王 薇， 蔣高明， 高梓越， 湯夢(mèng)婷

(江南大學(xué) 教育部針織技術(shù)工程研究中心， 江蘇 無(wú)錫 214122)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)深入到針織行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，從花型設(shè)計(jì)中應(yīng)用的圖像處理技術(shù)，到工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用的信息處理技術(shù)，再到來(lái)樣處理及上機(jī)編織等均體現(xiàn)了針織行業(yè)的智能化[1]。緯編提花針織物是按照花紋要求將紗線墊放在所選擇的某些織針上進(jìn)行編織成圈，從而在織物表面形成一定的花型圖案[2]。傳統(tǒng)的緯編提花針織產(chǎn)品花型組織的確定需要手工繪制并經(jīng)過不斷的上機(jī)打樣，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本較高[3-4]。隨著緯編提花織物的不斷發(fā)展，市場(chǎng)需求量不斷增加，傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)已不能滿足市場(chǎng)需求。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可提高設(shè)計(jì)人員的工作效率和設(shè)計(jì)精度[5]，提高產(chǎn)品附加值。

目前市場(chǎng)上現(xiàn)存的緯編提花織物設(shè)計(jì)軟件，如：WAC designer雖然界面操作簡(jiǎn)單，但是功能較少，處理復(fù)雜的花型圖案較為繁瑣，且沒有工藝編織圖，表達(dá)不夠直觀；邁耶西的Pattern Knit軟件雖然比較成熟，但只與本廠的機(jī)型配套使用，兼容性不強(qiáng)，而且缺少重要的織物仿真功能[6]。

本文針對(duì)緯編提花織物特點(diǎn)建立數(shù)學(xué)模型，并探討轉(zhuǎn)化算法，根據(jù)理論算法開發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)的緯編CAD系統(tǒng)iKDS，該系統(tǒng)集花型設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、輸出上機(jī)文件功能于一體，最終通過C#、JavaScript編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。

每個(gè)政策制定主體都有自己的利益考量，要打破各個(gè)部門固有的利益藩籬絕非易事，因此要加強(qiáng)對(duì)各個(gè)政策制定主體的約束。要加強(qiáng)對(duì)各個(gè)部門制定的科技創(chuàng)新政策的評(píng)估力度，必要時(shí)可以引進(jìn)第三方專家對(duì)科技創(chuàng)新政策進(jìn)行政策一致性評(píng)估，保證各個(gè)部門所構(gòu)成的科技創(chuàng)新政策集合的有效性。

1 緯編提花織物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

提花組織是根據(jù)所設(shè)計(jì)的花型圖案，通過工藝處理生成對(duì)應(yīng)的編織信息來(lái)控制織針編織成圈，在不成圈的織針上，紗線以浮線的形式處于織針的背面形成的一種緯編花色組織，包括單面提花組織和雙面提花組織2種。單面均勻提花組織一般采用不同顏色或種類的紗線進(jìn)行編織，每種色紗在每個(gè)橫列都至少編織1次，不成圈的紗線以浮線的形式出現(xiàn)在線圈背面，但連續(xù)浮線數(shù)不能超過4～5個(gè)，在花型較大的組織中一般通過一定的間隔添加集圈的方法來(lái)解決該問題；單面不均勻提花組織常采用單色紗線進(jìn)行編織，某些織針連續(xù)幾個(gè)橫列不編織從而形成拉長(zhǎng)的線圈，這些拉長(zhǎng)的線圈抽緊平針線圈，使織物表面產(chǎn)生凹凸效應(yīng)。

式中，n為花型意匠圖中的顏色數(shù)。根據(jù)花型意匠矩陣C可得到花型意匠圖中存在的不同顏色的數(shù)量用n來(lái)表示，定義一維矩陣D來(lái)儲(chǔ)存花型意匠圖中不同的顏色值，從c(1,1) 開始到c(h,w)遍歷矩陣C得到的第1種顏色值賦給d(1)，第2種顏色值賦給d(2)，…，第n種顏色值賦給d(n)。在得到H、n和D后，可根據(jù)C計(jì)算得到工藝花型意匠信息，定義二維矩陣E來(lái)表示。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)合知識(shí)點(diǎn)播放一段自然紀(jì)錄片，不但能引起學(xué)生的注意，還能印證教學(xué)內(nèi)容中的基礎(chǔ)理論。通過提問和討論，往往會(huì)達(dá)到出乎意料的效果[2]。

2 花型意匠圖數(shù)學(xué)模型建立

提花組織的花型意匠圖用于表達(dá)提花織物花型意匠信息，表示的是織物最終的花紋效果，一般取最小的花紋循環(huán)，作為織物花型意匠圖的基本結(jié)構(gòu)單元[8]。在意匠圖中每一行表示1個(gè)織物橫列，每一列表示1個(gè)織物縱行，每個(gè)意匠格不代表紗線顏色，而是表示織物表面各個(gè)位置不同顏色的線圈排列情況，或者1組線圈的組合情況，采用相對(duì)應(yīng)的顏色號(hào)對(duì)不同顏色的線圈進(jìn)行區(qū)分，其表現(xiàn)形式為二維平面圖，可利用二維矩陣對(duì)顏色信息進(jìn)行描述，建立花型意匠圖二維矩陣C如下。

《英語(yǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)置九級(jí)目標(biāo)體系，其中三至五級(jí)為初中階段英語(yǔ)課程目標(biāo)，五級(jí)為初中畢業(yè)時(shí)應(yīng)達(dá)到的基本要求。初中英語(yǔ)教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)課程目標(biāo)要求來(lái)確定評(píng)價(jià)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)包括對(duì)學(xué)生認(rèn)知領(lǐng)域的評(píng)價(jià)和情感領(lǐng)域的評(píng)價(jià)兩個(gè)層面。認(rèn)識(shí)領(lǐng)域的評(píng)價(jià)包括對(duì)知識(shí)、技能和智力的評(píng)價(jià)。情感領(lǐng)域的評(píng)價(jià)包括態(tài)度、習(xí)慣、興趣、意志、品德及個(gè)性形成等的評(píng)價(jià)。

(1)

式中：h為花高；w為花寬；j為花紋循環(huán)的橫列號(hào)，取值范圍為 1，2，…，h，從下至上編號(hào)；k為花紋循環(huán)的縱行號(hào)，取值范圍為 1，2，…，w，從左至右進(jìn)行編號(hào)；c(j,k) 為花紋循環(huán)中第j橫列第k縱行處的意匠信息，利用顏色編號(hào)來(lái)賦值，具體取值為0，1，…，15，分別代表不同的顏色信息。選用不同顏色對(duì)意匠格進(jìn)行點(diǎn)擊填充后，意匠信息將以二維矩陣的形式被定義并保存。

他聲音低沉得像個(gè)真正成熟的大人，穩(wěn)健的腳步一步步撕開我記憶中的黑幕，那條路在我顛倒的視線里漸漸清晰明了。

在提花組織的設(shè)計(jì)中繪制完花型意匠圖后，可得到花寬w、花高h(yuǎn)，以及花型意匠信息矩陣C。定義H為工藝花高，則其與花高存在一定的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

H=nh

(2)

雙面提花組織是在具有2個(gè)針床的圓緯機(jī)上編織的，織物兩面都顯示正面線圈效果，以兩色、三色、四色最為常見，也有六色提花針織物的設(shè)計(jì)開發(fā)[7]，織物的反面效應(yīng)有橫條、縱條、芝麻點(diǎn)以及空氣層。橫條反面雙面提花組織的正面由不同的色紗形成一個(gè)提花線圈橫列，反面由一種色紗編織一個(gè)橫列，形成橫條效應(yīng)，正面線圈面密度為反面的n(色紗數(shù))倍。在編織縱條反面雙面提花組織時(shí)，每種色紗都只墊放在相同的針盤織針上，形成縱條效應(yīng)。為克服縱條織物的露底現(xiàn)象，在生產(chǎn)中通常使2種色紗的反面線圈呈一隔一配置，即芝麻點(diǎn)反面提花組織?？諝鈱与p面提花針織物兩面花型相同，顏色互補(bǔ)，因此，該類織物表面線圈較為平整，線圈變形可忽略。

D=[d(1)…d(i)…d(n)]

(3)

(4)

雙面提花織物是由針筒和針盤同時(shí)編織形成一種線圈類型的組織，為方便計(jì)算，將矩陣S分為針筒矩陣T和針盤矩陣P2個(gè)矩陣。

以常規(guī)護(hù)理方式為對(duì)照組患者開展護(hù)理,包括接受患者電話咨詢、發(fā)放健康知識(shí)手冊(cè)等,觀察組則在此基礎(chǔ)上行網(wǎng)絡(luò)健康護(hù)理干預(yù),具體措施如下。

式中：H為工藝花高；w為花寬；j為花紋循環(huán)的橫列號(hào)，取值范圍為 1，2，…，H；k為花紋循環(huán)的縱行號(hào)，取值范圍為 1，2，…，w；t(j,k)為花紋循環(huán)中針筒在第j橫列第k縱行處的編織信息；P(j,k)為花紋循

在梁體混凝土澆筑過程中，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)員除按規(guī)范要求的取樣頻次隨機(jī)對(duì)混凝土進(jìn)行取樣外，還應(yīng)根據(jù)情況至少多取5～10組同條件養(yǎng)護(hù)抗壓試件，將試件放置在構(gòu)件上或旁邊隨構(gòu)件一起養(yǎng)護(hù)并逐日記錄同條件養(yǎng)護(hù)溫度；混凝土澆筑完成一天后每隔12h取一組同條件養(yǎng)護(hù)試件在商品混凝土公司試驗(yàn)室進(jìn)行試壓，測(cè)出的混凝土強(qiáng)度滿足張拉或拆模要求后再送檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)并及時(shí)取得檢測(cè)報(bào)告，根據(jù)檢測(cè)報(bào)告的結(jié)果決定拆模或進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉壓漿，全部工序完成并經(jīng)驗(yàn)收后再進(jìn)行下一節(jié)段的施工。

表1 e(j,k)與c(j,k)的對(duì)應(yīng)關(guān)系Tab.1 Correspondence of e(j,k) and c(j,k)

注：m為整數(shù)；j表示第j行；e(j,k)表示第j行第k列的工藝花型意匠信息。

3 工藝編織圖數(shù)學(xué)模型建立

在緯編電腦提花圓機(jī)中，一般采用工藝編織圖來(lái)描述織針的編織情況。工藝編織圖是一種將針織物的橫截面形態(tài)按編織順序和織針的工作情況用圖形表示的方法[9-10]?？椺樃鶕?jù)每個(gè)編織信息進(jìn)行選針成圈、集圈或浮線。在計(jì)算機(jī)中為方便準(zhǔn)確地識(shí)別選針信息，通過二維矩陣對(duì)編織信息進(jìn)行描述，建立如下矩陣：

(5)

式中：H為工藝花高；w為花寬；j為花紋循環(huán)的橫列號(hào)，取值范圍為 1，2，…，H；k為花紋循環(huán)的縱行號(hào)，取值范圍為 1，2，…，w；s(j,k) 為花紋循環(huán)中第j橫列第k縱行處的編織信息，可用編織動(dòng)作編號(hào)m來(lái)賦值，其具體取值為1(針筒成圈針盤浮線)、2(針筒浮線針盤成圈)、3(針筒集圈針盤浮線)、4(針筒浮線針盤集圈)、5(針筒成圈針盤成圈)、6(針筒成圈針盤集圈)、7(針筒集圈針盤成圈)、8(針筒集圈針盤集圈)、0(針筒浮線針盤浮線)。

式中：n為花型意匠圖中的顏色數(shù)；d(i)為第i種顏色的顏色值；H為工藝花高；w為花寬；j為花紋循環(huán)的橫列號(hào)，取值范圍為 1，2，…，H；k為花紋循環(huán)的縱行號(hào)，取值范圍為 1，2，…，w；e(j,k) 為花紋循環(huán)中第j橫列第k縱行處的工藝編織信息。

(6)

(7)

矩陣E與C之間存在一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系，如表1所示。

通過自主設(shè)計(jì)或?qū)隻mp圖片的方法完成花型意匠圖的設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)計(jì)完成后意匠信息將被保存，根據(jù)花型信息可得到相應(yīng)的花型數(shù)據(jù)，包括花型意匠圖矩陣(C)，花寬(w)、花高(h)以及花型意匠圖的顏色數(shù)(n)等。圖1示出兩色提花組織花型意匠圖及其對(duì)應(yīng)的矩陣，由圖1(a)可得到相應(yīng)的花型數(shù)據(jù)：w=6，h=6，n=2，W=w=6，H=2h=12以及花型意匠圖矩陣C(j,k)，由C(j,k)和顏色數(shù)n經(jīng)過表1的相應(yīng)算法可得到工藝花型信息矩陣E(j,k)，定義該組織為芝麻點(diǎn)反面雙面提花織物，根據(jù)花型意匠信息C(j,k)和工藝花型信息E(j,k)經(jīng)過一定的算法可得到相應(yīng)的工藝編織信息s(j,k)，其轉(zhuǎn)化流程圖如圖2所示。圖3(a)示出由圖1(a)經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到的反面芝麻點(diǎn)雙面提花組織的工藝編織圖，圖3(b)示出其所對(duì)應(yīng)的矩陣。

4 提花織物模型轉(zhuǎn)化算法

環(huán)中針盤在第j橫列第k縱行處的編織信息，其具體取值為0(浮線)、1(成圈)、2(集圈)。

圖1 兩色芝麻點(diǎn)花型意匠圖及對(duì)應(yīng)編織圖Fig.1 Pattern view of two-color sesame jacquard.(a) Pattern view; (b) Array of pattern view

圖2 花型意匠信息和工藝編織信息轉(zhuǎn)化流程圖Fig.2 Flow chart of transformation from jacquard pattern to drawing knitting plan

圖3 兩色芝麻點(diǎn)提花組織工藝編織圖及對(duì)應(yīng)矩陣Fig.3 Technical view of two-color sesame jacquard.(a) Technical view; (b) Array of technical view

4.1 短浮線單面不均勻提花組織轉(zhuǎn)換算法

單面不均勻提花組織也可用來(lái)編織短浮線的單面多色提花組織，此時(shí)為使浮線減少而將提花線圈和平針線圈按照一定的比例適當(dāng)排列，俗稱混吃條。編織時(shí)，提花線圈縱行對(duì)應(yīng)的織針按照花紋選針編織，平針線圈縱行對(duì)應(yīng)的每個(gè)成圈系統(tǒng)織針均參加編織[10]。設(shè)計(jì)時(shí)可按花紋風(fēng)格要求，將提花線圈縱行與平針線圈縱行按照2∶1、3∶1或4∶1間隔排列。

基于單面不均勻提花的以上特征，在繪制完花型意匠圖后，可得到花型意匠數(shù)據(jù)C(j,k)、顏色數(shù)n以及一維顏色值矩陣D，進(jìn)而得到s(j,k)。表2、3分別示出當(dāng)n=2和n=3時(shí)短浮線的單面多色提花組織的工藝編織信息。

表2 兩色不均勻提花組織編織信息Tab.2 Knitting information of two-color uneven jacquard

注：m表示整數(shù)；k=2m表示偶數(shù)列；j=2m表示偶數(shù)行；100表示成圈；50表示浮線。

表3 三色不均勻提花組織編織信息Tab.3 Knitting information of three-color uneven jacquard

注：m表示整數(shù)；k=3m表示能被3整除的橫列；j=3m-2表示除以3余2的縱行；100表示成圈；50表示浮線。

4.2 單面均勻提花組織轉(zhuǎn)換算法

單面均勻提花組織也稱浮線提花組織，一般由不同顏色或種類的紗線編織而成，上機(jī)時(shí)織針根據(jù)花型的工藝編織信息進(jìn)行選針編織，在不成圈的位置紗線以浮線形式存在于織物反面，基于單面均勻提花組織的結(jié)構(gòu)特征，在繪制完花型意匠圖后，根據(jù)花型意匠圖矩陣C可得到相對(duì)應(yīng)的工藝編織圖矩陣T，具體轉(zhuǎn)化算法見表4。以此來(lái)確定單面均勻提花組織編織圖的工藝編織信息。

表4 兩色提花織物針筒編織信息的數(shù)學(xué)表Tab.4 Mathematical expressions of knitting needle information of two-color jacquard notation

注：m表示整數(shù)；k=2m表示偶數(shù)列；j=2m表示偶數(shù)行；100表示成圈；50表示浮線。

4.3 橫條反面雙面提花組織轉(zhuǎn)換算法

在編織橫條反面雙面提花組織時(shí)，針盤的每個(gè)成圈系統(tǒng)所有的織針均參加編織。正面由2根或3根不同色紗形成1個(gè)線圈橫列，由上機(jī)文件控制選針編織形成一定的花紋圖案，反面由1種色紗編織1個(gè)線圈橫列，形成橫條效應(yīng)[11]。

基于橫條反面雙面提花組織的以上特征，在繪制完花型意匠圖后，得到相應(yīng)的花型意匠圖信息c(j,k)、花寬(w)、花高(h)、工藝花高(H)、顏色值數(shù)組d(i)以及e(j,k)，根據(jù)得到的這些信息經(jīng)一定的算法計(jì)算得到t(j,k)和p(j,k)，具體算法見表4～7，在得到t(j,k)，p(j,k)后可根據(jù)表8得到s(j,k)，以此來(lái)確定橫條反面雙面提花組織編織圖的編織信息。

4.4 縱條反面雙面提花組織轉(zhuǎn)換算法

在編織縱條反面雙面提花組織時(shí)，每種色紗都只墊放在相同的針盤織針上。根據(jù)縱條效應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在繪制完花型意匠圖后，根據(jù)得到的相關(guān)信息經(jīng)一定的算法計(jì)算得到t(j,k)和p(j,k)，具體轉(zhuǎn)換算法見表4～7，在得到t(j,k)，p(j,k)后可根據(jù)表8確定s(j,k)，以此來(lái)確定縱條反面雙面提花組織編織圖的編織信息。

4.5 芝麻點(diǎn)反面雙面提花組織轉(zhuǎn)換算法

在芝麻點(diǎn)反面雙面提花組織中，不管色紗數(shù)為多少，織物反面每個(gè)橫列的線圈都是由2種色紗編織而成，并成一隔一排列，其正反面線圈的縱密差異隨色紗數(shù)的不同而不同，當(dāng)色紗數(shù)為2時(shí)，正反線圈縱密比為1∶1；色紗數(shù)為3時(shí)，正反面線圈密度比為2∶3[12]。

基于芝麻點(diǎn)反面雙面提花組織提花的以上特征，在繪制完花型意匠圖后，可根據(jù)相關(guān)花型信息得到t(j,k)，p(j,k)，見表4～7。在得到t(j,k)，p(j,k)后可根據(jù)表8得到s(j,k)，以此來(lái)確定芝麻點(diǎn)反面雙面提花組織編織圖的編織信息。

4.6 空氣層提花組織轉(zhuǎn)化算法

空氣層提花組織是指針盤和針筒均為電子選針，按照花型信息進(jìn)行選針編織的提花組織?；趦擅嫣峄ńM織提花的以上特征，在繪制完花型意匠圖后，得到相應(yīng)的花型意匠圖信息c(j,k)、花寬(w)、花高(h)、工藝花高(H)、顏色數(shù)(n)、顏色值數(shù)組d(i)以及工藝花型信息e(j,k)，根據(jù)得到的這些信息經(jīng)一定的算法計(jì)算得到t(j,k)和p(j,k)，兩色空氣層提花組織轉(zhuǎn)換算法見表4、5，三色空氣層提花組織轉(zhuǎn)換算法見表6、7，在得到t(j,k)，p(j,k)后可根據(jù)表8得到s(j,k)，以此來(lái)確定空氣層提花組織編織圖的編織信息。

表5 兩色提花織物針盤編織信息表Tab.5 Mathematical expressions of knitting dial information of two-color jacquard notation

注：m表示整數(shù)；k=2m表示偶數(shù)列；j=2m表示偶數(shù)行；100表示成圈；50表示浮線；j=4m′-3表示m為奇數(shù)；j=4m′-1表示m為偶數(shù)。

表6 三色提花織物針筒編織信息表Tab.6 Mathematical expressions of knitting needle information of three-color jacquard notation

注：m表示整數(shù)；k=2m表示偶數(shù)列；j=2m表示偶數(shù)行；100表示成圈；50表示浮線。

表7 三色提花織物針盤編織信息表Tab.7 Mathematical expressions of knitting dial information of three-color jacquard notation

注：m表示整數(shù);k=2m表示偶數(shù)列;j=2m表示偶數(shù)行;100表示成圈;50表示浮線。

表8 由針筒針盤編織信息來(lái)確定s(j,k)Tab.8 Determine ation of s(j,k) by knitting dial information and knitting needle information

注：100表示成圈；50表示浮線；0表示針筒和針盤浮線；1表示針筒成圈針盤浮線； 2表示針筒浮線針盤成圈；5表示針盤和針筒成圈。

5 結(jié) 論

本文研究了緯編提花織物計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法，構(gòu)建了花型意匠圖模型和工藝編織圖模型，根據(jù)不同提花組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總結(jié)出單面提花織物和雙面提花織物(反面芝麻點(diǎn)雙面提花織物織物、反面橫條雙面提花織物、反面縱條雙面提花織物以及空氣層雙面提花織物)花型意匠圖與工藝編織圖轉(zhuǎn)化關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；結(jié)合理論算法，通過C# JavaScript編程實(shí)現(xiàn)了由花型意匠和結(jié)構(gòu)意匠圖直接生成工藝編織圖。本文結(jié)論為緯編提花織物軟件設(shè)計(jì)提供了參考價(jià)值。

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