基于服裝CAD技術的可視化針織編織工藝

王文杰，張靈霞，李丹月

（大連工業(yè)大學藝術與信息工程學院，遼寧 大連 116400）

針織服裝具有獨特的成型方法，即將紗線通過針織設備直接加工成服裝或者衣片，主要的生產設備是針織橫機和全成型針織圓機。針織服裝的計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）系統(tǒng)主要有橫機CAD設計系統(tǒng)和無縫針織圓機CAD設計系統(tǒng)。該類由軟件公司開發(fā)的CAD系統(tǒng)可以輔助手動或半自動橫機的產品設計，操作方便靈活、實用性強，不受橫機設備種類的限制。隨著服裝業(yè)的迅速發(fā)展以及計算機的日益普及，服裝CAD系統(tǒng)被越來越多的服裝企業(yè)應用。

1 服裝CAD技術概述

1.1 CAD系統(tǒng)概述

CAD系統(tǒng)在服裝行業(yè)的應用始于20世紀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可以實現服裝的款式設計、結構設計、推檔排料、工藝設計等一系列設計的計算機化。因為使用CAD系統(tǒng)可以加快新產品的開發(fā)速度，提高產品的質量，降低生產成本，使用戶在設計、生產以及對市場的快速反應能力方面有很大程度的提高，所以CAD系統(tǒng)的應用推廣速度很快，是企業(yè)提高自身素質、增強創(chuàng)新能力和市場競爭力的有效工具。目前，國內外許多服裝生產商、設計機構都引進了CAD系統(tǒng)。近幾年，針織服裝行業(yè)發(fā)展迅猛，產品種類繁多，目前，針織服裝的數量在服裝行業(yè)中所占比例已經接近機織服裝。因此，CAD技術在針織服裝工業(yè)也得到了廣泛應用。

1.2 服裝CAD系統(tǒng)的作用

服裝CAD技術將人與計算機較好地聯(lián)系在一起，使服裝企業(yè)應對市場、適應市場競爭加劇情況的能力被最大限度地激發(fā)出來。計算機內可存儲大量款式和花紋圖案，同時還具備面料組織、花紋圖案設計、款式和色彩組合、快速修改調用、輸入輸出彩色畫面等功能，可通過網絡查詢數據大大提高設計師的想象力和創(chuàng)造性，大幅提升服裝設計質量。

在服裝的加工和生產中，產品的開發(fā)和設計以及裁切的準備一直是瓶頸。應用CAD服裝系統(tǒng)后，簡單的樣式設計和試切功能以及快速的切割結構設計，尤其是放碼和排料功能，這些都可以在幾分鐘內完成。如今，傳統(tǒng)設計需要幾個小時或幾天的時間才能完成，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在計算機中，減少或取消樣板的存儲，提高搜索效率，并簡化模板管理，對于利潤逐年減少的服裝行業(yè)來說，光布料就可以節(jié)省很多。將計算機用于設計和繪制服裝效果、紙樣、排樣圖等，完成大量的技術和重復性工作，可以降低設計師的工作強度，減少技術難題。

利用服裝CAD系統(tǒng)將服裝設計信息保存在計算機上，使其可以隨時調用，同時方便管理，當連接到其他系統(tǒng)時，還可以進行信息傳輸，根據生產需要隨時提供項目信息，將服裝設計、制造、生產、管理、運用等集成在一起，使應用服裝CAD系統(tǒng)的企業(yè)能成為一家易于管理、高效的現代服裝制造企業(yè)。服裝CAD技術在服裝制造中具有不可替代的作用，其應用可以說是現代生產的開始，因此，服裝CAD技術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計、樣板設計、放碼排料、工藝設計等功能，而服裝CAD硬件系統(tǒng)由計算機、輸入設備和輸出設備組成。

輸入設備包括數字化儀（又稱讀圖板、數字化板）、掃描儀、數碼相機等。其中，數字化儀是一種數字化圖形數據輸入設備，該儀器可以將現有的服裝樣板讀入計算機，因此又稱讀圖板。掃描儀是計算機的圖像輸入設備，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、手繪稿輸入計算機中。數碼相機也是一種圖像輸入設備，常用于動態(tài)圖像的輸入，也可用于1∶1樣板的輸入。

輸出設備包括打印機、繪圖儀、切割機、裁床設備等。其中，打印機是計算機的輸出設備，分為黑白和彩色，有針式、噴墨和激光等類型。在服裝CAD的應用中，打印機可輸出彩色效果圖、按比例縮小的樣板、排料圖、生產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備，主要用于1∶1樣板的輸出，由于繪圖介質不同，有噴墨和筆式之分；由于進紙方式不同，有滾筒、平板之分。切割機屬于樣板輸出設備，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。切割機有小型和大型、平板和滾筒、單筆和雙筆等類型。自動裁床系統(tǒng)（裁割系統(tǒng)）是服裝技術現代化的標志，屬于一種高新技術，在原理上相當于繪圖儀或切割機，但其通常有兩個系統(tǒng)，即自動鋪布系統(tǒng)和自動裁切系統(tǒng)。當其與服裝CAD系統(tǒng)連接時，排料信息通過端口輸入自動裁床，自動裁床就會按照排料設計的鋪布層數自動完成鋪布，再自動完成面料的裁割。

2 針織面料CAD設計應用

針織模塊是將圖案及圖片轉換為針織效果的先進操作模塊，與位圖模塊一樣，有一組繪圖命令設計針織面料，更重要的是，其能控制針織的針跡并即時預覽針織效果。

2.1 基本組織設計

2.1.1 平針組織

打開設計系統(tǒng)，在命令面板下選擇針織設計模塊，在比例視窗中選擇S視窗，進入針織模擬窗，選擇白色正針。針織模擬窗能真實地顯示圖像的針織效果，每一點顯示為一個針跡[2]。顏色面板的色框也將以針跡的形式顯現，將光標指向一個色框，點擊鼠標的右鍵，色框中的針形會改變；點擊一下為反針，再點擊一下恢復為正針。

點擊繪圖工具，選擇繪制正方形，在繪圖工作區(qū)畫出一個正方形；點擊填充工具，選擇單色填充，在正方形中點擊鼠標左鍵，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，在對話框中設定針織面料的橫密和縱密，形成設計需要的織物密度；單擊窗口命令，選中設計好的平針面料，然后單擊針織圖像命令，將針織模擬窗中的針織圖案轉換到繪圖區(qū)；單擊窗口命令，在四方形定窗選項中設置像素，將窗口移到面料上后點擊鼠標右鍵，實施窗外清除命令，完成平針面料設計。

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，拖動鼠標拉出一個大的選窗，得到一整塊2+2羅紋組織，接下幾步參考平針組織設計步驟，最終得到羅紋組織。

2.2 常見花色組織設計

2.2.1 提花組織

圖案的獲取途徑有很多種，如外圍設備、網絡或者素材庫，可從中選取一張合適的圖片進行處理。打開色彩整合命令，對圖片的顏色數目進行篩選，然后實施換色命令，使圖案的顏色數目和色彩都符合設計要求。考慮到針織效果視窗具有放大效果，可以使用變形工具對圖案大小進行縮放，并用窗口工具從圖片上截取一個大小合理、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。首先，在針織素材庫中調用針織結構單元，打開圖文檔命令中的文件管理命令，在服裝圖藝設計軟件的安裝目錄下找到針織庫，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的結構單元，左鍵單擊選中該單元，把選中的結構單元放置在設計好的羅紋組織結構的正面線圈縱行上[3]。再次，用選窗選中絞花組織的結構單元，利用圖像循環(huán)命令得到絞花組織。最后，利用調整密度和針織圖像命令，設計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，在服裝圖藝設計軟件的安裝目錄下找到針織庫；其次，打開Lace找到3×3的結構單元，左鍵單擊選中該單元，將選中的結構單元放置在設計好的羅紋組織結構的正面線圈縱行上；再次，用選窗選中挑花組織的結構單元，利用圖像循環(huán)命令得到挑花組織；最后，利用調整密度和針織圖像命令，設計符合要求的挑花組織。

2.2.4 復合組織

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必須相同，然后根據需要，將3個針織單元定義在矩形選窗內，并通過圖像循環(huán)命令循環(huán)。針織單元間的連接完成后，可以通過針織命令中的針織密度設置針織結構的松緊比例，最后通過針織圖像命令設計完成圖像轉換。

2.3 夾花紗設計

系統(tǒng)提供了夾花紗設計工具，可以模擬單根毛紗中不同顏色紗線的比例，形成夾花紗。點擊導航比例號“S”，進入針織模擬窗，在顏色面板上選擇某個顏色，再點擊夾花紗設置命令，彈出夾花紗設置對話框，對夾花紗進行設置。設置好后，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計各種針織面料。

2.4 針織模擬效果

如今的針織面料也會采用多種后整理方法，如磨砂處理，使線圈結構的清晰度和明暗度發(fā)生變化。點擊針織模擬參數命令，彈出針織模擬參數設置對話框，針織模擬參數命令可調整亮度、色度、磨砂效果、混紗顆粒大小。

3 針織服裝款式CAD設計應用

3.1 針織服裝款式圖設計

作圖前提準備好后，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[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，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、格條。最小單元操作完畢后，可直接將單元實行填充功能的子命令—“橫向移位填充”填入平面款式圖內。

3.2 針織服裝效果圖設計

將模特造型從資料庫調出后，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，用矢量作圖模式比較簡單。

將模特造型從資料庫調出后，可以直接點擊路徑功能子命令—“折線”或“曲線”，根據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，將款式圖進行修飾。選擇路徑功能后，點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方型節(jié)點標志后，在路徑選項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計

立體貼圖是建立在人體三維基礎上的，要想讓立體貼圖達到令人滿意的效果，要先對人體三維造型和服裝的立體概念有所了解。人體是一個特定的立體，是由4個面（前面、后面、兩個側面）和胸、腰、臀的曲線組成。從正面看，腰部上下由兩個梯形箱體組成；從側面看，胸部前隆，臀部微后翹，整體凸顯出優(yōu)美的曲線。就服裝設計而言，一件具有立體感的服裝應與人體特征相符合。正確地認識人的體形特征有助于加深對服裝立體性的理解，明確人體對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換成三維服裝的途徑，可以表現同一款式、不同面料的二維外觀效果圖像，也可以在照片上立體展示。該過程就是在衣片上建立一個獨立的物件，與設定一個線段選窗相似，如果對目標圖像進行多次邊線繪制，可在新建物件的基礎上繼續(xù)執(zhí)行添加物件的命令，進而實現對目標圖像的繪制。添加物件的命令可多次進行邊線繪制，當邊線顏色為藍色時，表示當前選中的狀態(tài)。另外，要想修改影響立體貼圖邊線效果的物件，可通過修改新建物件或添加物件的邊線實現。

4 結語

編織工藝單的高效精準化生成一直是橫編針織服裝企業(yè)不斷追求的目標，本研究以針織面料CAD設計應用為例進行實踐研究，詳細介紹了服裝CAD紙樣技術和橫編針織服裝的編織工藝結合過程，同時也為毛衫企業(yè)開發(fā)豐富多樣的橫機編織服裝提供了可參考依據。隨著3D服裝紙樣技術和電腦橫機技術的不斷改進，紙樣技術在編織工藝中的應用將越來越成熟。