纺织导报-分形在数字喷墨印花图案设计中的应用.pdf
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1、章提出了将分形图案引入数字喷墨印花图案设计的思路。对分形图案与传统艺术图案之间的区别 夕。加以探讨,并结合数字喷墨印花对图案要求的特点。分析了分形图案在数字喷墨印花图案设计中 的可行性和优越性,以及如何在软件和应用中得以实现。 I nt h i sp a p e r , f r a c t a lp a t t e r n sw e r ei n t r o d u c e di n t od i g i t a li n k - j e tp r i n t i n g T h ed i f f e r e n c e sw e r ed i s c u s s e db e t w e e
2、 n f r a c t a lp a t t e r n sa n dt r a d i t i o n a lp a t t e r n s B a s e do nt h er e q u i r e m e n t sf o rd i g i t a li n k - j e tp r i n t i n g t h ef e a s i b i l i t ya n d t h ea d v a n t a g e so ff r a c t a lp a t t e r n sw e r ea n a l y z e da sw e l la si t sr e a l i z a
3、 t i o n si ns o f t w a r ea n da p p l i c a t i o n s 分形在数字喷墨印花图案设计中的应用 A p p l i c a t i o no fF r a c t a l I nt h eP a t t e r nD e s i g n0 fD i g i t a n k j e tP r i n t i n g 印花图案在数字喷墨印花过程中具有极其重要的地 位。喷墨印花机使用的是数字化图案,这也是与圆网、平网 印花等传统印花方式的根本区别所在。随着计算机技术的 发展,数字化图像的来源越来越丰富,使喷墨印花技术在开 放式的设计和产品的应用中
4、显示出比传统印花更加突出的 优势。 现有的数字喷墨印花设备、墨水,印染技术等都逐渐 发展成熟,但花型设计的构思和创作,还完全依赖于艺术 设计人员。目前数字喷墨印花图案设计人员主要有两类:一 类是纺织工程类专业人员,一类是艺术设计类人员。工科专 业的设计人员对纺织材料、织物的组织结构、染料性能等有 较深刻的认识,但纺织花型的艺术设计能力较差。利用数学 及分形理论通过计算机自动生成纺织花型图案,能够生成 许多令设计人员难以想象的艺术图形,既弥补工科纺织技术 人员的设计弱点,也为艺术专业设计人员提供新的创意,并 可极大地丰富数字喷墨印花纺织品的花色品种,缩短花型 设计的周期,满足人们对服饰、软装潢材
5、料个性化的需求。 1 分形及分形图案 1 1 分形的基本概念 分形( f r a e t a l ) 最早是在2 0 世纪7 0 年代由美国数学家曼 德尔布罗特( B B M a n d e l b r o t ) 提出的。分形”一词译于英 文f r a c t a l ,由拉丁语f r a c t u s 一词创造而成,词本身具有“破 作者简介:唐颖,女,1 9 8 3 年生,在读博士,研究方向为纺织新 技术与服装设计。 作者单位:唐 颖。江南大学生态纺织教育部重点实验室;房宽 峻,青岛大学化学化工与环境学院。 1 1 2 文唐颖房宽峻 碎”、“不规则”等含义,用来描述那些表面看上去杂乱无
6、章、变幻莫测而实质上潜在有某种内在规律性的几何图形 或形状。 分形是一个具有以下性质的集合F :( 1 ) F 具有精细的 结构,即有任意小比例的细节,( 2 ) F 是不规则的,以至于它 的整体与局部都不能用传统的数学语言来描述;( 3 ) F 具有 某种自相似的形式,可能是近似的或者是统计意义的;( 4 ) F 在某种形式下的分形维数大于它的拓扑维数;( 5 ) F 以非 常简单的方法定义,可能由迭代产生。 1 2 分形图案的特点 根据生成的方式,分形图案主要分为两类:一种是几 何分形,它不断重复同一种花样图案;另一种是随机分形。 利用分形的方法得到的图案区别于传统的手绘图案,可以 做到无
7、限精细。分形图案的特点是: ( 1 ) 有科学内涵,作品有内在的数学结构; ( 2 ) 一般采用计算机数值计算; ( 3 ) 画面具有多重自相似结构的丰富层次; ( 4 ) 有超现实主义艺术流派的特点,对人的视觉具有 巨大的震撼力。 1 3 分形图案对比传统艺术图案的优越表现 传统艺术图案采用欧氏几何方法,通过运用美学原理 基金项目: ( 1 ) 国家自然抖学基金( 嘎目批准号:2 0 4 7 4 0 2 5 ) ; ( 2 ) 教育部新世纪优秀人才支持计划( 批准号:N C E T - - 0 4 - 0 4 9 5 ) ( 3 ) 江苏省自然科学基金( 嘎目编号:B K 2 0 0 7 0
8、 2 1 ) ; ( 4 ) 围謇科技支撑计划f 课题蝙号:2 0 0 7 B A E 4 0 8 0 1 ) ; ( 5 ) 江南大学创新团队发辰计划 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o 6 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 和构图规则,对由基本几何元素( 点,线,面) 构成的纹样进 行条理性反复、变换或位置的交叉组合、j j l E y q 、布局和色彩 变化,从而产生各种造型图案。
9、分形图案可以体现出传统美学的标准,如平衡、和谐, 对称等。但是,分形图案绝不是传统艺术图案的翻版,它是 对传统艺术图案的发展、突破和超越。它的优越性主要体现 在4 个方面: ( 1 ) 最具特色的是对称的突破,分形图案的对称不是 左右对称,也不是上下对称或中心对称,而是一种局部和更 大的局部,或者是局部和整体的对称; ( 2 ) 传统艺术图案强调用简单的几何形状来模仿自然 界的事物,而分形图案中更多的是分叉、缠绕、突出、不规整 的边缘和丰富的变换,它给人们一种更接近自然的美感,这 种美感是传统的形式美所无法给予的; ( 3 ) 分形图案色彩层次丰富,突破了传统图案的套色 限制,能充分发挥人的想
10、像力,改变人的视觉感受和拓展人 的思维空间; ( 4 ) 分形图案借助计算机采用人机交互的形式来进行 创作,因此其作品有很大的随机性和任意性,但又往往出人 意料的新颖别致、奇特和多变,令人耳目一新,具有强烈的 时代感。 2 分形在数字喷墨印花图案设计中应用的可行 性 2 1数字喷墨印花图案的特点及对图案原稿的要求 数字喷墨印花机使用的是数字化图案,对图案的花回, 套色数和色彩等没有限制。尽管数字喷墨印花技术能够印 制所有的图案,但是要获得好的印花效果,要求图案原稿必 须具备下列的条件。 ( 1 ) 高清晰度。清晰度是记录图案原稿色调、颜色、质 感、立体感,透视感等的基础,图案原稿只有具备高清晰
11、度 才能通过数字化等加工过程,将原稿的效果真实再现于所 印制的织物之上。 ( 2 ) 动态密度大。所谓动态密度,简单地说就是人们 所能观察到的图案中最浅的颜色和最深的颜色之间的密度 差值。 ( 3 ) 色彩饱和度高。在标准光源下检查原稿,色彩饱 和度是对图案原稿的真实反映,只有色彩饱和度高的原稿 才是色调正常的原稿。 “) 图像颗粒细腻。原稿的颗粒度影响色彩、层次、质 感。颗粒度细腻的原稿有利于层次和色调再现( 特别是亮调 质感) 和色彩的真实表现。 2 2 分形图案在数字喷墨印花设计中应用的可行性及 优越性 ( 1 ) 由于分形图案是数字图形,可通过计算机直接传 输到数字喷墨印花相关的生产机
12、台上,反应迅速,不失真。 这样既缩短了工艺,又实现了数字喷墨印花图案的纯数字 化设计,可极大地丰富数字喷墨印花产品的花色品种,缩短 花型设计的周期。 ( 2 ) 分形图案的精细结构,可以通过提高数字喷墨印 花的分辨率( d p i ) 来模拟,分辨率越高,分形图案的精细结 构将会表达的更清楚、更完善,图案清晰度就越好。一般纹 样为1 8 0 3 6 0d p i ,精细结构的纹样为3 6 0 7 2 0d p i , 最高精密喷嘴能喷出分辨率超过28 8 0d p i 的印花图案,完 全可达到仿真效果。 ( 3 ) 利用分形艺术设计的数字喷墨印花图案,风格独 特、时尚性强、个性突出,与数字喷墨
13、印花纺织品需求的多 元化、个性化发展趋势相适应。 ( 4 ) 分形的基础理论部分经过多年发展已相对成熟, 可提供大量的基础研究资料。为在数字喷墨印花图案设计 及实现的深入研究提供了理论依据。 2 3 现有优秀数字喷墨印花图案作品中的分形性分析 计算机辅助设计技术与数字喷墨印花技术相结合已经 广泛应用到产品的理念中,虽然过多依赖现有素材( 图库、 照片等) ,没有结合数字喷墨印花图案的特点进行创新设计 的现象还依然存在,但仍然有一些关注这一领域的图案设 计师灵活运用数字喷墨印花技术的特点,扬长避短,设计了 出许多具有视觉震撼力的数字喷墨印花作品。 仔细观察这些优秀的数字喷墨印花图案作品,可以发
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