產(chǎn)品表面連續(xù)性圖案快捷軟件開發(fā)

黃美璇，辛勤穎

產(chǎn)品表面涂裝作為產(chǎn)品外觀設計中的美化方法，廣泛應用于各門各類的產(chǎn)品.連續(xù)性圖案在產(chǎn)品表面涂裝的應用能為產(chǎn)品帶來豐富多彩、富有文化內(nèi)涵、具備一定色調(diào)質(zhì)感的視覺感受，得到企業(yè)的普遍使用與歡迎.［1］

目前國內(nèi)小微企業(yè)在設計師構思出產(chǎn)品單一圖樣后，繪制成連續(xù)性圖案的耗時較大，不利于高效快速地設計出圖.且連續(xù)性圖案在繪制的過程中難以確定相鄰兩個單一圖案的間距、互成角度等，易出現(xiàn)比例失真、偏色、尺寸不對等現(xiàn)象.［2］因此研發(fā)一款簡單易用、操作快捷的產(chǎn)品表面連續(xù)性圖案設計軟件，將有利于提升企業(yè)設計工作效率和工作質(zhì)量.

1 軟件架構

產(chǎn)品表面連續(xù)性快捷軟件開發(fā)結(jié)合了軟件工程思想，在進行需求捕捉、需求分析、軟件設計、編碼實現(xiàn)和測試后，軟件采用C#作為開發(fā)語言，使用Photoshop工具制作界面元素，應用Visu?al Studio程序項目模板來進行開發(fā).［3］軟件總體架構如圖1所示.

圖1 軟件總體架構圖

軟件為數(shù)據(jù)化平面軟件，可通過直接輸入數(shù)值來進行連續(xù)性圖案設計與修改，如：通過設置單位圖案的尺寸、旋轉(zhuǎn)角度、相互間距、邊距等數(shù)值來形成二方或四方連續(xù)性圖案；通過設置放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、扭曲等的比例數(shù)值形成菱形、三角形、多邊形等圖案排列效果；通過設置周長、半徑、直徑、長徑、短徑等數(shù)值形成圓形、橢圓等圖案排列效果.

2 關鍵技術

原始圖元作為一個圖案構圖元素，可以直接使用到產(chǎn)品表面上，也可以對其進行布圖，生成圖案元素相同但構圖規(guī)律不同的多種連續(xù)性圖案.因連續(xù)性具有優(yōu)美自然、規(guī)律可循的特點，編程人員可依據(jù)其規(guī)律對其編程，以實現(xiàn)其自動繪制.［4］下文就軟件核心模塊—圖片庫管理、布圖算法、連續(xù)性圖案快捷生成進行詳細闡述.

2.1 圖片庫管理

圖片庫用來存放圖元素材，該圖元素材是設計者用來制作連續(xù)性圖案時使用的素材.圖片庫既可以儲存原先載入到此的圖元，也可以將設計者在工作區(qū)設計好的圖片保存到圖片庫作為圖元素材.圖片庫的設計如圖2所示，用于存放圖元的基本信息.根據(jù)數(shù)據(jù)庫設計出操作圖元類，利用圖片庫對圖元進行管理，如圖元的加載、顯示等操作 .［5］

圖2 圖片庫設計圖

2.2 布圖算法

圖片庫中的圖元作為一個圖案構圖元素，可直接使用到產(chǎn)品表面上.也可對其進行布圖，生成圖案元素相同但構圖規(guī)律不同的多種圖案.連續(xù)性圖案的生成方法可采用正則韻律化.所謂正則韻律化，是指將圖元按照向上下、左右二方或上下左右四個方向進行重復.［6］分形是描述不規(guī)則幾何圖形的有力工具，［5］自相似性與分數(shù)維數(shù)是分形的主要特點.軟件采用的布圖算法正是基于分形理論，將分形算法和計算機圖形算法結(jié)合，生成可視化的分形連續(xù)性圖案.

分形對象有多種生成方法，有著嚴格自相似特性與分數(shù)維數(shù)的連續(xù)性圖案，一般都可以用遞歸算法生成.遞歸算法是指一個間接或直接調(diào)用它自身的算法，重復地運用某些特定的規(guī)則生成嵌套的結(jié)構，實現(xiàn)“自我復制”的過程.［7］

軟件中通過設定不同的構圖規(guī)律，如循環(huán)規(guī)律：二方或四方；結(jié)構形式：菱形、三角形、多邊形、圓形、橢圓形；比例設置：尺寸、旋轉(zhuǎn)角度、扭曲、間距、邊距等生成婉轉(zhuǎn)、流暢、靈活、生動的連續(xù)性圖案排列效果.軟件事先設計好構圖規(guī)律，并把這一系列的構圖規(guī)律保存到一個規(guī)則類中，設計時直接輸入相應參數(shù)即可調(diào)用這些構圖規(guī)律信息快捷生成連續(xù)性圖案.

2.3 連續(xù)性圖案快捷生成

軟件通過設計一個規(guī)則類CRule，存放一系列的規(guī)律信息，每個具體的構圖規(guī)律信息是這個規(guī)則類CRule的實例，把CRule類的實例加到集合m_ptrArray中，這個集合可以存放多個CRule類的實例.［5］一個集合相當于一種布圖方法，軟件通過調(diào)用這個集合，快捷生成連續(xù)性圖案.

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

軟件開啟后，出現(xiàn)軟件主界面，如圖3所示.軟件主界面中，有4個主要功能區(qū)：菜單欄、工具箱、調(diào)色區(qū)、工作區(qū).

圖3 軟件主界面圖

軟件自帶圖片庫，提供部分圖片素材.通過點擊“圖片庫”圖標，進行圖片庫的瀏覽與整理.點擊后，出現(xiàn)如圖4所示對話框.選中圖片庫的圖片后，點擊即可直接導入所選圖片.

圖4 “圖片庫”對話框

圖5 “保存到圖片庫”對話框

圖6 快捷導航條

點擊“方陣”，在菜單欄下方會出現(xiàn)如圖7所示數(shù)值框.其中，橫向圖元數(shù)，指一排幾個圖元；縱向圖元數(shù)，指一列幾個圖元.同排或同列的圖元等距排列，因此只要輸入橫向及縱向的間距值即可.當圖元只以單排或單列進行排列時，只要輸入橫向或縱向的參數(shù)，另一項放空，即可.當圖元在排成方陣的同時，還需要有一定的傾斜角度時，在“陣列夾角”一欄中輸入角度數(shù)值，即可.也可以待陣列完成后，直接用“旋轉(zhuǎn)”完成.

圖7 “方陣”數(shù)值框

點擊“圓形陣列”，在菜單圖標欄下方會出現(xiàn)如圖8所示數(shù)值框.最小層級半徑，指最里面一層的圓形陣列的圓圈半徑，如圖9所示.層級間距，指每個層級之間的距離，如圖10所示.單層圖元數(shù)：因圓形陣列中，各層圖元數(shù)量相同，所以只輸入單層圖元數(shù)，即可.層數(shù)，指幾層.當圖元只做單排圓形陣列，層數(shù)值為1.圖元夾角，是指同一層級的圖元之間相互的夾角.“單層圖元數(shù)”與“圖元夾角”二者填一，即可.陣列夾角，是指整個陣列旋轉(zhuǎn)的角度.當圖元陣列需要有一定的傾斜角度時，在“陣列夾角”一欄中輸入角度數(shù)值，即可.亦可在陣列完畢后，用“旋轉(zhuǎn)”.

圖8 “圓形陣列”數(shù)值框

圖9 最小層級半徑

圖10 層級間距

在創(chuàng)建填充陣列前，需要先創(chuàng)建其他陣列.并在已經(jīng)創(chuàng)建好的陣列旁邊繪制所要填充圖元陣列的圖形.點擊“填充陣列”圖標，在菜單圖標欄下方會出現(xiàn)如圖11所示數(shù)值框.

圖11 “填充陣列”數(shù)值框

當數(shù)值框出現(xiàn)后，鼠標左鍵選中已創(chuàng)建好的陣列，鼠標右鍵拖拽該陣列，鼠標由箭頭變成并在選框與該加粗箭頭的尾端中點處有一虛線連接，以示陣列與被超過填充圖形之間的關系.該移至繪制的圖形上，放開鼠標，出現(xiàn)一提示框，“是否填充”，點擊“是”，即填充完成，如圖12所示.在數(shù)值框中輸入“陣列邊距”數(shù)值，點擊完成填充陣列.點擊退出填充陣列不做.

圖12 填充效果圖

在創(chuàng)建曲線陣列前，需要先選擇一條曲線.當選擇好曲線后，點擊該圖標，在菜單圖標欄下方會出現(xiàn)如圖13所示數(shù)值框.

圖13 “曲線陣列”數(shù)值框

曲線陣列是圖元沿選擇的曲線等距排列.第一個圖元以曲線起始點為出發(fā)點，開始沿曲線方向排列.“曲線起始點”即為繪制曲線時的第一個節(jié)點.若兩項參數(shù)設置后，實際陣列超出曲線長度，則超出部分不顯示.若最后一個圖元一部分超出曲線長度，一部分在曲線長度之內(nèi)，此圖元仍顯示.若曲線為封閉環(huán)，當實際陣列的最后一個圖元與第一個圖元相交或重合時，均顯示出來，以便于直觀地進行數(shù)值調(diào)整.

所有陣列，在各參數(shù)輸入的同時，圖元在工作區(qū)中，以陣列方式隨之變動，以隨時顯示陣列效果.參數(shù)設置完畢，點擊，圖元陣列成功，此數(shù)值框消失；點擊，圖元無陣列，此數(shù)值框消失.當圖元陣列完成后，若陣列中的某些圖元需要刪除，則鼠標左鍵點選或“框選”后，按下鍵盤Delete鍵，即可.

4 結(jié)語

針對紡織鞋服等小微企業(yè)對產(chǎn)品表面連續(xù)圖案設計出圖存在的問題，［8］以Visual Studio為開發(fā)平臺、以C#為開發(fā)語言、以Photoshop為界面元素制作工具，研發(fā)一款簡單易用、操作快捷的產(chǎn)品表面連續(xù)性圖案設計軟件.軟件功能可視化，二方連續(xù)、四方連續(xù)、圖形效果排列等操作功能以圖標形式集成于界面主界面；連續(xù)性圖案排列效果可輸入數(shù)值進行控制；軟件可制作二方連續(xù)、四方連續(xù)、菱形排列、三角排列、多邊排列、圓形排列、橢圓排列、曲線排列等連續(xù)性圖案效果.軟件有利于提升國內(nèi)紡織鞋服小微企業(yè)設計工作效率和工作質(zhì)量.