紡織CAD技術(shù)在紡織品設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

劉 茜,上海工程技術(shù)大學(xué) 服裝學(xué)院

紡織CAD技術(shù)在紡織品設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

劉 茜,上海工程技術(shù)大學(xué) 服裝學(xué)院

紡織CAD作為一種現(xiàn)代化設(shè)計的有效手段，已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的設(shè)計工作，為產(chǎn)品的開發(fā)發(fā)揮著快速高效的作用。紡織CAD系統(tǒng)涉及紗線、機織面料、針織面料、大提花面料、服裝、印花、繡花等各方面的設(shè)計工作，應(yīng)用范圍十分廣泛。論文結(jié)合織物設(shè)計CAD和服裝CAD軟件在上海工程技術(shù)大學(xué)紡織工程本科教學(xué)中的應(yīng)用，列舉了學(xué)生的設(shè)計效果與實現(xiàn)情況，該數(shù)據(jù)體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維及將構(gòu)思予以實現(xiàn)的實踐能力。

CAD；紡織品設(shè)計；仿真；創(chuàng)新

“遠看顏色近看花”是紡織品設(shè)計的專業(yè)術(shù)語，隨著社會的發(fā)展、科技的進步、生活的提高、意識的轉(zhuǎn)換、審美的演變，都促使我們必須給這句話注入新的內(nèi)涵以適應(yīng)時代發(fā)展的需要。紡織品設(shè)計是一個范圍較廣的職業(yè)，涉及印花、機織物、針織物、裝飾織物及配飾的設(shè)計。其中，Computer Aided Design簡稱CAD技術(shù)，是一門目前應(yīng)用非常廣泛的綜合性計算機應(yīng)用技術(shù)，它以計算機為主要手段，運用各種數(shù)字信息和圖像信息來完成產(chǎn)品設(shè)計。CAD技術(shù)在紡織工業(yè)中的應(yīng)用最早可追溯至60年代，當(dāng)時美國IBM公司首先成功地研制了紋織工藝自動化系統(tǒng)，此后，我國以及英國、法國、日本相繼開展了研究。到了70年代，CAD技術(shù)在紡織工業(yè)中的應(yīng)用才真正開始進入實用階段[1]。

傳統(tǒng)的紡織工業(yè)是一個門類眾多、勞動力密集、生產(chǎn)工序多而復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品周期長的行業(yè)。CAD技術(shù)的應(yīng)用為紡織這個傳統(tǒng)的行業(yè)注入了新的活力。隨著計算機的普及和計算機技術(shù)的日新月異，越來越多的紡織企業(yè)及專業(yè)人員認識到了使用CAD的優(yōu)越性和重要性，并逐漸將紡織CAD作為一種現(xiàn)代化的有效手段，代替了傳統(tǒng)的設(shè)計工作，從而使企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)快速高效、設(shè)計精良、省工省時省料、降低了成本消耗，為紡織品的多品種、中小批量生產(chǎn)以及及時調(diào)整產(chǎn)品適應(yīng)市場需求創(chuàng)造了有利條件[2]。

1 紡織專用CAD技術(shù)

由于紡織行業(yè)門類較多，無單一通用的CAD技術(shù)?？偨Y(jié)各類紡織專用CAD技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，我國主要有以下七類[2]。

（1）織物CAD系統(tǒng)

織物CAD技術(shù)主要用于色織產(chǎn)品的設(shè)計。其主要作用是根據(jù)色織物的組織和色紗排列自動生成織物模擬圖案，以代替產(chǎn)品試織打小樣工作，計算機彩屏上的圖案可隨意修改、調(diào)色和配套，也可與國際流行色色卡配套進行選色使用。

（2）紋織CAD系統(tǒng)

人工設(shè)計大型紋樣、多層組織的提花織物，僅意匠繪制和軋花就需耗時數(shù)月，采用紋織CAD技術(shù)可提高設(shè)計速度幾十倍。該系統(tǒng)通過紋樣掃描使屏幕上的紋樣轉(zhuǎn)換為平涂意匠效果，再進行圖案編輯、意匠修改處理和紋板處理，最后按紋板處理信息，用計算機控制軋孔機自動軋紋板，或直接控制經(jīng)紗運動。

（3）印花CAD系統(tǒng)

印花CAD是計算機對織物印花圖案設(shè)計及黑白稿制作進行處理，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝的手工畫稿、描稿、連曬、感光制版等。該系統(tǒng)將圖像通過掃描儀輸入計算機，經(jīng)計算機分色處理后由激光翻轉(zhuǎn)片裝置制作單色膠片或進一步制作印花平網(wǎng)。

（4）繡花CAD系統(tǒng)

對繡花樣進行計算機輔助設(shè)計，并將設(shè)計的花樣格式轉(zhuǎn)變?yōu)槔C花機的針法，進而生成繡花機能夠識別的紙帶或磁碟，用于單頭、多頭電腦繡花機生產(chǎn)。

（5）服裝CAD系統(tǒng)

服裝CAD系統(tǒng)采用比較修改法進行款式設(shè)計，由計算機進行數(shù)據(jù)處理，并把處理結(jié)果輸至繪圖儀，畫出衣片圖樣，然后按照衣片圖樣裁剪、加工成樣衣。同時還具有放縫、推擋、自動劃線等功能。服裝CAD設(shè)計精度高，可縮短設(shè)計周期幾十倍，并節(jié)省面料2%～5%。

（6）測配色CAD系統(tǒng)

測配色CAD改變了傳統(tǒng)上繁復(fù)的人工打樣配色，配色精度高，省工省時，且可降低染化料消耗，減少環(huán)境污染。系統(tǒng)對來樣進行測色，精確測量染料的力份，并可測定織物色差、褪色牢度、沾色牢度、白度、亮度等指標(biāo)，然后根據(jù)測色對色號、染料進行檢索，最后系統(tǒng)利用同色異譜效應(yīng)提供多個配方，優(yōu)選出最佳配方，打印輸出。

（7）針織CAD系統(tǒng)

針織CAD系統(tǒng)分為針織圓緯機CAD系統(tǒng)和針織橫機CAD系統(tǒng)。針織圓緯機CAD系統(tǒng)是將針織線圈抽象成一個個方格，用規(guī)定的符號畫在格內(nèi)以示織物線圈組織規(guī)律，然后在計算機屏幕上進行花型設(shè)計，經(jīng)軟件處理轉(zhuǎn)換成電腦提花圓緯機和電腦提花織襪機所能通用的數(shù)據(jù)格式進行生產(chǎn)。針織橫機CAD系統(tǒng)是通過人機交互對話形式輸入各種數(shù)據(jù)，對不同的服裝款式進行設(shè)計。系統(tǒng)根據(jù)款式、織物密度、組織及各部位尺寸計算并打印出上機工藝單，同時根據(jù)工藝圖，計算出衣片重，進而計算出產(chǎn)品克重、用紗量及成本，管理人員以此為根據(jù)量化勞動定額管理和產(chǎn)品檢索。

2 紡織CAD教學(xué)設(shè)計實例

在上述七類紡織CAD系統(tǒng)中，織物設(shè)計CAD和服裝CAD的應(yīng)用較為廣泛。在我校紡織工程的本科教學(xué)中，也主要圍繞這兩類軟件教授學(xué)生并進行實踐練習(xí)。

（1）《織物仿真CAD軟件》的應(yīng)用

《織物仿真CAD軟件》可以實現(xiàn)三原組織、變化組織、聯(lián)合組織及復(fù)雜組織中常用組織結(jié)構(gòu)的面料仿真，并配合學(xué)生的上機小樣試織，實現(xiàn)CAD至CAM(Computer Aided Manufacture)的設(shè)計與生產(chǎn)體驗。

以條格織物的仿真設(shè)計與織造為例，學(xué)生選用山形斜紋，經(jīng)紗排列采用對稱排列16a16b8c2d8c16b16a，可形成寬窄不一的縱條紋，緯紗排列選用32a16c32b，可形成不同寬度的橫條紋，以3 1/2 2復(fù)合斜紋組織構(gòu)建山形斜紋，形成有紋路變化的色織條格。色紗顏色采用經(jīng)典的民族色紅、白、黑為主調(diào)，以黃色為點綴。上機圖如圖1所示。

圖1 條格織物上機圖

仿真效果如圖2所示。學(xué)生通過在小樣機上試織，將虛擬的織物設(shè)計完美實現(xiàn)，如圖3所示。

圖2 仿真效果圖

圖3 試織織物小樣

按照同樣的設(shè)計思想與方法，學(xué)生的設(shè)計呈現(xiàn)出的效果豐富多彩，如圖4所示。

圖4 學(xué)生設(shè)計并試織完成的色織物

通過學(xué)生實踐可以看出，織物CAD使設(shè)計人員可以簡單、方便地改變織物組織和紗線排列，隨心所欲地對織物模擬圖上各種色彩的經(jīng)緯紗線進行調(diào)色、配色，淋漓盡致地將設(shè)計思想表達出來，在織物上機織造之前就能看到實際織造的效果，以達到輔助設(shè)計的目的。

（2）《Kaledo設(shè)計軟件》的應(yīng)用

《Kaledo設(shè)計軟件》可以完成服裝系列設(shè)計，包含：紗線設(shè)計、面料設(shè)計、服裝款式設(shè)計、服裝效果圖繪制和工藝單設(shè)計，實現(xiàn)全流程的計算機輔助設(shè)計。

以結(jié)合流行趨勢，選定設(shè)計主題，運用Kaledo設(shè)計軟件進行虛擬品牌服裝系列設(shè)計為例，學(xué)生完成的主題氛圍板、面料設(shè)計、服裝款式及效果設(shè)計如下展示。學(xué)生的設(shè)計主題為“玩味幾何”。

圖5 主題氛圍版

圖6 面料設(shè)計

圖7 服裝設(shè)計效果展示

（3）《Easy Map Creator Pro設(shè)計軟件》的應(yīng)用

《Easy Map Creator Pro》是一款服裝貼圖軟件，在具有完善面料庫的基礎(chǔ)上，可以完成對服裝款式的即時面料更新，達到換裝效果。

以具有英倫風(fēng)情的休閑男裝換裝為例，將希望的面料換裝在已有模特的身上，對比達到的效果。

圖8 模特換裝對比效果

CAD設(shè)計過程充分鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)造性思維及將構(gòu)思予以實現(xiàn)的設(shè)計能力，同時鍛煉了學(xué)生的審美與細節(jié)處理能力，整體教學(xué)效果良好。

在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，能夠時刻體會到CAD設(shè)計所帶來的便利，可以說CAD技術(shù)實現(xiàn)了技術(shù)與藝術(shù)的最佳結(jié)合。傳統(tǒng)的紡織服裝行業(yè)從設(shè)計到批量生產(chǎn)，長期停留在手工和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，優(yōu)秀的設(shè)計師也免不了要把大量的精力耗費在瑣碎的手工技藝上，這無形中大大地約束了創(chuàng)造力地發(fā)展。由于計算機地快速反應(yīng)能力，用傳統(tǒng)方式設(shè)計一個款式需要幾小時甚至幾天，而用計算機輔助設(shè)計只需要幾十分鐘甚至幾分鐘，能大大縮短設(shè)計周期。應(yīng)用計算機來設(shè)計繪制服裝圖形將大大減輕設(shè)計師的手工勞動，對設(shè)計人員的專業(yè)水平要求也可相對降低。服裝設(shè)計的信息存儲在計算機內(nèi)，可隨時調(diào)用，便于管理。還可以通過網(wǎng)絡(luò)進行信息傳遞。

［1］田青.文化——紡織品設(shè)計的靈魂[J].裝飾.2003,（9）：10-11.

［2］胡海.紡織業(yè)CAD的應(yīng)用與發(fā)展[J].遼寧絲綢.2000,（3）：23,26-27.

Application of the Technology of CAD for Textile Design Teaching

As an effective mean of modern design CAD for textiles has replaced the traditional design work.It has the fast and efficient function for the product development.The application range of CAD for textiles are wide,which covers yarn,woven fabric,knitting fabric,jacquard fabric,clothing,printing,embroidery and so on.In this paper,the design effects of our students combining with the CAD softwares used in the textile engineering undergraduate coures teaching.

CAD；textile design；simulation；innovate

劉茜（1978.7-），女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師。

上海工程技術(shù)大學(xué)服裝學(xué)院紡織工程系，研究方向為功能紡織品的設(shè)計開發(fā)。

畢業(yè)于東華大學(xué)紡織材料與紡織品設(shè)計專業(yè)。