基于服裝CAD技術(shù)的可視化針織編織工藝

王文杰，張靈霞，李丹月

（大連工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與信息工程學(xué)院，遼寧 大連 116400）

針織服裝具有獨(dú)特的成型方法，即將紗線通過(guò)針織設(shè)備直接加工成服裝或者衣片，主要的生產(chǎn)設(shè)備是針織橫機(jī)和全成型針織圓機(jī)。針織服裝的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）系統(tǒng)主要有橫機(jī)CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)和無(wú)縫針織圓機(jī)CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該類由軟件公司開發(fā)的CAD系統(tǒng)可以輔助手動(dòng)或半自動(dòng)橫機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，操作方便靈活、實(shí)用性強(qiáng)，不受橫機(jī)設(shè)備種類的限制。隨著服裝業(yè)的迅速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的日益普及，服裝CAD系統(tǒng)被越來(lái)越多的服裝企業(yè)應(yīng)用。

1 服裝CAD技術(shù)概述

1.1 CAD系統(tǒng)概述

CAD系統(tǒng)在服裝行業(yè)的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代初，最初主要用于排料、顯示衣片的排列和裁剪規(guī)律。發(fā)展至今，服裝CAD可以實(shí)現(xiàn)服裝的款式設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、推檔排料、工藝設(shè)計(jì)等一系列設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)化。因?yàn)槭褂肅AD系統(tǒng)可以加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，使用戶在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力方面有很大程度的提高，所以CAD系統(tǒng)的應(yīng)用推廣速度很快，是企業(yè)提高自身素質(zhì)、增強(qiáng)創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效工具。目前，國(guó)內(nèi)外許多服裝生產(chǎn)商、設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)都引進(jìn)了CAD系統(tǒng)。近幾年，針織服裝行業(yè)發(fā)展迅猛，產(chǎn)品種類繁多，目前，針織服裝的數(shù)量在服裝行業(yè)中所占比例已經(jīng)接近機(jī)織服裝。因此，CAD技術(shù)在針織服裝工業(yè)也得到了廣泛應(yīng)用。

1.2 服裝CAD系統(tǒng)的作用

服裝CAD技術(shù)將人與計(jì)算機(jī)較好地聯(lián)系在一起，使服裝企業(yè)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)、適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇情況的能力被最大限度地激發(fā)出來(lái)。計(jì)算機(jī)內(nèi)可存儲(chǔ)大量款式和花紋圖案，同時(shí)還具備面料組織、花紋圖案設(shè)計(jì)、款式和色彩組合、快速修改調(diào)用、輸入輸出彩色畫面等功能，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù)大大提高設(shè)計(jì)師的想象力和創(chuàng)造性，大幅提升服裝設(shè)計(jì)質(zhì)量。

在服裝的加工和生產(chǎn)中，產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)以及裁切的準(zhǔn)備一直是瓶頸。應(yīng)用CAD服裝系統(tǒng)后，簡(jiǎn)單的樣式設(shè)計(jì)和試切功能以及快速的切割結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其是放碼和排料功能，這些都可以在幾分鐘內(nèi)完成。如今，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)需要幾個(gè)小時(shí)或幾天的時(shí)間才能完成，而如今可以縮短到幾十分鐘或幾分鐘[1]，可以將許多樣式和色板存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，減少或取消樣板的存儲(chǔ)，提高搜索效率，并簡(jiǎn)化模板管理，對(duì)于利潤(rùn)逐年減少的服裝行業(yè)來(lái)說(shuō)，光布料就可以節(jié)省很多。將計(jì)算機(jī)用于設(shè)計(jì)和繪制服裝效果、紙樣、排樣圖等，完成大量的技術(shù)和重復(fù)性工作，可以降低設(shè)計(jì)師的工作強(qiáng)度，減少技術(shù)難題。

利用服裝CAD系統(tǒng)將服裝設(shè)計(jì)信息保存在計(jì)算機(jī)上，使其可以隨時(shí)調(diào)用，同時(shí)方便管理，當(dāng)連接到其他系統(tǒng)時(shí)，還可以進(jìn)行信息傳輸，根據(jù)生產(chǎn)需要隨時(shí)提供項(xiàng)目信息，將服裝設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)、管理、運(yùn)用等集成在一起，使應(yīng)用服裝CAD系統(tǒng)的企業(yè)能成為一家易于管理、高效的現(xiàn)代服裝制造企業(yè)。服裝CAD技術(shù)在服裝制造中具有不可替代的作用，其應(yīng)用可以說(shuō)是現(xiàn)代生產(chǎn)的開始，因此，服裝CAD技術(shù)的積極普及不僅是必然的，也是必要的。

1.3 服裝CAD軟硬件系統(tǒng)

服裝CAD軟件系統(tǒng)主要包括服裝款式設(shè)計(jì)、樣板設(shè)計(jì)、放碼排料、工藝設(shè)計(jì)等功能，而服裝CAD硬件系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。

輸入設(shè)備包括數(shù)字化儀（又稱讀圖板、數(shù)字化板）、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。其中，數(shù)字化儀是一種數(shù)字化圖形數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，該儀器可以將現(xiàn)有的服裝樣板讀入計(jì)算機(jī)，因此又稱讀圖板。掃描儀是計(jì)算機(jī)的圖像輸入設(shè)備，分為手持式、平板式和大型圖紙掃描儀3種，利用掃描儀可以將圖片、手繪稿輸入計(jì)算機(jī)中。數(shù)碼相機(jī)也是一種圖像輸入設(shè)備，常用于動(dòng)態(tài)圖像的輸入，也可用于1∶1樣板的輸入。

輸出設(shè)備包括打印機(jī)、繪圖儀、切割機(jī)、裁床設(shè)備等。其中，打印機(jī)是計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備，分為黑白和彩色，有針式、噴墨和激光等類型。在服裝CAD的應(yīng)用中，打印機(jī)可輸出彩色效果圖、按比例縮小的樣板、排料圖、生產(chǎn)工藝文件及各類管理文件和圖表等。繪圖儀是大型寬幅打印設(shè)備，主要用于1∶1樣板的輸出，由于繪圖介質(zhì)不同，有噴墨和筆式之分；由于進(jìn)紙方式不同，有滾筒、平板之分。切割機(jī)屬于樣板輸出設(shè)備，類似于繪圖儀，其筆架除繪圖筆外，還可以裝入切刀，將紙板直接切割成樣板，適用于1∶1硬紙樣板的切割制作。切割機(jī)有小型和大型、平板和滾筒、單筆和雙筆等類型。自動(dòng)裁床系統(tǒng)（裁割系統(tǒng)）是服裝技術(shù)現(xiàn)代化的標(biāo)志，屬于一種高新技術(shù)，在原理上相當(dāng)于繪圖儀或切割機(jī)，但其通常有兩個(gè)系統(tǒng)，即自動(dòng)鋪布系統(tǒng)和自動(dòng)裁切系統(tǒng)。當(dāng)其與服裝CAD系統(tǒng)連接時(shí)，排料信息通過(guò)端口輸入自動(dòng)裁床，自動(dòng)裁床就會(huì)按照排料設(shè)計(jì)的鋪布層數(shù)自動(dòng)完成鋪布，再自動(dòng)完成面料的裁割。

2 針織面料CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用

針織模塊是將圖案及圖片轉(zhuǎn)換為針織效果的先進(jìn)操作模塊，與位圖模塊一樣，有一組繪圖命令設(shè)計(jì)針織面料，更重要的是，其能控制針織的針跡并即時(shí)預(yù)覽針織效果。

2.1 基本組織設(shè)計(jì)

2.1.1 平針組織

打開設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在命令面板下選擇針織設(shè)計(jì)模塊，在比例視窗中選擇S視窗，進(jìn)入針織模擬窗，選擇白色正針。針織模擬窗能真實(shí)地顯示圖像的針織效果，每一點(diǎn)顯示為一個(gè)針跡[2]。顏色面板的色框也將以針跡的形式顯現(xiàn)，將光標(biāo)指向一個(gè)色框，點(diǎn)擊鼠標(biāo)的右鍵，色框中的針形會(huì)改變；點(diǎn)擊一下為反針，再點(diǎn)擊一下恢復(fù)為正針。

點(diǎn)擊繪圖工具，選擇繪制正方形，在繪圖工作區(qū)畫出一個(gè)正方形；點(diǎn)擊填充工具，選擇單色填充，在正方形中點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，形成平針組織面料正面圖，如果在第二步選擇反針，就畫出平針組織面料反面圖；選擇針織密度命令，在對(duì)話框中設(shè)定針織面料的橫密和縱密，形成設(shè)計(jì)需要的織物密度；單擊窗口命令，選中設(shè)計(jì)好的平針面料，然后單擊針織圖像命令，將針織模擬窗中的針織圖案轉(zhuǎn)換到繪圖區(qū)；單擊窗口命令，在四方形定窗選項(xiàng)中設(shè)置像素，將窗口移到面料上后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，實(shí)施窗外清除命令，完成平針面料設(shè)計(jì)。

2.1.2 羅紋組織

在顏色面板中選擇白色反針，在平針組織面料正面圖上畫出兩個(gè)反面的縱行；單擊園窗口命令，選中2+2羅紋組織，然后單擊窗口命令中的子命令—圖像循環(huán)命令，拖動(dòng)鼠標(biāo)拉出一個(gè)大的選窗，得到一整塊2+2羅紋組織，接下幾步參考平針組織設(shè)計(jì)步驟，最終得到羅紋組織。

2.2 常見花色組織設(shè)計(jì)

2.2.1 提花組織

圖案的獲取途徑有很多種，如外圍設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)或者素材庫(kù)，可從中選取一張合適的圖片進(jìn)行處理。打開色彩整合命令，對(duì)圖片的顏色數(shù)目進(jìn)行篩選，然后實(shí)施換色命令，使圖案的顏色數(shù)目和色彩都符合設(shè)計(jì)要求?？紤]到針織效果視窗具有放大效果，可以使用變形工具對(duì)圖案大小進(jìn)行縮放，并用窗口工具從圖片上截取一個(gè)大小合理、可循環(huán)的圖案。

2.2.2 絞花組織

為了使面料上的絞花效果更加突出，一般絞花組織以羅紋組織為基礎(chǔ)。首先，在針織素材庫(kù)中調(diào)用針織結(jié)構(gòu)單元，打開圖文檔命令中的文件管理命令，在服裝圖藝設(shè)計(jì)軟件的安裝目錄下找到針織庫(kù)，Arans表示波紋組織，又稱扳花組織；Cable表示絞花組織；Lace表示挑花組織，也就是俗稱的蕾絲。其次，打開Cable找到3×3的結(jié)構(gòu)單元，左鍵單擊選中該單元，把選中的結(jié)構(gòu)單元放置在設(shè)計(jì)好的羅紋組織結(jié)構(gòu)的正面線圈縱行上[3]。再次，用選窗選中絞花組織的結(jié)構(gòu)單元，利用圖像循環(huán)命令得到絞花組織。最后，利用調(diào)整密度和針織圖像命令，設(shè)計(jì)符合要求的絞花組織。

2.2.3 挑花組織

與2.2.2同理，首先，打開圖文檔命令中的文件管理命令，在服裝圖藝設(shè)計(jì)軟件的安裝目錄下找到針織庫(kù)；其次，打開Lace找到3×3的結(jié)構(gòu)單元，左鍵單擊選中該單元，將選中的結(jié)構(gòu)單元放置在設(shè)計(jì)好的羅紋組織結(jié)構(gòu)的正面線圈縱行上；再次，用選窗選中挑花組織的結(jié)構(gòu)單元，利用圖像循環(huán)命令得到挑花組織；最后，利用調(diào)整密度和針織圖像命令，設(shè)計(jì)符合要求的挑花組織。

2.2.4 復(fù)合組織

讀入針織單元，將針織單元放在一起，連接在一起的針織單元的針數(shù)必須相同，然后根據(jù)需要，將3個(gè)針織單元定義在矩形選窗內(nèi)，并通過(guò)圖像循環(huán)命令循環(huán)。針織單元間的連接完成后，可以通過(guò)針織命令中的針織密度設(shè)置針織結(jié)構(gòu)的松緊比例，最后通過(guò)針織圖像命令設(shè)計(jì)完成圖像轉(zhuǎn)換。

2.3 夾花紗設(shè)計(jì)

系統(tǒng)提供了夾花紗設(shè)計(jì)工具，可以模擬單根毛紗中不同顏色紗線的比例，形成夾花紗。點(diǎn)擊導(dǎo)航比例號(hào)“S”，進(jìn)入針織模擬窗，在顏色面板上選擇某個(gè)顏色，再點(diǎn)擊夾花紗設(shè)置命令，彈出夾花紗設(shè)置對(duì)話框，對(duì)夾花紗進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置好后，顏色面板上選中的顏色將變?yōu)閹в袏A花紗的針跡，再用配好色的夾花紗設(shè)計(jì)各種針織面料。

2.4 針織模擬效果

如今的針織面料也會(huì)采用多種后整理方法，如磨砂處理，使線圈結(jié)構(gòu)的清晰度和明暗度發(fā)生變化。點(diǎn)擊針織模擬參數(shù)命令，彈出針織模擬參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，針織模擬參數(shù)命令可調(diào)整亮度、色度、磨砂效果、混紗顆粒大小。

3 針織服裝款式CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 針織服裝款式圖設(shè)計(jì)

作圖前提準(zhǔn)備好后，選擇繪圖功能子命令—“直線”或“曲線”，直接在工作區(qū)制作款式圖。以制作條格為例，選擇繪圖子工具—“矩形”或“方形”，制作最小的花型單元，也可以用圖案循環(huán)或復(fù)制功能將單元做完整。最小單元完成后，選擇填充功能子命令—“圖案填充”，將圖填到平面款式圖內(nèi)[4]。以花卉類為例，用繪圖功能子命令—“繪折線”和“圖層”或“路徑”功能，將資料花卉的輪廓描繪出來(lái)，輪廓封閉后可以直接用填充功能將封閉的部位上色或填入芝麻點(diǎn)、格條。最小單元操作完畢后，可直接將單元實(shí)行填充功能的子命令—“橫向移位填充”填入平面款式圖內(nèi)。

3.2 針織服裝效果圖設(shè)計(jì)

將模特造型從資料庫(kù)調(diào)出后，打開圖層面板，用“新建”功能建立新的圖層，選擇繪圖功能，在新建圖層上，根據(jù)模特的造型制作款式圖，款式圖制作完成后，可以利用顏色填充或圖案填充將圖案元素填入款式圖內(nèi)，用矢量作圖模式比較簡(jiǎn)單。

將模特造型從資料庫(kù)調(diào)出后，可以直接點(diǎn)擊路徑功能子命令—“折線”或“曲線”，根據(jù)模特造型直接繪制款式效果圖?？蚣芾L制完成后，選擇“路徑修改”功能，將款式圖進(jìn)行修飾。選擇路徑功能后，點(diǎn)擊所需要填入的顏色或圖案的框架板塊，被選擇的框架四周出現(xiàn)方型節(jié)點(diǎn)標(biāo)志后，在路徑選項(xiàng)面板上選擇需要填充的元素，隨即所選的部位直接按照要求填充所需要的元素。

3.3 針織服裝立體貼圖設(shè)計(jì)

立體貼圖是建立在人體三維基礎(chǔ)上的，要想讓立體貼圖達(dá)到令人滿意的效果，要先對(duì)人體三維造型和服裝的立體概念有所了解。人體是一個(gè)特定的立體，是由4個(gè)面（前面、后面、兩個(gè)側(cè)面）和胸、腰、臀的曲線組成。從正面看，腰部上下由兩個(gè)梯形箱體組成；從側(cè)面看，胸部前隆，臀部微后翹，整體凸顯出優(yōu)美的曲線。就服裝設(shè)計(jì)而言，一件具有立體感的服裝應(yīng)與人體特征相符合。正確地認(rèn)識(shí)人的體形特征有助于加深對(duì)服裝立體性的理解，明確人體對(duì)服裝效果圖的基本要求。三維立體貼圖提供了一條將二維面料轉(zhuǎn)換成三維服裝的途徑，可以表現(xiàn)同一款式、不同面料的二維外觀效果圖像，也可以在照片上立體展示。該過(guò)程就是在衣片上建立一個(gè)獨(dú)立的物件，與設(shè)定一個(gè)線段選窗相似，如果對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行多次邊線繪制，可在新建物件的基礎(chǔ)上繼續(xù)執(zhí)行添加物件的命令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)圖像的繪制。添加物件的命令可多次進(jìn)行邊線繪制，當(dāng)邊線顏色為藍(lán)色時(shí)，表示當(dāng)前選中的狀態(tài)。另外，要想修改影響立體貼圖邊線效果的物件，可通過(guò)修改新建物件或添加物件的邊線實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

編織工藝單的高效精準(zhǔn)化生成一直是橫編針織服裝企業(yè)不斷追求的目標(biāo)，本研究以針織面料CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用為例進(jìn)行實(shí)踐研究，詳細(xì)介紹了服裝CAD紙樣技術(shù)和橫編針織服裝的編織工藝結(jié)合過(guò)程，同時(shí)也為毛衫企業(yè)開發(fā)豐富多樣的橫機(jī)編織服裝提供了可參考依據(jù)。隨著3D服裝紙樣技術(shù)和電腦橫機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn)，紙樣技術(shù)在編織工藝中的應(yīng)用將越來(lái)越成熟。