配色模紋組織課堂演示軟件的開發(fā)與應(yīng)用

王 旭，袁惠芬，魏安方，宋遠(yuǎn)丁

(安徽工程大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

一、 配色模紋組織課堂教學(xué)演示軟件的開發(fā)目的

“織物結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)”是紡織工程專業(yè)課中繪圖演示過程較多的課程之一，繪圖演示的目的是增加學(xué)生對(duì)織物結(jié)構(gòu)和上機(jī)圖的理解。傳統(tǒng)的粉筆+黑板繪圖教學(xué)效率低，尤其是對(duì)于配色模紋組織，需要顏色和組織的配合才能清晰地呈現(xiàn)配色效果，繪圖過程占用大量時(shí)間，而當(dāng)色紗排列規(guī)律或織物組織變化時(shí)，又不得不重新繪圖。因此，開發(fā)適合配色模紋組織課堂教學(xué)演示的繪圖軟件，對(duì)提高教學(xué)效率具有積極的作用。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)紡織類高校十分重視對(duì)專業(yè)課程的教學(xué)改革，并針對(duì)課程的特點(diǎn)開發(fā)了相關(guān)軟件，取得了良好的教學(xué)效果[1-3]。我校(安徽工程大學(xué))紡織工程專業(yè)結(jié)合“織物結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)”課程有關(guān)內(nèi)容的特點(diǎn)開發(fā)了相應(yīng)的教學(xué)軟件[4-5]，并根據(jù)配色模紋組織的繪圖特點(diǎn)，采用Visual Basic 6.0開發(fā)了適合配色模紋組織教學(xué)演示用繪圖軟件。為方便教師執(zhí)行演示過程，軟件以鼠標(biāo)點(diǎn)擊的方式進(jìn)行色紗排列及織物組織的輸入，并能正確演示配色模紋組織的效果。演示教學(xué)既加深了學(xué)生對(duì)配色模紋組織的理解，又提高了繪圖質(zhì)量和教學(xué)效率，經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果。

二、 配色模紋組織課堂教學(xué)演示軟件的開發(fā)

首先根據(jù)配色模紋組織原理對(duì)演示軟件的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。配色模紋組織圖案是織物組織和色紗排列共同作用形成的配色圖案效果。圖1所示為配色模紋組織圖案形成示意圖，其織物組織為2/2右斜紋，色經(jīng)、色緯排列均為2A4B2A。

圖1 配色模紋組織形成示意圖

影響配色模紋組織圖案效果的因素包括色紗排列規(guī)律和組織圖。其中組織圖是反映經(jīng)緯交織規(guī)律的圖解，通常以方格紙的縱向、橫向分別表示經(jīng)紗、緯紗。按照繪圖習(xí)慣，方格內(nèi)經(jīng)浮點(diǎn)用“×”標(biāo)記，緯浮點(diǎn)則空白。色紗排列分為經(jīng)紗和緯紗顏色排列規(guī)律，分別在組織圖上方和左方用顏色標(biāo)識(shí)。

在進(jìn)行配色模紋組織分析時(shí)，最常見有兩種情況：一是已知組織圖和色紗循環(huán)規(guī)律，分析并繪制配色模紋組織圖案；二是已知配色模紋組織圖案和色紗循環(huán)規(guī)律，分析并繪制織物組織圖。

對(duì)于已知組織圖和色紗循環(huán)規(guī)律的情況，配色模紋組織圖案可按照下列步驟分析：(1)繪制組織圖、色經(jīng)排列圖、色緯排列圖，并確定配色模紋組織循環(huán)數(shù)；(2)繪制經(jīng)浮點(diǎn)標(biāo)記；(3)根據(jù)色經(jīng)、色緯及組織點(diǎn)性質(zhì)，判斷當(dāng)前方格內(nèi)的顏色屬性并繪制。

對(duì)于已知配色模紋組織圖案和色紗循環(huán)規(guī)律的情況，組織圖可按照下列步驟分析：(1)繪制配色模紋組織圖案、色經(jīng)排列圖、色緯排列圖；(2)如當(dāng)前配色模紋組織圖案方格對(duì)應(yīng)的色經(jīng)、色緯顏色一致，則該方格既可為經(jīng)浮點(diǎn)，又可為緯浮點(diǎn)；(3)如當(dāng)前配色模紋組織圖案方格對(duì)應(yīng)的色經(jīng)、色緯顏色不一致，且顏色和色緯一致，則該方格為必然緯浮點(diǎn)；(4)如當(dāng)前配色模紋組織圖案方格對(duì)應(yīng)的色經(jīng)、色緯顏色不一致，且顏色和色經(jīng)一致，則該方格為必然經(jīng)浮點(diǎn)。

根據(jù)配色模紋組織的繪圖特點(diǎn)，開發(fā)的教學(xué)演示軟件應(yīng)具有以下功能：(1)能按給定的經(jīng)緯紗數(shù)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的方格區(qū)域；(2)具有織物組織讀入或通過鼠標(biāo)單擊產(chǎn)生組織圖的功能；(3)具有通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊標(biāo)識(shí)色經(jīng)和色緯排列規(guī)律的功能；(4)具有根據(jù)織物組織和色紗排列規(guī)律自動(dòng)生成配色模紋組織圖案的功能；(5)具有根據(jù)配色模紋組織圖案和色紗排列規(guī)律自動(dòng)生成組織圖的功能。此外，為方便管理，還應(yīng)具有保存配色模紋組織圖案和數(shù)據(jù)的功能。

根據(jù)上述要求，我們運(yùn)用Visual Basic 6.0開發(fā)了配色模紋組織教學(xué)演示軟件。軟件設(shè)計(jì)包括窗體設(shè)計(jì)和代碼編寫兩部分。窗體由圖片框(PictureBox)、框架(Frame)、單選按鈕(OptionButton)、命令按鈕(CommandButton)、組合框(ComboBox)、文本框(TextBox)、標(biāo)簽(Label)等控件構(gòu)成。

圖2所示為配色模紋組織教學(xué)演示軟件界面，窗體包括繪圖區(qū)、參數(shù)選擇區(qū)、功能按鈕區(qū)和狀態(tài)顯示區(qū)。其中，繪圖區(qū)包括色經(jīng)、色緯排列區(qū)和組織圖及配色模紋組織圖案顯示區(qū)；參數(shù)選擇區(qū)包括經(jīng)點(diǎn)標(biāo)記選擇按鈕、經(jīng)點(diǎn)標(biāo)記顏色選擇、經(jīng)緯紗數(shù)輸入、組織圖輸入和色紗顏色選擇，經(jīng)浮點(diǎn)、色經(jīng)、色緯的顏色可通過調(diào)用Windows標(biāo)準(zhǔn)調(diào)色盤設(shè)置，從而提高課堂演示效果；功能按鈕區(qū)包括繪圖、配色模紋、保存組織數(shù)據(jù)、保存配色模紋數(shù)據(jù)、幫助和退出等按鈕；狀態(tài)顯示區(qū)主要是顯示當(dāng)前時(shí)間及鼠標(biāo)所在的經(jīng)緯紗位置等信息。

圖2 配色模紋組織教學(xué)演示軟件界面

程序以消息驅(qū)動(dòng)機(jī)制運(yùn)行，即程序可根據(jù)相應(yīng)事件的發(fā)生觸發(fā)對(duì)應(yīng)的過程，過程即為完成某些特定的任務(wù)而編寫的代碼段，通常用于響應(yīng)特定的事件，如鼠標(biāo)單擊(Click)等。根據(jù)配色模紋組織演示功能，確定如下編程思路：

(1) 程序運(yùn)行開始，輸入經(jīng)緯紗數(shù)，選擇組織圖或以自定義方式，點(diǎn)擊繪圖按鈕，則出現(xiàn)相應(yīng)的方格紙，該過程可通過Line方法實(shí)現(xiàn)。

(2) 鼠標(biāo)移動(dòng)到中央方格區(qū)域可編輯組織圖，狀態(tài)區(qū)提示當(dāng)前經(jīng)緯紗位置，鼠標(biāo)單擊，則繪制經(jīng)浮點(diǎn)，該過程以Mousedown事件觸發(fā)繪圖。如單擊處當(dāng)前已存在標(biāo)記，則擦除當(dāng)前標(biāo)記，使其變?yōu)榭瞻住?/p>

(3) 鼠標(biāo)移動(dòng)到色經(jīng)、色緯方格區(qū)域可編輯色經(jīng)、色緯排列圖，該過程以Mousedown事件觸發(fā)繪圖。如單擊處當(dāng)前已存在A色(或B色)，則使其變?yōu)锽色(或A色)。

(4) 點(diǎn)擊配色模紋按鈕，則根據(jù)色紗排列和組織圖繪制配色模紋組織。

此外，保存圖像按鈕可將當(dāng)前配色模紋組織圖以圖像文件保存，組織矩陣、配色矩陣按鈕分別將當(dāng)前組織、配色模紋組織以矩陣形式保存為文本文件。

三、 配色模紋組織教學(xué)演示軟件的應(yīng)用

下面用例1～例4說(shuō)明已知組織圖和色紗排列時(shí)，生成配色模紋組織的具體操作過程，即根據(jù)織物組織和色紗排列設(shè)計(jì)配色模紋組織。打開軟件輸入經(jīng)緯紗數(shù)，選擇織物組織或自定義，點(diǎn)擊繪圖，則演示軟件首先繪制出對(duì)應(yīng)的方格紙區(qū)域及經(jīng)浮點(diǎn)，或通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊生成經(jīng)浮點(diǎn)。通過鼠標(biāo)分別設(shè)置上方的色經(jīng)排列和左方的色緯排列，并點(diǎn)擊配色模紋按鈕，則出現(xiàn)配色模紋組織圖案效果。如勾選顯示組織，則既顯示配色模紋組織圖案又顯示經(jīng)浮點(diǎn)，否則僅顯示配色模紋組織圖案。

例1，如圖3(a)所示，經(jīng)、緯紗數(shù)均設(shè)置為24，織物組織選擇2/2方平，點(diǎn)擊繪圖，則出現(xiàn)組織圖，然后設(shè)置色經(jīng)、色緯排列均為2B4A2B，點(diǎn)擊配色模紋按鈕，則出現(xiàn)配色模紋組織圖案效果。例2，如圖3(b)所示，經(jīng)、緯紗數(shù)均設(shè)置為24，織物組織選擇平紋，點(diǎn)擊繪圖，則出現(xiàn)組織圖，然后設(shè)置色經(jīng)、色緯排列均為[1B1A]3[1A1B]3，點(diǎn)擊配色模紋按鈕，則出現(xiàn)配色模紋組織圖案效果。例3，如圖3(c)所示，經(jīng)、緯紗數(shù)均設(shè)置為24，織物組織選擇2/2右斜紋，點(diǎn)擊繪圖，則出現(xiàn)組織圖，然后設(shè)置色經(jīng)、色緯排列均為1B1A，點(diǎn)擊配色模紋按鈕，則出現(xiàn)配色模紋組織圖案效果。例4，如圖3(d)所示，經(jīng)、緯紗數(shù)均設(shè)置為24，織物組織選擇2/2右斜紋，點(diǎn)擊繪圖，則出現(xiàn)組織圖，然后設(shè)置色經(jīng)、色緯排列均為4A4B，點(diǎn)擊配色模紋按鈕，則出現(xiàn)配色模紋組織圖案效果。

圖3 配色模紋組織演示實(shí)例1～4

當(dāng)在組織圖區(qū)域空白方格上單擊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生經(jīng)浮點(diǎn)標(biāo)記，當(dāng)在“×”上繼續(xù)點(diǎn)擊左鍵，則返回空白狀態(tài)。為方便組織圖的填繪及清除過程，設(shè)置了按住并移動(dòng)鼠標(biāo)左鍵的連續(xù)填充功能，以及按住并移動(dòng)右鍵的連續(xù)清除功能。

點(diǎn)擊“保存圖像”按鈕，則彈出Windows通用對(duì)話框，實(shí)現(xiàn)圖像保存。點(diǎn)擊“組織矩陣”“配色矩陣”按鈕，則彈出Windows通用對(duì)話框，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保存，其中0、1分別表示緯、經(jīng)浮點(diǎn)，2表示該處既可為經(jīng)浮點(diǎn)又可為緯浮點(diǎn)，3表示顏色A，4表示顏色B。單擊“幫助”按鈕，則彈出操作提示。單擊“退出”按鈕，則退出演示軟件。

例5為已知配色模紋組織圖案和色紗排列規(guī)律生成組織圖的演示過程。如圖4(a)所示，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊輸入配色模紋組織圖案和色紗排列圖。其中，配色模紋組織循環(huán)組織為4，色經(jīng)、色緯排列規(guī)律均為[1A1B]2。點(diǎn)擊組織分析，即可得到圖4(b)所顯示的織物組織，其中必然經(jīng)浮點(diǎn)用“×”標(biāo)識(shí)，必然緯浮點(diǎn)用空白標(biāo)識(shí)，既可為經(jīng)浮點(diǎn)又可為緯浮點(diǎn)用“●”標(biāo)識(shí)。點(diǎn)擊“配色矩陣”“組織矩陣”按鈕可分別保存當(dāng)前配色模紋組織和織物組織信息，分別如圖4(c)、(d)所示。其中，配色矩陣中3、4分別表示顏色A、B；組織矩陣中0、1分別表示必然緯、經(jīng)組織點(diǎn)，2表示既可為經(jīng)組織點(diǎn)又可為緯組織點(diǎn)。由此可知，適合上述配色模紋組織和色紗排列的組織圖有多種可能，如3/1右斜紋、2/2右斜紋或1/3右斜紋等。

通過上述實(shí)例分析可以看出，運(yùn)用課堂演示軟件可快速進(jìn)行配色模紋組織的繪圖和分析，使學(xué)生更容易掌握配色模紋組織的知識(shí)并加深理解。

圖4 配色模紋組織演示實(shí)例5

四、 結(jié)語(yǔ)

通過配色模紋組織教學(xué)過程的實(shí)踐，在采用該教學(xué)演示軟件后，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊的方式在投影屏幕上即可快速顯示配色模紋組織的圖案效果，以替代傳統(tǒng)的黑板手工繪圖，方便了課程教學(xué)，提高了繪圖質(zhì)量和教學(xué)效率。

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