纹织CAD中图案的变形算法.pdf
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1、第2 9 卷 第7 期 2 0 0 8 年7 月 纺织学报 J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 9N o 7 J u l 2 0 0 8 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 8 ) 0 7 0 0 3 4 0 4 纹织C A D 中图案的变形算法 诸葛振荣,董平 ( 浙江大学电气工程学院,浙江杭州3 1 0 0 2 7 ) 摘要为提高织物设计的创新性,针对纹织C A D 中应用较广的2 种图案变形矩形变扇形和矩形变正多边 形,提出了基于比例的扇形变形算法和基于周长的任意正多边形变形算法,并进行了相应的优
2、化。对前者,根据像 素点的相对几何位置,利用双线形插值法和虚拟放大法实现像素点间的对应;对后者,在纹织图案中分别以矩形环 和正多边形环作为源图和目标图的映射单位。进行由外向里的映射。结果表明:这2 种算法实现的变形效率高,且 取得了很好的变形效果。 关键词纹织C A D ;图案变形;双线形插值;虚拟放大;环 中图分类号:T S3 9 1 7文献标识码:A A l g o r i t h m so ff i g u r ed i s t o r t i o ni nt h ef a b r i cC A D Z H U G EZ h e n r o n g ,D O N GP i n g ( C
3、 o l l e g eo fE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g ,Z h e j i a n gU n i v e r s i t y ,H a n g z h o u 。Z h e j i a n g 3 1 0 0 2 7 ,C h i n a ) A b s t r a c t T a r g e t i n ga tc r e a t i n gi n n o v a t i v ef a b r i cd e s i g n ,a l g o r i t h m so ff i g u r ed i s t o r t i o ni s
4、s u g g e s t e df o rt w o k i n d so fi m a g ed i s t o r t i o n - - r e c t a n g l et os e c t o ra n dr e c t a n g l et or e g u l a rp o l y g o n ,w h i c hh a v eb e e nw i d e l ya p p l i e d i nt h ef a b r i cC A D ,i e ,a l g o r i t h m so fs e c t o rd i s t o r t i o nb a s e do n
5、t h ep r o p o r t i o na n dr a n d o mr e g u l a rp o l y g o n d i s t o r t i o nb a s e do nt h ep e r i m e t e r A n dc o r r e s p o n d i n go p t i m i z a t i o ni sc a r r i e do u t A c c o r d i n gt ot h er e l a t i v e g e o m e t r yp o s i t i o n ,t h ef o r m e rr e a l i z e s
6、t h ep i x e lm a p p i n gb yu t i l i z i n gt h ed o u b l el i n e a ri n t e r p o l a t i o na n dv i r t u a l e n l a r g e m e n tr e s p e c t i v e l y ,a n dt h el a t t e rr e a l i z e st h em a p p i n gf r o mo u t s i d et oi n s i d ew h e nt h er e c t a n g u l a rl i n k a n dt
7、h er e g u l a rp o l y g o nl i n ka r eu s e da st h em a p p i n gu n i t sb e t w e e nt h es o u r c ea n dt h et a r g e tb i t m a p T h e r e s u l t si n d i c a t et h a tt h e s et w oa l g o r i t h m sh a v eh i g hd i s t o r t i o ne f f i c i e n c ya n dg o o dd i s t o r t i o ne f
8、 f e c t K e yw o r d s f a b r i cC A D ;f i g u r ed i s t o r t i o n ;d o u b l el i n e a ri n t e r p o l a t i o n ;v i r t u a le n l a r g e m e n t ;l i n k 纹织C A D 作为现代化高科技设计工具,因其操 作简单,对市场的快速反应能力,已被国内外纺织服 装企业普遍使用,成为加速新产品开发,增强市场竞 争力的有效手段。但我国的纺织企业在利用纹织 C A D 进行织物设计时,其创新方面还存在很大的不 足。传统的织物设计方法
9、是对已有的纹样进行扫 描,然后根据纹样色数、经纬密度、纹针数、纹格数等 织物规格数据,模拟出完全相同的纹样,这样虽然可 以缩短产品的设计生产周期,但是由于缺乏创新性 在国际市场被视为抄袭,因此提高织物设计中的创 新性是一个迫切需要解决的问题。纹织图案变形是 织物设计中的一个重要应用,在纹样的基础上对纹 织图案的形状进行适当的变化,如矩形图案变成扇 形、椭圆等其他形状的图案,能获得意想不到的设计 效果。 对纹织图案的变形涉及到图像变形算法。目前 已经有多种图像变形算法。宋德军等人在包含初 始画面的图像空间给定一组型值点,构造一张B 样 条插值曲面,然后在保持曲面节点矢量不变的条件 下,通过一系列
10、移动型值点的位置得到一组新的型 值点,构造与最终变形画面相对应的B 样条插值曲 面,根据2 个不同B 样条插值曲面方程和相同的曲 面参数构造非线性方程组,从而得到像素点间的对 应关系。杨金钟等人怛。提出了基于控制点的图像变 形方法。前者通过移动控制顶点的位置来改变映射 关系,因而可以更灵活、更容易控制变形过程,但由 于涉及非线形方程组的求解,算法的实现速度很慢。 后者对图像的细节处理效果不错,但是对于大范围 收稿日期:2 0 0 7 0 7 1 3修回日期:2 0 0 7 1 1 2 2 作者简介:诸葛振荣( 1 9 镐一) ,男,副教授,硕士。主要研究方向为纺织C A D 及计算机控制。E
11、- a m i l :z d j w 2 6 3 n e t 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第7 期诸葛振荣等:纹织C A D 中图案的变形算法 3 5 的图像变形的处理优势不明显。 在纹织C A D 中最常用的是矩形到扇形和矩形 到正多边形的变形,本文针对这2 种运用较广的变 形提出各自的算法基于比例的扇形变形算法和 基于周长的任意正多边形变形算法,并进行了相应 的优化。 基于比例的扇形变形算法 1 1 算法的基本原理与优化实现算法 图1
12、反映了原图与目标图的像素点S ( 髫,Y ) 和 D ( i ,_ ) 的映射关系。 A M IB l s ( ”,)I ( a ) 原图 ,v 2 C D ( b ) 目标圈 图1 图案像素点的映射关系 F i g 1M a p p i n gr e l a t i o n s h i pb e t w e e nf i g u r ep i x e l s ( a ) S o u r c ei m a g e ;( b ) T a r g e ti m a g e 在图1 ( a ) 中,过任意一点S ( 戈,Y ) ,横纵向作直 线分别平行于A B 、B C ,得到交点肘,、肘:、。、|
13、 7 、r :,如 果原矩形框的宽、高分别为形、H ( 即线段A B 长为 形,线段B C 长为日) ,A 点坐标为( 并。,Y 。) ,则可以求 得像素点S 的相对位置S ( C t ,b ) ,a 、b 满足口 : 口= N IS S N 2 ;b = M IS S M 2( 1 ) 贝0 茹= 省o + ( 口( C t + 1 ) ) 形 Y = Y 。+ ( 6 ( b + 1 ) ) 日 ( 2 ) 在图1 ( b ) 中,对应像素点D ( ,) ,连接D 点和 圆心0 ,分别与内外弧交于P :、P 。,同时以0 点为 圆心经过点D 的圆弧与两侧半径分别交于Q 。、Q :, 其中么
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- 纹织 CAD 图案 变形 算法
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