基于3d打印技术的传统织造机具仿真再现

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1、基于3D打印技术的传统织造机具仿真再现　　摘要：3D打印技术的迅猛发展及在各个领域的应用，也使得非物质文化遗产的保存方法得以扩展和信息化。本文着重讨论基于3D打印技术的传统织造机具――夏布织机的仿真建模，从夏布织机的构造、3D建模、3D打印仿真再现3个阶段进行数字信息化，使之更易长期保存和广泛交流。以期对非物质文化的保留和传承提供数字化的可操作性方案。　　关键词：3D打印；夏布织机；仿真技术；建模　　中图分类号：TS941.19　　文献标志码：ASimulationandReproductionofTraditionalLo

2、omBasedon3DPrintingTechnology　　Abstract：Thepapermainlydiscussesthesimulationandmodelingoftraditionalloom?Cgrassclothloombyusing3Dprintingtechnology.Thestructureofthegrassclothloom，the3Dmodelingprocessandthe3Dprintingprocessaredigitalized，sothatthedatacanbestoredfor

3、alongtimeandwidelyexchanged，thusprovidingadigitalizedandviablesolutionforthereservationandinheritanceofintangibleculturalheritage.Keywords：3Dprinting；grassclothloom；simulationtechnology；modeling7　　传统技艺是人类在历史上创造并以活态形式传承至今的、充分代表一个民族的文化底蕴、审美情趣及艺术水平的最为优秀的传统手工技艺与技能。传统织造

4、技术中有一部分已经失传，还有一部分以加工机具为主的技艺已伴随机具的弃用和毁坏而面临失传，如何在短时期内最大可能地保留传统技艺刻不容缓。本研究立足我国西南地区的传统机具和手工技艺，通过对传统机具的构造、织造流程和技艺特征的采集，用3D打印技术再现散落的技术传承和建立系统性研究。本文以重庆荣昌夏布织机为研究对象，从夏布织机的构造、3D建模、3D打印仿真再现3个阶段进行数字信息化，使之更易长期保存和广泛交流。　　1夏布织机构造及其织造技术　　夏布是一种将天然苎麻纤维通过手工纺织加工而成的平纹布。苎麻纤维构造中的空隙大、透气性好、传

5、热快、吸水多而散湿快，是天然纤维之王，有“中国草”之美称。这些特性使其制作的布料牢实耐用、挺括滑爽、透气排汗，被广泛用于制作夏季服装和蚊帐等床品，于是得名“夏布”。夏布生产主要通过打麻、挽麻团、牵线、穿扣、刷浆、织布、漂洗及整形、印染等工序而成。织布是夏布制作中的重要一环，工艺要求高，投梭打纬的力量要求均匀，布的平面边缘要织得平顺、伸展、无破。织机主要包括机架、羊角、综筘、布棍、织布梭5个部分。　　这种传统的夏布织机主要织造过程是：首先将卷有上浆经纱的“羊角”7（经轴）置于夏布织机上，将织机上的方形布棍穿入上下经纱连成的数个

6、接孔中，布棍和织布工人背腰部的绷绳相连固定，接着在织布筘的前方进行挂综，即每个筘眼下的经纱用棕线（穿综）挂起，挂综后将棕线棍放置于织机架上方，除去竹缟棍，将织布筘固定在筘架上，拉紧经纱开始织布；织布时先将茧状纬纱浸湿后置于织布梭中，左右交替抛梭并用力快速往身边拉筘架敲紧纬纱、左右脚交替上下拉综。织夏布需要一定的湿度环境，气候干燥时需要将织布工人和整个织机置于薄膜罩中或封闭湿度较高的地下室。　　2基于3D打印的仿真技术　　数字化仿真技术是对系统模型的试验，研究已存在的或设计中的系统性能的方法及其技术。仿真可以再现系统的状态、动

7、态行为及其性能特征，用于分析系统配置是否合理、性能是否满足要求，预测系统可能存在的缺陷，为系统设计提供决策支持和科学依据。数字化传统机具仿真技术依托信息、计算机、纺织、染整、服装、机械、材料学等学科组织新技术的研究开发，通过结构和物理现象分析，运用实物测试与虚拟测试混合的方法，进行二维、三维结构组合的运动分析，推动科研成果的产业化。　　传统织造技艺与数字化成形技术相结合，使先进制造理念和技术的应用领域拓宽，虚拟现实技术（VirtualReality，简称VR）通过人机界面对传统织造技术中的加工机具和手工技艺等复杂数据进行可视

8、化操作与交互，产生计算机模型图形图像，是艺术学科交叉性的体现，是一种新的艺术语言形式，是VR艺术呈现其独特优势的关键。与数字化成形技术结合，生产二维图形进行原始材料生成，也可通过快速凝固激光材料制备与成形技术（3D打印技术，3-DimensionsPrinting），生成三维实物，对传统织