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1、第2 7 卷第4 期 2 0 0 6 年4 月 纺织学报 J o u m a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 7N o4 A p r 2 0 0 6 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 6 ) 0 4 0 0 5 3 0 3 服装纸样C A D 中曲线修改的研究 王宏付1 ，林意2 ( 1 江南大学纺织服装学院，江苏无锡2 1 4 1 2 2 ；2 江南大学信息工程学院，江苏无锡2 1 4 1 2 2 ) 摘要服装纸样C A D 设计涉及到许多修改其中一个主要修改模块是自由曲线的修改，但目前C A D 软件中的修 改模块有
2、许多不足。结合服装纸样C A D 设计线型修改的实际情况，提出了一种新的型值点修改方法，该方法利用 三次均匀有理B 样条构造，修改时曲线能随着鼠标移动而快速改变形状。这种方式直观，符合设计人员的习惯。 同时修改有很好的局部性，不需要将整个曲线进行重新计算，所以可控性好，有很强的灵活性，便于设计人员使用。 关键词服装C A D ；纸样设计；自由曲线；修改 中国分类号：T S 9 4 12 6文献标识码：A S t u d yo nt h ec u r v em o d i f i c a t i o no fg a r m e n tp a t t e r nC A D W A N GH o n
3、 g f u l ，L 1 NY i 2 ( 1 S c h o o lo f T “t i & a n dG a r m e n t s ，S o u t h e r r tY a n g t z eU n i v e r s 时，W u x i ，J i “ “2 1 4 1 2 2 C h n a ； 2S c h o o lo f I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y ，S o u t h e r nY a n g t z eU n i t e r s 酊W u x i ，J i a n g s u2 1 4 1 2 2 C h n a )
4、A b s t r a c tT h ed e s i g no fg a r m e n tp a t t e r nC A Dr e l a t e st om a n y - m o d i f i c a t i o nm e t h o d s ，o n eo fw h i c hi sf r e e c u r v em o d i f i c a t i o n H o w e v e r ，m a n ym o d i f i c a t i o nm o d u l e si nt h ep r e s e n tC A Ds o f t w a r eh a v ed r
5、a w b a c k s T a k e n i n t oc o n s i d e r a t i o nt h ep r a c t i c a ln e e d si nt h ec u r v em o d i f i c a t i o no ft h eg a r m e n tp a t t e r nC A D ，an e wm o d e lv a l u e p o i n tm o d i f i c a t i o n m e t h o dw a sp r o p o s e d T h i sm e t h o dw a sb a s e do nt h r i
6、 c e u n i f o r m i t y Bs a m p l e s t r i p c o n s t i t u t i o n ，t h es h a p eo fc u r i ec a nb ec h a n g e ds w i f t l yw i t hm o v i n go ft h em o u s e I ti sv i s u a l ，a c c o r d sw i t ht h e h a b i t so fd e s i g n e r s I tc a Ib ea p p l i e dt om o d i f i c a t i o no fp
7、 a r to fac u r v ew i t hn on e e df o rr e c a l c u l a t i n gt h ew h o l e c u r v e T h e r e f o r e ，t h i sm e t h o dh a st h ea d v a n t a g e so fg o o dc o n t r o l l a b i l i t y ，h i g hf l e x i b i l i t y ，a n de a s yo p e r a t i o n K e yw o r d sg a r m e n tC A D ；p a R e
8、md e s i g n ；f r e eC U l v e ；m o d i f i c a t i o n 计算机辅助服装设计是计算机技术与服装设计 艺术相结合的产物，已深入到服装工业设计与加工 领域，对服装工业的现代化发展起到了革命性作用。 在许多计算机辅助服装设计过程中，尤其在纸样的 C A D 设计中，常常涉及到设计的修改。因此，服装 设计中的修改模块是计算机辅助服装设计中的重要 部分，其中的一个主要修改模块是自由曲线的修改。 当前的C A D 软件中有3 种修改自由曲线的方法，即 利用参数修改曲线、利用控制点修改曲线以及利用 型值点修改曲线，但都有不足之处。利用参数修改 曲线时直观
9、性差，要求设计人员对参数的变化与曲 线形状之间规律有所掌握，但大多数设计人员希望 直接在图上修改，以达到创造思维的最大发挥，因 收稿日期：2 0 0 5 0 7 1 3修回日期：2 0 0 5 1 2 作者简介：王宏付( 1 9 6 3 一) 男，汉族，副教授，硕士。 此，这种方法不容易被设计人员接受。利用控制 点进行曲线修改时，由于控制点不在曲线上，修改曲 线时要反复比较才能使曲线达到所要求的位置，因 此需重复的步骤多。而按型值点修改曲线的方式直 观，也容易被设计人员接受。但同样存在2 个问题， 一是每个微小的局部变化后，都必须将整个曲线重 新进行计算修改，不具备局部修改性；二是由于整个 曲
10、线要重新计算，当曲线形状复杂或尺寸很大，定义 曲线的数据很多时，这个修改过程会很费时，因此这 种方法并不常用n 。 随着服装设计越来越追求个性化，服装纸样 C A D 设计中会大量使用自由曲线的造型，因此，自 由曲线的造型性能直接影响着服装设计效果，尤其 0 6 主要研究领域包括服装C A D 、服装设计信息化等。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【5 4 】纺织学报第2 7 卷 是这种曲线造型的修改是否方便灵活，是否有较好 的可控性对设计人员而言
11、非常重要。本文提出的按 型值点修改曲线的方法，即曲线随着鼠标点的移动 而变化，有很好的局部性。不需要重新计算整个曲 线，修改速度快，可控性好，有很强的灵活性。实验 表明，该方法完全符合设计人员的使用要求。 1 N U R B S 曲线 N U R B S 曲线( 非均匀有理B 样条曲线) 是国际 标准化S T E P 产品数据交换中定义的描述产品几何 形状的唯一方法，N U R B S 曲线不仅可以表述复杂 的自由曲线形状，还可以表示标准的解析二次曲线， 如圆、曲线等，将非有理与有理的曲线形式进行了统 一，表达非常方便灵活，N U R B S 方法已成为服装 C A D 中最流行的技术。 一条
12、k 次N U R B S 曲线可以表示为一分段有理 多项式函数 一 w , f i N * ( u ) C ( u ) = 旦 we N 。( “) 式中，；。为控制顶点；W ；为权因子；而。( u ) 为k 次B 样条基函数”1 ；u 为参数。 权因子是有几何意义的，它影响曲线的形状，一 般以如下方式进行：增大”，曲线拉向控制顶点；， 同时，曲线在受影响范围内被推离除顶点；以外的 相应其它控制顶点，若W ，减小，则相反。 2 曲线的修改方法 针对曲线随型值点修改进行分析。一段三次均 匀有理B 样条曲线的表达式”为 j ，、 ( 一u3 + 3 2 3 n + 1 ) W o ；o + ( 3
13、 M 3 6 u 2 + 4 ) 埘l ；I + ( 一3 “3 + 3 M 2 + 3 u + 1 ) 剀2 # 2 + “3 埘3 ；3 “1 2 弋_ 丁浮= 五万i 瓦习了i 而玎了菇了瓦j i l 五i i r 下一段有理B 样条曲线的表达式为 j ，、 ( 一u 3 十3 H 2 3 u + 1 ) l ；l + ( 3 “3 6 H 2 + 4 ) W 2 ；2 + ( 一3 n 3 + 3 u 2 + 3 u + 1 ) W 3 i3 + H 3 “ t 0 4 ；4 。2 。弋j 厂0 孑= 瓦了了i 了瓦忑丁i 币玎了矛瓦了i _ 而i r 当“= O 时，C ( O )
14、： C ：( 0 ) = C ( 1 ) ； 竺! ! ! ! 竺! ! ! 竺! ! ! Wo+WI+W2 当嘶阳，= 鼍等告警 = 毪等粤岩 设c ：( o ) = C ，( 1 ) 为i 点，随着鼠标移动，于是；。，； 和；，i 。依旧作为控制点，固定不变，而；：是随着j 点移动。 因为i = 兰旦W 等4 艺 篙! 1 3 - +鲥，+ 彬t 所以w ( j 一；，) + 4 w ：F + 3 ( j 一；，) = 4 w ：；： ；：= 去【”，( j 一；，) + 4 W 2 i 一“ ) 3 ( j i ，) 】 如此便求出曲线C ( u ) ，c ：( “) 等，它们随F 点变
15、 化。而且可以看出，只有含有；：的项才随着F 点变 化，分析C 。( “) 的形式，只有：附近相邻3 段曲线 随之变化。若对一般的i 。，只有相邻的4 段曲线随 ；。变化，因此，有极好的局部性。同时，整个修改不 需作整体计算，所以速度是很快的，如图I 、2 所示。 当然，这种修改是粗糙的，有些细节还得通过w 的调 节而得，相当于希望A B 段曲线通过”作一微调。 围1 由控制点求出A B 段曲线 下面针对一般问题研究其中的规律。 同样，设a ：( o ) = i ( 1 ) 为i 点 所以j = 芝等告警 即，”。( ；。一j ) + ”，( 0 ，一j ) = 4 w ：( j 一；：) 于
16、是， 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第4 期王宏付等：服装纸样C A D 中曲线修改的研究 【5 5 】 图2 移动I t t l 线上p 点得到A B 段变化 f 声一毒：，茌，一声f ”I2 4 ”2 I # ，一庐，舌。一j l 这里i ；( 。，。：) ，i = ( b ，b ：) 为矢量，则I ii I = 为二阶行列式。因此，当训。，W ：，埘，埘。 固定不动时，W 随鼠标点；的移动而变化，导致曲线 随鼠标点i 移动作部分微调，其中变
17、化规律是当鼠标 向曲线凹方向移动时，曲线变平坦；当鼠标向曲线凸 方向移动时，曲线变凸。 综上所述，p - 点为鼠标点时，曲线可以随鼠标移 动而变化，不需要再作整体曲线计算。同时，通过 ”。，对曲线段进行微调，如图3 所示。同样，也可以通 a 1 原图 ( b ) 任改“ l 得到的图 圈3 原图与修改w 。得到的图 过”，随鼠标点i 的移动而变化，导致曲线随鼠标点 i 移动作部分微调，只不过此对公式为：w ，= j + +J ”1 一P ，P 一”2 4 埘：，但埘，和) 。不能同时随鼠标变 ；，一声，；，一芦 化，这会导致曲线出现断裂。当然，还可以通过其它 方式进行微调，这里就不作进一步的讨
18、论了。 3 实例 根据以上算法分析，对算法进行了编程，编程环 境是V i s u a lc + + 6 0 ，操作系统是w i n d o w s2 0 0 0 ，如 图4 所示。因衣片袖窿曲线长度要与袖片袖山曲线 长度匹配，将右边的袖窿曲线拉长，对袖窿曲线作了 修改，从图4 中看效果是很好的，操作也很方便，只 需鼠标单击曲线上型值点，拖动鼠标就可改动曲线。 当然，为了得到希望的曲线形式，可能要多做几次 修改。 4 结论 图4 袖片袖山曲线的修改 研究了N U R B S 曲线上的参数如何随P 点位置 移动而发生改变的规律。由此可知，N U R B S 曲线上 一切参数都由P 点移动位置确定，
19、因此，通过鼠标 移动得到不同款式是可以实现的，但直接从曲线移 动得到款式变化的自动生成立体形式还要作进一步 研究。黼 参考文献： 1 莫蓉，吴英，常智勇等计算机辅助几何造型技术 M 北京：科学出版社，2 0 0 4 8 5 8 7 2 李重，胡觉亮服装制图线条莲接的改进 J 纺织学 报，2 0 0 5 ，2 6 ( 3 ) ：1 2 9 1 3 1 3 朱心雄自由曲线曲面造型技术 M 北京：科学出 版社2 0 0 0 1 3 8 1 6 9 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark