和建立了用于四步法三維編織工藝設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，并開(kāi)發(fā)了一套三維編織CAD系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)三維編織預(yù)制件橫截面的圖形繪制、選取、編輯等功能和工藝設(shè)計(jì)中的排紗設(shè)計(jì)。

在服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，手工編織工藝擁有燦爛輝煌的歷史和非凡的藝術(shù)魅力，在現(xiàn)今體現(xiàn)個(gè)性化的年代，人們對(duì)個(gè)性品味的追求促使編織工藝越來(lái)越多地運(yùn)用于服裝設(shè)計(jì)之中。在編織工藝中，不同的編織方法、編織材料表現(xiàn)出來(lái)的編織紋樣是不同的，不同的紋樣所體現(xiàn)的服裝風(fēng)格也有差異。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，為了事先了解編織所體現(xiàn)的視覺(jué)效果而對(duì)不同的編織手法或材料進(jìn)行手工編織，不僅耗時(shí)而且成本很高。因此，在設(shè)計(jì)之初可以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的三維造型軟件對(duì)編織過(guò)程進(jìn)行建模，用以展現(xiàn)手工編織工藝產(chǎn)品所帶來(lái)的立體視覺(jué)效果。

一、編織工藝三維建模過(guò)程

本文利用SolidWorks軟件對(duì)手工編織過(guò)程進(jìn)行建模，用以展示三維造型軟件在手工編織工藝中的應(yīng)用。SolidWorks軟件是基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD軟件，可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維零件的實(shí)體造型，大型裝配體的裝配及工程圖的生成。在對(duì)編織工藝的建模過(guò)程中，主要運(yùn)用了該軟件中的草圖、掃描、渲染和裝配等功能。

最基本的編織工藝包括：平紋編織、花紋編織、絞編和勒編等。本文以簡(jiǎn)單的平紋編織為例說(shuō)明編織工藝的三維建模過(guò)程。手工編織過(guò)程實(shí)際上就是編織材料按照預(yù)先設(shè)定好的軌跡運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。因此，首先需要在草圖上繪制出編織材料的橫截面，如圓形、矩形等。在繪制完編織材料的橫截面后，需要以橫截面的中心為起點(diǎn)，繪制編制材料的運(yùn)動(dòng)軌跡，該軌跡可以由方程式驅(qū)動(dòng)的曲線或者樣條曲線來(lái)繪制。隨后便可以利用掃描功能，以橫截面圖形為輪廓，運(yùn)動(dòng)軌跡為路徑進(jìn)行掃描。本文以編織材料橫截面為圓形、矩形和梅花形為例分別進(jìn)行建模，掃描結(jié)果如圖1所示。

圖1　 不同橫截面材料的建模

編織工藝為多條編織材料按預(yù)定軌跡相互交織而成，因此，需要將單根掃描完成的編織材料進(jìn)行復(fù)制并“編織”（裝配）。不同橫截面形狀的編織材料的平紋編織結(jié)果如圖2所示。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于一些有規(guī)則的編織工藝，并不需要將整個(gè)編織軌跡都進(jìn)行建模，只需要將其中一個(gè)小編織單元進(jìn)行建模，然后在裝配中通過(guò)簡(jiǎn)單的復(fù)制、粘貼和配合就可以編制出整個(gè)作品。

圖2　 不同橫截面形狀的編織模型

二、編織模型的渲染

編織工藝不僅因?yàn)槠渚幙棽牧系男螤詈途幙検址ǖ牟煌宫F(xiàn)出不同的藝術(shù)風(fēng)格，更因?yàn)槠洳牧腺|(zhì)感和色彩搭配的多變給人們帶來(lái)不一樣的視覺(jué)享受。在編織工藝建模的過(guò)程中同樣要將這些元素體現(xiàn)在三維造型中，以便于為設(shè)計(jì)者提供更詳細(xì)的參考。

（一）材質(zhì)的選擇

編織需要設(shè)計(jì)組織結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的搭配，肌理和材質(zhì)屬性的美感是編織工藝表現(xiàn)的重點(diǎn)。Solidworks軟件中提供了多種可供選擇的材質(zhì)，如棉布、粗麻布、塑料及復(fù)合材料等。在建模完成后，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需求選擇不同的材質(zhì)對(duì)模型進(jìn)行渲染以觀察其實(shí)際的視覺(jué)效果。圖3所示為不同材料編織后所帶來(lái)的效果。棉麻纖維編織后給人的感覺(jué)是古樸、拙樸的肌理，然而碳纖維給人留下的是神秘、現(xiàn)代新科技的感覺(jué)，藤條編織則給人以自然、原始味道。

圖3　 不同材質(zhì)的編織模型

（二）色彩的搭配

在服裝設(shè)計(jì)中運(yùn)用編織工藝，在掌握好編織材料本身的前提下，色彩的搭配同樣對(duì)于展現(xiàn)編織產(chǎn)品的藝術(shù)感起到?jīng)Q定性作用。不同的色彩搭配組合會(huì)給人不同的情感感受和視覺(jué)感覺(jué)。在色彩配色上可以分為色相對(duì)比色、類似色相對(duì)比色、互補(bǔ)色相對(duì)比色、明度對(duì)比色、純度對(duì)比色冷暖對(duì)比色等，不同的對(duì)比會(huì)產(chǎn)生不同的效果。SolidWorks軟件的顏色工具包提供了完善的配色功能。圖4所示為將編織材料渲染成不同色彩進(jìn)行搭配的效果。黃、紫，藍(lán)、橙這兩對(duì)互補(bǔ)色的對(duì)比在視覺(jué)上給人強(qiáng)烈的反差，鮮亮的顏色搭配會(huì)給人輕松活潑感覺(jué)，暗沉的顏色相互搭配會(huì)給人以穩(wěn)重沉靜的感覺(jué)。

圖4　 不同顏色搭配的編織模型

三、編織效果展示與驗(yàn)證

為了驗(yàn)證三維模型的視覺(jué)效果，利用橫截面為矩形（3.5mm×1.2mm）的麂絨皮繩進(jìn)行平紋編織工藝實(shí)驗(yàn)，并將三維造型軟件制作的編織模型與實(shí)際手工編織樣品相對(duì)比，如圖5所示?？梢钥闯觯肧olidworks軟件對(duì)編織過(guò)程進(jìn)行建模并渲染，能夠很好地展現(xiàn)手工編織工藝品所帶來(lái)的立體視覺(jué)效果，為手工編織工藝品的設(shè)計(jì)提供良好的參考。

圖5　 實(shí)際編織照片與三維模型對(duì)比圖

表1所示為分別用手工和SolidWorks軟件編織樣品所耗費(fèi)的時(shí)間和成本。若編織的工藝更復(fù)雜、編織的面積更大或者需要展示不同色彩搭配的情況下，手工編織的成本和時(shí)間會(huì)成倍地增加，而利用軟件展示成本幾乎不變，耗時(shí)也只會(huì)

略有增加。由此可見(jiàn)，利用三維造型軟件進(jìn)行編織工藝的設(shè)計(jì)同樣具有運(yùn)用靈活、省時(shí)高效等特點(diǎn)。

表1　時(shí)間和成本對(duì)比

四、結(jié)論

本文在對(duì)手工編織工藝過(guò)程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，利用SolidWorks三維造型軟件對(duì)編織過(guò)程進(jìn)行了建模，并通過(guò)編織模型展示了不同材質(zhì)、色彩和背景所帶來(lái)的視覺(jué)效果，最后進(jìn)行手工編織實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了編織工藝三維建模的可行性，為今后計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在編織工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供了參考。

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作者簡(jiǎn)介：傅文靜，女，河南省滎陽(yáng)市人,漢族，研究生；田寶華，副教授。

【中圖分類號(hào)】J528.5

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A