三維造型軟件在手工編織工藝中的應用

傅文靜，田寶華

（西安工程大學服裝與藝術設計學院，陜西 西安 710048）

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三維造型軟件在手工編織工藝中的應用

傅文靜，田寶華

（西安工程大學服裝與藝術設計學院，陜西 西安 710048）

【摘要】通過對手工編織過程進行分析，提出了一種基于三維造型軟件的編織工藝建模方法，利用SolidWorks軟件中的草圖、掃描、裝配和渲染等功能對平紋編織過程進行三維建模，并將建立完成的編織模型與實際手工編織產品進行對比。結果顯示，該方法不僅節省設計成本和時間，還可以很好地展現手工編織工藝產品所帶來的立體視覺效果，使得編織工藝的設計更加靈活。

【關鍵詞】計算機輔助設計；編織工藝；三維建模；SolidWorks

計算機輔助設計（CAD）具有運用靈活、省時高效和管理方便等優點，已被廣泛地應用在服裝設計領域，成為了不可缺少的設計、生產、銷售手段。如天津工業大學的葉欣運用Visual Basic語言開發出了羊毛衫編織工藝CAD系統，經過試驗證明該系統具有很強的實用性和準確性。龍霞等人研究和建立了用于四步法三維編織工藝設計的數學模型，并開發了一套三維編織CAD系統，可實現三維編織預制件橫截面的圖形繪制、選取、編輯等功能和工藝設計中的排紗設計。

在服裝設計領域，手工編織工藝擁有燦爛輝煌的歷史和非凡的藝術魅力，在現今體現個性化的年代，人們對個性品味的追求促使編織工藝越來越多地運用于服裝設計之中。在編織工藝中，不同的編織方法、編織材料表現出來的編織紋樣是不同的，不同的紋樣所體現的服裝風格也有差異。在實際設計中，為了事先了解編織所體現的視覺效果而對不同的編織手法或材料進行手工編織，不僅耗時而且成本很高。因此，在設計之初可以利用計算機輔助設計中的三維造型軟件對編織過程進行建模，用以展現手工編織工藝產品所帶來的立體視覺效果。

一、編織工藝三維建模過程

本文利用SolidWorks軟件對手工編織過程進行建模，用以展示三維造型軟件在手工編織工藝中的應用。SolidWorks軟件是基于Windows開發的三維CAD軟件，可以十分方便地實現復雜三維零件的實體造型，大型裝配體的裝配及工程圖的生成。在對編織工藝的建模過程中，主要運用了該軟件中的草圖、掃描、渲染和裝配等功能。

最基本的編織工藝包括：平紋編織、花紋編織、絞編和勒編等。本文以簡單的平紋編織為例說明編織工藝的三維建模過程。手工編織過程實際上就是編織材料按照預先設定好的軌跡運動的過程。因此，首先需要在草圖上繪制出編織材料的橫截面，如圓形、矩形等。在繪制完編織材料的橫截面后，需要以橫截面的中心為起點，繪制編制材料的運動軌跡，該軌跡可以由方程式驅動的曲線或者樣條曲線來繪制。隨后便可以利用掃描功能，以橫截面圖形為輪廓，運動軌跡為路徑進行掃描。本文以編織材料橫截面為圓形、矩形和梅花形為例分別進行建模，掃描結果如圖1所示。

圖1　 不同橫截面材料的建模

編織工藝為多條編織材料按預定軌跡相互交織而成，因此，需要將單根掃描完成的編織材料進行復制并“編織”（裝配）。不同橫截面形狀的編織材料的平紋編織結果如圖2所示。在實際應用中，對于一些有規則的編織工藝，并不需要將整個編織軌跡都進行建模，只需要將其中一個小編織單元進行建模，然后在裝配中通過簡單的復制、粘貼和配合就可以編制出整個作品。

圖2　 不同橫截面形狀的編織模型

二、編織模型的渲染

編織工藝不僅因為其編織材料的形狀和編織手法的不同而展現出不同的藝術風格，更因為其材料質感和色彩搭配的多變給人們帶來不一樣的視覺享受。在編織工藝建模的過程中同樣要將這些元素體現在三維造型中，以便于為設計者提供更詳細的參考。

（一）材質的選擇

編織需要設計組織結構和材質的搭配，肌理和材質屬性的美感是編織工藝表現的重點。Solidworks軟件中提供了多種可供選擇的材質，如棉布、粗麻布、塑料及復合材料等。在建模完成后，設計者可以根據需求選擇不同的材質對模型進行渲染以觀察其實際的視覺效果。圖3所示為不同材料編織后所帶來的效果。棉麻纖維編織后給人的感覺是古樸、拙樸的肌理，然而碳纖維給人留下的是神秘、現代新科技的感覺，藤條編織則給人以自然、原始味道。

圖3　 不同材質的編織模型

（二）色彩的搭配

在服裝設計中運用編織工藝，在掌握好編織材料本身的前提下，色彩的搭配同樣對于展現編織產品的藝術感起到決定性作用。不同的色彩搭配組合會給人不同的情感感受和視覺感覺。在色彩配色上可以分為色相對比色、類似色相對比色、互補色相對比色、明度對比色、純度對比色冷暖對比色等，不同的對比會產生不同的效果。SolidWorks軟件的顏色工具包提供了完善的配色功能。圖4所示為將編織材料渲染成不同色彩進行搭配的效果。黃、紫，藍、橙這兩對互補色的對比在視覺上給人強烈的反差，鮮亮的顏色搭配會給人輕松活潑感覺，暗沉的顏色相互搭配會給人以穩重沉靜的感覺。

圖4　 不同顏色搭配的編織模型

三、編織效果展示與驗證

為了驗證三維模型的視覺效果，利用橫截面為矩形（3.5mm×1.2mm）的麂絨皮繩進行平紋編織工藝實驗，并將三維造型軟件制作的編織模型與實際手工編織樣品相對比，如圖5所示。可以看出，利用Solidworks軟件對編織過程進行建模并渲染，能夠很好地展現手工編織工藝品所帶來的立體視覺效果，為手工編織工藝品的設計提供良好的參考。

圖5　 實際編織照片與三維模型對比圖

表1所示為分別用手工和SolidWorks軟件編織樣品所耗費的時間和成本。若編織的工藝更復雜、編織的面積更大或者需要展示不同色彩搭配的情況下，手工編織的成本和時間會成倍地增加，而利用軟件展示成本幾乎不變，耗時也只會

略有增加。由此可見，利用三維造型軟件進行編織工藝的設計同樣具有運用靈活、省時高效等特點。

表1　時間和成本對比

四、結論

本文在對手工編織工藝過程進行分析的基礎上，利用SolidWorks三維造型軟件對編織過程進行了建模，并通過編織模型展示了不同材質、色彩和背景所帶來的視覺效果，最后進行手工編織實驗驗證了編織工藝三維建模的可行性，為今后計算機輔助設計在編織工藝設計中的應用提供了參考。

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[4]葉欣，李津，周偉斌.羊毛衫編織工藝CAD的研發[J].天津工業大學學報，2005，24（4）：91-93.

作者簡介：傅文靜，女，河南省滎陽市人,漢族，研究生；田寶華，副教授。

【中圖分類號】J528.5

【文獻標識碼】A