叢洪蓮， 高梓越， 張愛(ài)軍， 蔣高明

(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)

互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序交互性好，開(kāi)放性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展，開(kāi)發(fā)、維護(hù)和升級(jí)方便，信息系統(tǒng)集成性功能更強(qiáng)，已逐步成為專(zhuān)業(yè)性軟件的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。AutoCAD和Office等常用軟件，也開(kāi)發(fā)了相關(guān)網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序[1]。針織軟件系統(tǒng)中，目前都以單機(jī)版為主，只有部分軟件開(kāi)發(fā)了基于局域網(wǎng)的軟件系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)的軟件系統(tǒng)發(fā)展仍處于起步開(kāi)發(fā)階段。針對(duì)電腦橫機(jī)成形毛衫設(shè)計(jì)軟件，國(guó)外以德國(guó)斯托爾公司的M1系列和日本島精公司的 SDS-ONE系列為代表，國(guó)內(nèi)以恒強(qiáng)、智能?chē)様?shù)為代表。這些成形毛衫設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)功能齊全、操作便捷、功能相對(duì)完善[2]，但由于都是單機(jī)或局域網(wǎng)系統(tǒng)，存在需要固定硬件設(shè)備、固定使用場(chǎng)所等缺點(diǎn)，并且不支持并行設(shè)計(jì)，不利于高端產(chǎn)品設(shè)計(jì)和集成創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

本文將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與成形毛衫設(shè)計(jì)相結(jié)合，對(duì)成形毛衫設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，開(kāi)發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)的成形毛衫設(shè)計(jì)系統(tǒng)，用戶(hù)將不再受到環(huán)境限制，隨時(shí)隨地可完成設(shè)計(jì)[3]。本文研究對(duì)進(jìn)一步提高毛衫設(shè)計(jì)效率，提供開(kāi)放式并行設(shè)計(jì)模式，加快毛衫行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步具有積極作用。

1 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1.1 網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)頁(yè)從最初只具瀏覽功能到現(xiàn)在具有繪圖、動(dòng)畫(huà)等多種功能，促進(jìn)了網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序的發(fā)展。網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序一般采用B/S架構(gòu)。該模式下，應(yīng)用程序安裝在Web服務(wù)器端，用戶(hù)通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)站即可使用軟件[4]。程序不必安裝、更新，且不受地點(diǎn)的限制?？蛻?hù)端只需使用瀏覽器，既降低了用戶(hù)在軟硬件上的投入，又簡(jiǎn)化了軟件的開(kāi)發(fā)與維護(hù)。圖形處理類(lèi)軟件和工程制圖類(lèi)軟件在網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程序上都有較好的應(yīng)用[1]。

1.2 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與毛衫設(shè)計(jì)結(jié)合

成形毛衫以其款式多樣、風(fēng)格獨(dú)特等特點(diǎn)受到人們的喜愛(ài)，在如今快時(shí)尚的消費(fèi)理念中，成形毛衫設(shè)計(jì)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)、在線(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)和個(gè)性化定制等服務(wù)。成形毛衫設(shè)計(jì)的主要功能包括花型設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算和數(shù)據(jù)輸出[2]，其中花型設(shè)計(jì)主要是圖形的繪制與編輯，工藝計(jì)算與數(shù)據(jù)輸出主要是工藝和上機(jī)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理。HTML5技術(shù)和ASP.NET技術(shù)等對(duì)圖形處理、計(jì)算處理等具有很好的支持。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)可自定義成形毛衫工藝數(shù)據(jù)庫(kù)、文件數(shù)據(jù)庫(kù)，隨時(shí)保存設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

1.3 互聯(lián)網(wǎng)成形毛衫設(shè)計(jì)系統(tǒng)

本文系統(tǒng)采用B/S模式，具有花型設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算和數(shù)據(jù)輸出等功能。該系統(tǒng)將毛衫的設(shè)計(jì)顯示與數(shù)據(jù)處理分離，設(shè)計(jì)顯示部分放在系統(tǒng)前臺(tái)即瀏覽器端，如底組織設(shè)計(jì)、毛衫款式設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)處理部分放在系統(tǒng)后臺(tái)即服務(wù)器端，如成形工藝計(jì)算、成形工藝轉(zhuǎn)化和花型編譯等[5]。通過(guò)發(fā)布網(wǎng)頁(yè)程序，將程序安裝在服務(wù)器端，利用互聯(lián)網(wǎng)信息務(wù)服技術(shù)(IIS)生成網(wǎng)頁(yè)，即可在瀏覽器上使用系統(tǒng)。

2 毛衫設(shè)計(jì)原理與模型

通過(guò)研究針織毛衫成形原理，將毛衫款式參數(shù)化，根據(jù)成形衣片的特點(diǎn)將毛衫款式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為分部成形數(shù)據(jù)，由分部成形數(shù)據(jù)得到衣片模型，將衣片模型與底組織結(jié)合，可生成成形衣片的編織信息。

2.1 毛衫成形原理

在毛衫設(shè)計(jì)中，可通過(guò)變組織、變密度和收放針3種方法改變毛衫形狀。其中變組織與變密度是通過(guò)改變線(xiàn)圈的大小、形狀、結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)毛衫成形[2]。收放針則是通過(guò)翻針、針床橫移等動(dòng)作實(shí)現(xiàn)成形。收放針主要分為收針、放針、局部編織。在設(shè)計(jì)成形毛衫時(shí)，常用收放針作為主要成形方法。成形衣片收放針規(guī)律常用數(shù)學(xué)表達(dá)式K-N-T表示，其中：K表示花型行數(shù)，N表示變化針數(shù)，T表示次數(shù)[6]，如表1所示。

表1 成形衣片收放針規(guī)律

2.2 工藝計(jì)算原理

成形工藝計(jì)算，是指根據(jù)規(guī)格尺寸將款式分解成衣片，根據(jù)實(shí)際測(cè)量的密度計(jì)算各衣片上編織線(xiàn)圈排列規(guī)律的過(guò)程[7]。以V領(lǐng)插肩袖毛衫為例，其款式如圖1所示，參數(shù)及數(shù)據(jù)如表2所示，將其尺寸進(jìn)行參數(shù)化成形工藝計(jì)算，生成衣片模型。

圖1 款式圖Fig.1 Style chart

工藝計(jì)算的步驟，首先為選擇毛衫款式，接著設(shè)定大身與袖子縱橫密，再進(jìn)行規(guī)格數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，然后設(shè)定收放針形式，即可生成成形數(shù)據(jù)。

以V領(lǐng)插肩袖毛衫后片為例，對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行分析。成形工藝數(shù)據(jù)包括衣片信息，如橫縱密度，起始針數(shù)，中留針數(shù)等；衣片可被分解為多個(gè)形狀不同的部分；每部分由不同收放針規(guī)律行組成，因此，可將成形衣片數(shù)據(jù)由上到下依次分為片信息、部信息、行信息[2,8]，如圖2所示。可將毛衫后片根據(jù)形狀分為9個(gè)分部：a為起底平放；b為腰下部收針；c為腰部平搖；d為腰上部放針；e為胸部平搖；f為拷針；g為肩部收針；h為領(lǐng)部平搖；i為結(jié)束編織行。各部分成形數(shù)據(jù)如表3所示。因衣片對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，表中僅顯示衣片一側(cè)數(shù)據(jù)，以分部b為例，其高度為145 mm，對(duì)應(yīng)高度線(xiàn)圈，即線(xiàn)圈橫列數(shù)為80，寬度較前一部分減少20 mm，對(duì)應(yīng)寬度線(xiàn)圈，即針數(shù)減少8針，高度幅度和寬度幅度可用收放針規(guī)律表達(dá)式 “10-1-8”表示，即每10行收1針，執(zhí)行8次。

表2 標(biāo)準(zhǔn)尺寸數(shù)據(jù)

圖2 衣片分部數(shù)據(jù)示意圖Fig.2 Illustration of segment piece

衣片形狀分部高度/mm寬度/mm高度線(xiàn)圈/mm寬度線(xiàn)圈/mm高度幅度/mm寬度幅度/mm類(lèi)型a0210086086平放b145-2080-8101收針c400220220平搖d1162064881放針e704040平搖f0-100-40-4平收g208-127114-5200收針h402020平搖i0-730-300-30平收

2.3 毛衫成形模型

將成形衣片數(shù)據(jù)逐行展開(kāi)，根據(jù)每行的K、N、T可得到成形衣片的最寬針數(shù)w、高度行數(shù)h和成形衣片的工藝信息，因此成形信息可用大小為w×h的二維矩陣表示：

式中：sij表示成形衣片每個(gè)點(diǎn)的信息，有[o,t,p]3個(gè)分量，其中sij.o表示位置分量，取1時(shí)表示此點(diǎn)在成形衣片內(nèi)，取0時(shí)反之；sij.t表示成形工藝類(lèi)型，取0時(shí)表示平搖，取1時(shí)表示收針，取2時(shí)表示放針，取3時(shí)表示拷針。sij.p表示每個(gè)點(diǎn)工藝信息。矩陣p=[k,c] 中，k表示織針動(dòng)作，c表示紗線(xiàn)顏色[9]。

根據(jù)成形模型數(shù)據(jù)，在底組織上進(jìn)行放置，即將底組織工藝點(diǎn)信息賦給成形工藝點(diǎn)模型，形成新的組織數(shù)據(jù)。底組織工藝點(diǎn)信息也可用一維矩陣p表示，因此花型行數(shù)為m，針數(shù)為n的底組織信息可以用二維矩陣表示：

需要注意的是，底組織的m要大于衣片模型的h，n要大于w，否則無(wú)法放置。用戶(hù)通過(guò)移動(dòng)鼠標(biāo)選擇模型放置的位置。在地組織上確定放置位置(x，y)后，結(jié)合成形數(shù)據(jù)，底組織高度范圍為x～x+h，寬度范圍為y～y+w，且在模型內(nèi)的工藝點(diǎn)信息p賦給S。 賦值結(jié)束后，底組織根據(jù)模型大小裁剪上下左右的多余區(qū)域，有工藝類(lèi)型數(shù)據(jù)的行則需改變工藝行進(jìn)行編織工藝處理。模型放置與轉(zhuǎn)化流程如圖3所示。

3 互聯(lián)網(wǎng)成形毛衫設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 底組織設(shè)計(jì)

3.1.1圖案繪制

瀏覽器本身不具有繪圖功能，依靠HTML5的元素，利用腳本函數(shù)JavaScript可以在瀏覽器上進(jìn)行繪圖，是實(shí)現(xiàn)花型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。Canvas提供了LineTo()、fillRect()等一系列繪圖方法，可以實(shí)現(xiàn)鉛筆畫(huà)、直線(xiàn)、填充矩形等各種操作。此外，提供鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等監(jiān)聽(tīng)事件，可以很好與用戶(hù)進(jìn)行交互。圖案繪制還包括導(dǎo)入BMP位圖，導(dǎo)入圖片有2種選擇，一種是導(dǎo)入圖片作為花型，底組織花高花寬變?yōu)閳D片的高度和長(zhǎng)度，底組織每個(gè)工藝點(diǎn)的顏色對(duì)應(yīng)圖片每個(gè)像素點(diǎn)的顏色；另一種是導(dǎo)入圖片作為花型元素，底組織大小不變，在花高花寬范圍內(nèi)循環(huán)放置導(dǎo)入的圖片[10]。

圖3 成形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化流程圖Fig.3 Flow chart of shaping data transformation

3.1.2提花編輯

提花組織是指將紗線(xiàn)顏色和前后針床出針?lè)绞较嘟Y(jié)合編織而成的一種組織[11]。底組織圖案繪制完成后進(jìn)行提花編輯，將繪制好的花型行拆分為工藝行，即任一顏色的紗嘴在該顏色區(qū)域內(nèi)前針床出針編織，在其他顏色區(qū)域內(nèi)前針床不出針。選擇提花類(lèi)型即選擇提花反面組織，提花反面組織有浮線(xiàn)、橫條、芝麻點(diǎn)、空氣層等。以?xún)缮峄槔?，提花?lèi)型如圖4所示。

圖4 提花類(lèi)型示意圖Fig.4 Illustration of jacquard type. (a) Pattern view; (b)Float jacquard; (c) Stripe jacquard;(d) Sesame jacquard;(e)Net jacquard

底組織上允許有2種或2種以上的提花方式，在執(zhí)行多種提花編輯時(shí)，要先選擇提花區(qū)域，再選擇提花類(lèi)型。對(duì)于提花區(qū)域的選擇，系統(tǒng)將記錄提花開(kāi)始的花型行號(hào)T1和結(jié)束行號(hào)T2，在提花編輯時(shí)只對(duì)T1～T2之間的花型進(jìn)行處理。

3.2 成形設(shè)計(jì)

根據(jù)成形工藝計(jì)算流程，用戶(hù)首先選擇款式，然后輸入大身縱密、橫密及袖子的縱密、橫密；接著根據(jù)需求修改各部位對(duì)應(yīng)的款式參數(shù)；最后設(shè)置收放針規(guī)則，即可得到各衣片的模型。選擇任一衣片后可在底組織上放置模型，如圖5所示。

圖5 模型轉(zhuǎn)化示意圖Fig.5 Illustration of model placed

3.3 文件輸出

文件輸出前要進(jìn)行花型編譯，花型編譯的目的是完善編織過(guò)程，主要包括安排機(jī)頭方向、優(yōu)化系統(tǒng)分配、減少不必要行程等。本文系統(tǒng)編譯后生成JAC、SET、SIN 3個(gè)文件。JAC文件表示每枚織針在所有工藝上的出針動(dòng)作，JAC文件每行除行號(hào)外，由選針信息與紗線(xiàn)信息2部分構(gòu)成，通過(guò)“-”連接。SET文件主要表示機(jī)器編織過(guò)程中的上機(jī)參數(shù)，包括機(jī)速、密度、牽拉等。SIN文件通過(guò)編織指令控制編織系統(tǒng)，編織指令根據(jù)JAC文件中對(duì)應(yīng)織針的選針信息執(zhí)行編織動(dòng)作。本文系統(tǒng)在遠(yuǎn)程服務(wù)器生成文件，用戶(hù)點(diǎn)擊相應(yīng)文件導(dǎo)出，則從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載至本地。

4 成形毛衫設(shè)計(jì)實(shí)例

以提花毛衫為例進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)成形毛衫設(shè)計(jì)，首先選擇瀏覽器，輸入網(wǎng)址進(jìn)入系統(tǒng)，通過(guò)驗(yàn)證后進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程主要分以下幾步。

1)底組織設(shè)計(jì)。選擇一幅費(fèi)爾島花型作為花型元素導(dǎo)入圖片進(jìn)行底組織填充，如圖6所示。將其提花方式設(shè)置為浮線(xiàn)提花。

圖6 導(dǎo)入BMP示意圖Fig.6 Illustration of input BMP

2)成形編輯。款式選擇V領(lǐng)插肩袖毛衫，輸入表格尺寸參數(shù)，衣身和袖山處的收針?lè)仍O(shè)為1，分別生成前片、后片和袖片模型，放置模型得到編織衣片如圖7所示。

圖7 編織衣片F(xiàn)ig.7 Knitting piece.(a) Front piece (b) Back piece (c) Sleeve piece

3)文件輸出。進(jìn)行成形毛衫的花型編譯，生成JAC、SET、SIN 3個(gè)文件。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文基于HTML5技術(shù)和ASP.NET探索成形毛衫在互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)計(jì)方法。研究了成形毛衫的設(shè)計(jì)模型，建立了基于款式參數(shù)化的成形工藝計(jì)算方法，有效提高了成形毛衫的設(shè)計(jì)效率。通過(guò)建立成形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、底組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，確定了底組織信息與成形工藝信息的轉(zhuǎn)換關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了成形衣片的完整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義。本文還研究了JAC、SET、SIN文件結(jié)構(gòu)，花型編譯后可直接生成這3個(gè)文件。

基于互聯(lián)網(wǎng)的成形毛衫設(shè)計(jì)系統(tǒng)也存在一定不足，例如受網(wǎng)速影響較大，處理大花型響應(yīng)慢等局限性。

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