针织CAD技术即计算机辅助设计技术,它利用了计算机强大的计算功能和图形、图像处理能力,实现针织物的设计、仿真及展示。随着计算机技术的迅速发展以及针织企业对信息化、智能化生产的追求,CAD技术已深入应用到纺织领域。关于针织CAD的研究起源于20世纪60年代,由美国IBM公司研制,20世纪70年代CAD软件初步成形,20世纪80年代CAD软件开始真正运用于各个企业。经过60多年的发展,针织CAD技术已逐步成熟,成为辅助针织物设计和生产必不可少的工具。
国外最典型的经编CAD软件是由德国TEXION公司开发的Procad,系统适用于多梳贾卡织物、双针床织物、少梳织物的花型设计与仿真;德国EAT公司开发了图案和款式设计软件Design Scope系统;西班牙CADT公司开发了花边织物设计软件Lace Drafting Software SAPO;日本武村研发了提花设计系统。国内CAD软件目前应用较多的有江南大学开发的WKCAD系统,武汉纺织大学开发的HZCAD系统,浙江大学开发的提花织物CAD系统。
国外经编CAD技术应用现状
国外拥有领先的图形学技术,对经编CAD研究水平较高,与国内相比,最突出的优势是织物仿真方面,仿真效果逼真、速度快,可实现二维以及三维动态仿真。国外主要的经编CAD软件有德国TEXION公司开发的Procad系统,EAT公司开发的Design Scope,西班牙CADT公司开发的Lace Drafting Software SAPO系统以及日本武村公司的SUPER LACE花型设计系统等。
经编织物的三维虚拟展示
德国TEXION公司成立于2008年,为德国ALC公司的前软件部门,其研发的Procad花型设计系统分为Procad Developer,Procad Warpknit两部分,该系统功能全面,性能一流,在市场上占有较大份额。Procad系统架构如图所示,Procad Developer软件除设计功能外还包括Procad simulace以及Procad simujac模块,这两个模块用于多梳及多梳贾卡织物的仿真;Procad Warpknit由Procad velours,Procad warpknit3D这些子模块组成,Warpknit适用于少梳、双针床绒类织物及间隔织物的设计与开发,并可进行三维仿真,三维仿真时纱线可实现股线效果,仿真效果较逼真,操作方便。
TEXION公司Procad系统架构
(a)未变形 (b)变形后
Procad软件的网眼织物仿真图
Scope是德国EAT公司开发的专注于花型图案设计的系统,其针对纺织品提花图案的特点,开发了很多方便易用的设计工具。Procad和Scope的设计能力覆盖了Karl Mayer公司所有的经编机型,是国外CAD系统在我国使用最广泛的 2 套软件。
西班牙CADT公司开发的Lace Drafting Software SAPO系统是一款花边设计与仿真系统,能用于各类花边工艺的设计,仿真效果出色;日本武村开发的花边设计系统与SAPO功能相似,也主要用于花边和贾卡提花织物的设计与仿真。这 2 套软件主要在我国花边企业中应用。此外韩国、印度、土耳其等国也有开发经编CAD系统,但没有在我国推广使用。
国内经编CAD技术应用现状
国内关于经编CAD的研究晚于国外,在初期以学习国外CAD的先进功能为主,目前在产品设计和仿真方面取得了一定成绩,并针对国内设计需求自主研发了一些实用性强的功能。国内关于经编CAD的研发主要集中在一些高校。如江南大学研发的WKCAD系统,武汉纺织大学开发的HZCAD系统以及浙江大学设计的提花织物CAD系统等。这些CAD系统经过多年的开发,功能日趋成熟,除了在国内使用,还在日本、韩国、台湾、土耳其、印度等经编企业集中的地区及国家得到应用。
江南大学研发的WKCAD在Windows操作系统上运行,人机界面友好,操作方便;系统兼容性强,可进行各类经编针织物的花型设计与仿真,包括多梳花边织物、贾卡织物、高速和双针床织物,并能设计特殊的无缝无底提花织物、鞋材织物以及WB浮纹织物等。
(a)织物二维仿真图
(b)间隔织物三维仿真图 (c)绒类织物三维仿真图
WKCAD软件仿真织物
武汉纺织大学开发的HZCAD,可以设计多梳织物、贾卡织物和少梳织物,目前在花边生产企业使用较多,设计功能灵活方便是其特色。浙江大学提花织物CAD系统在图案设计方面的功能比较完善,在生产贾卡提花织物的企业中有大量应用。
此外,江南大学近年开发了基于互联网的针织物设计系统iKDS,用于少梳织物设计和经编教学培训。该系统将数据存储在云数据库中,用户可在电脑或移动终端上直接通过网页浏览器随时随地设计针织物。与单机版经编CAD软件相比,iKDS客户端无需安装和维护,使用更方便快捷。
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