三维织物仿真系统的研究

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1、代号10701学号0200040123分类号TP301.6密级秘密UDC编号题（中、英文）目三维织物仿真系统的研究Studyon3DFabricSimulatingSystem作者姓名李永红指导老师姓名、职务曾平教授学科门类工学学科、专业计算机系统结构提交论文日期2005.33摘要织物仿真系统能够依据所测纱线的实时不匀数据预测未来织物的效果，在纱线和织物之间建立起更加形象的联系，及时发现纺纱过程中的质量问题，十分有利于纺织企业提高纱线质量进而提高纺织品的质量。参照当前织物仿真系统的发展现状和计算机图形学的基本理论，在本文中提出了

2、三维织物仿真系统的概念，首先利用表面分割技术分别对机织物和针织物建立了三维纱线的基本模型，然后利用光照明模型获取分割顶点处的光亮度值并进行填充，最后通过顶点处z坐标有规律的变化实现纱线的上下扰动以形成织物。由于纱线是极其细小的物体，其直径又在不断的发生变化，在屏幕上显示时会产生严重的锯齿，为解决此问题，分别在线框模型和实体模型下采用了相应的反走样技术，实现了纱线的平滑显示。为了进一步提高纱线显示时的真实感，我们采用了颜色纹理映射的方法模拟纱线表面细节，而对纱线表面粗糙质感则采用几何纹理的方法进行实现。随后，又研究了基于光线跟踪技

3、术的三维织物仿真系统，利用该方法生成的织物效果更加接近真实织物但需要较多的时间。关键词：织物仿真，电子黑板，反走样，几何纹理，光线跟踪AbstractFabricsimulatingsystemcanforeseetheeffectoffuturefabricaccordingtothetestedyarnevennessdata.Itcanbuildavisualizerelationshipbetweenfabricandyarnandcanhelpfactorytoestimateproblemsinthetextilep

4、roductionsoastoimprovethequalityofyarnandfabric.Consultingthedevelopmentoffabricsimulatorsystemandthetheoryofthecomputergraphicstoday,webringforwardtheideaof3Dfabricsimulatingsysteminthearticle.Firstly,webuildthebasicmodelof3Dyarntowovenandknittingfabricbydividingsur

5、faceoftheobject,Secondly,wecalculatecolorvalueofeveryvertexonyarnthroughlightingmodelandfilltheobject.Lastly,wechangezcoordinateofyarnorderlytoformafabric.Becauseyarnisaverysmallobjectanditsdiameterkeepschangingconstantly,distortionwillbehappenedonthesurfaceoftheobje

6、ctwhendisplayedonthescreen.Wemustusedifferentantialiasingmethodstoimprovedisplayqualityinthewiremodeandsolidmode.Inordertoachievemorerealfabric,weusecolortexturemappingtosimulatedetailsontheyarnandusebumpmappingtomakeyarnbecomecoarser.Inthelater,wecarryout3Dfabricsim

7、ulatorsystembasedonraytracingtechnique.Itcanproducebetterfabricbutneedmoretime.Keywords:fabricsimulatingsystem,electronicyarnboard,antialiasing,bumpmapping,raytracing目录第一章概述……………………………………………………………………….1§1.1纱线检测技术的发展和织物仿真系统的由来…………………………….1§1.2本文的主要工作……..……………………………………

8、………………....2第二章三维织物仿真系统的概念………………………………………………4§2.1织物仿真系统的发展及现状……………………………………………….4§2.2三维织物仿真系统的概念…………………………………………………..5第三章三维图形技术的基本理论