[發(fā)明專利]基于纖維的數(shù)碼紗仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710476522.2
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107273622B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘俊杰;周建;王峰;王鴻博
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰薌菲服飾有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/12
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司 31203
• 代理人: 陸林輝

1.一種基于纖維的數(shù)碼紗仿真方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1、基于真實(shí)數(shù)碼紗的紗線中的纖維，構(gòu)建纖維紋理的數(shù)學(xué)模型以獲得每根纖維的模擬效果圖；

S2、根據(jù)真實(shí)紗線的紡紗工藝參數(shù)計算真實(shí)紗線上的區(qū)域色塊參數(shù)，構(gòu)建紗線色塊排列模型以獲得紗線色塊模擬效果圖；

S3、利用真實(shí)紗線中不同組份間漸變規(guī)律構(gòu)建模擬紗線的顏色漸變模型以獲得顏色漸變模擬效果圖，同時結(jié)合光照模型仿真真實(shí)紗線的亮度信息；

S4、采集真實(shí)紗線的直徑數(shù)據(jù)，模擬紗線仿真真實(shí)紗線的直徑形態(tài)以獲得直徑形態(tài)模擬效果圖；

S5、模擬紗線可視化調(diào)整優(yōu)化以獲得人眼分辯率下的模擬紗線效果圖；

在步驟S1中，構(gòu)件纖維紋理的數(shù)學(xué)模型過程為：

采用一個像素點(diǎn)作為構(gòu)成每根纖維的元素，將每根纖維的紋理轉(zhuǎn)換為矩陣形式的數(shù)學(xué)模型：

式中，d表示每根纖維的高度，E_i,p(i)表示每根纖維的第i個像素點(diǎn)的RGB值；

將每根纖維的RGB值轉(zhuǎn)化為HSV值，對轉(zhuǎn)化得到的HSV值中的V值在設(shè)定亮度范圍內(nèi)隨機(jī)變化以獲得新的HSV值，并將新的HSV值重新轉(zhuǎn)換為RGB值以獲得每根纖維的新的數(shù)學(xué)模型。

2.如權(quán)利要求1所述的基于纖維的數(shù)碼紗仿真方法，其特征在于，在步驟S2中，利用公式1計算出真實(shí)紗線的紗線直徑，公式1為：

式中，d為紗線直徑mm，Nt為真實(shí)紗線的紗線細(xì)度tex，δy為真實(shí)紗線的紗線密度g/cm3，δy＝0.8～0.9；

利用公式2計算出真實(shí)紗線的紗線捻距，公式2為：

式中，h為紗線捻距mm，Tt為真實(shí)紗線的紗線捻度；

利用公式3計算出真實(shí)紗線的紗線捻回角，公式3為：

式中，β為紗線捻回角；

獲得一個周期的色塊的長度和色塊的寬度，將每根纖維按照捻回方向依次排列，構(gòu)建基于纖維單元的紗線色塊排列模型，其中，色塊的長度為紗線捻距，色塊的寬度為紗線直徑。

3.如權(quán)利要求1所述的基于纖維的數(shù)碼紗仿真方法，其特征在于，在步驟S3中，利用不同組份間等差數(shù)列遞增遞減的漸變規(guī)律，構(gòu)建模擬紗線的顏色漸變模型。

4.如權(quán)利要求1所述的基于纖維的數(shù)碼紗仿真方法，其特征在于，在步驟S3中，利用公式4計算真實(shí)紗線的表面任意一點(diǎn)的光照強(qiáng)度，公式4為：

G₂(x，y)＝C×sinx 0≤x≤π

C＝I₁×K_d 0≤K_d≤1

式中，G₂(x,y)為光照強(qiáng)度函數(shù)，I_l為光源的入射光強(qiáng)度，K_d為真實(shí)紗線的表面漫反射率。

5.如權(quán)利要求1所述的基于纖維的數(shù)碼紗仿真方法，其特征在于，在步驟S4中，采集多幅連續(xù)無間斷的真實(shí)紗線的直徑圖像，并對采集的紗線序列圖像進(jìn)行圖像分割和形態(tài)學(xué)運(yùn)算處理，獲取真實(shí)紗線的直徑數(shù)據(jù)；

將真實(shí)紗線的直徑數(shù)據(jù)賦予給模擬紗線，以仿真真實(shí)紗線的直徑形態(tài)。

6.如權(quán)利要求1所述的基于纖維的數(shù)碼紗仿真方法，其特征在于，在步驟S5中，計算人眼的分辨率和模擬紗線的圖像分辨率的倍數(shù)關(guān)系，應(yīng)用雙線性插值算法對模擬紗線的圖像進(jìn)行壓縮處理以獲得人眼分辨率下的模擬紗線效果圖。