基于分层组合模式的叠花效果数码提花织物设计

周 赳，胡丁亭

(浙江理工大学，先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室，浙江 杭州 310018)

叠花效果的产生主要有2种方式：相同图案错位重叠和不同图案重叠。相同图案错位重叠又可分为相同图案全部重叠和相同图案部分重叠。电视机错位显像，裸眼看三维影片，产生的图像错位重叠效果，属于相同图案全部重叠，叠加的影像具有朦胧美;印花采用透明叠色原理，在对花不准、雕刻不良的情况下，由于花纹对色错位，花版对位偏离，会产生印花图案部分叠印的现象［1］，属于相同图案部分重叠;透过半透明材质(如花纹玻璃、镂空窗)观察物体时，前后物体上的花纹会产生不同图案重叠的效果。将叠花效果应用于提花织物设计，可以增强织物表面的装饰性。

传统提花织物的组织结构分为简单结构和复杂结构，如果要增加花纹的对比效果必须要采用经过复合的复杂组织，由于传统的复杂组织(重纬组织、重经组织、双层组织及多层组织)采用组织点相互覆盖的方法来表现组织结构，织物表面只能呈现表面组织的色彩效果［2］，而无法表现多花纹相互重叠但不覆盖的效果。随着数码设计技术在提花织物设计中的应用，特别是分层组合设计模式的提出，使各种叠花方式用于数码提花织物设计成为可能，结合组合全显色结构设计方法，可以实现多重花纹在织物表面同时显色的叠花效果。本文通过对基于分层组合设计模式的叠花效果数码提花织物进行设计研究和实践，为数码提花织物设计创新提供新途径。

1 设计原理和方法

叠花效果数码提花织物必须以分层组合设计模式为基础。

1.1 设计流程

传统提花织物设计基于单一平面的设计模式，在二维平面上采用有限组色彩进行纹样设计，通过纹样色彩和组织一一对应替代进行结构设计，其织物色彩表现能力欠缺［3］。

由于织物色彩原理与数码图像的色彩表达方式相似，都是以有限种原色通过混合表现出丰富的色彩，借鉴数码图像色彩数据“分层”管理的理念，提出分层组合的数码提花织物设计模式：将数码图像分离为单色图层，再经结构组合，创新出各种基于分层组合设计模式下的数码提花织物，设计的织物效果新颖，色彩数达到百万级水平［4］。

以分层组合设计模式为基础，叠花效果数码提花织物的设计流程如图1所示。首先根据图案叠加原理对数码图像进行分层，形成若干单色图层经灰度处理为灰度层，然后以固定的灰度与组织替换形成单层无彩结构图，依照比例组合为复合结构图，配置合适经纬纱即可用于提花生产。此设计流程具有2个特征：1)数码图像的形和色可以分离［5］，根据图案的层叠关系或通过色彩处理形成单色图层，再分别配置适合组织形成单层结构图用于组合结构设计，因此这种结构设计方法打破了传统平面模式的局限，通过层平面或层顺序的变化表现特殊的叠花效果;2)织物的结构是由若干单层结构组合而成，每个单层结构都包含许多组织，有不同的变化形式，因此组合后的复合结构不能通过传统方法进行分析，具有无法仿制的特点［6-7］。

图1 叠花效果数码提花织物设计流程Fig.1 Design process of superimposition-effect digital jacquard fabric

1.2 图案叠加原理

以分层组合设计模式为基础，叠花效果数码提花织物的设计需要数码图像根据图案层次关系分层设计，有3种设计方式：1)多层相同纹样可通过层平移、层反转等设计方法实现纹样相互叠加，由于位移产生的错位使纹样重叠的部分无法重合，通过调整透明度，上下2层图案相互映衬，达到叠加且彼此不覆盖的叠花效果;2)多层相同纹样进行分块重组，可以达到部分图案重合部分图案不完全重叠的效果，重合的纹样由于多层色彩的叠加产生新的混合色彩，不完全重叠的纹样由于透明度的不同显现不同叠花效果，不仅色彩变化能力丰富，而且纹样具有层次感;3)多层不同纹样只要通过叠加就会产生重叠不覆盖效果，不同纹样相互交错、融合，具有极强艺术表现力，还可以采用肌理与图案的叠加设计，肌理和色彩交互渗透，层次丰富，用于数码提花设计达到2.5维效果。叠花图案设计方式如图2所示。

图2 叠花图案设计方式Fig.2 Design method of superimposition-effect pattern.

1.3 结构设计与优化

基于分层组合设计模式，叠花效果数码提花织物设计为了满足丰富的色彩变化和特殊的叠花效果，其结构设计是关键。将织物复杂结构的设计理解为由若干个单层结构进行组合设计产生，以简单的基本组织作为单层结构，采用影光组织设计方法构成全息组织，然后以分层填充再组合的方式完成复合结构的设计。但是随着组织点个数的增加，组织点之间产生覆盖，以纬二重组织为例，固定奇数行，如图3所示。图3(a)中纬组织点的上下2行组织点均为经组织点，达到并列结构上的全显色效果;图3(b)中纬组织点只有一边的组织点为经组织点，产生部分遮盖效果;而图3(c)中纬组织点的上下2行均为纬组织点，纱线完全遮盖。对应分层组合设计模式下的3种结构模式：全显色、半遮盖和全遮盖。全遮盖组合结构虽然能表现细腻的色彩渐变效果，丰富色彩表现力，但是织物表面只能显示表层结构的效果，无法呈现具有立体层次感的叠花图案。半遮盖组合结构由于相邻纬纱之间会发生随机性遮盖，因此织物色彩效果不可控，无法完全表现原数码图像效果。全显色组合结构中全显色技术点上下2行均呈相反配置状态，使同向排列的纬纱任意变化组合也不产生结构的覆盖，达到全显色效果，表现特殊的重叠花纹［8-9］。

图3 纬二重结构设计效果Fig.3 Structure design for backed fabric with two wefts.

全显色组合结构虽然设计原理相同，但是针对不同的纱线组合和经纬比例，需要设计不同的全显色组织库。

2 设计实例

根据叠花图案设计原理，任何数码图像都可以进行分层，每层纹样包含一定级别的色彩信息，不同灰度对应全显色组织库中的不同组织，采用全显色提花织物结构设计方法完成基本组织和基础组织、配合组织的设计，由于全显色技术点的存在，组合后的复合组织达到结构上的全显色，满足叠花效果的要求［10］。设计叠花效果数码提花织物时需要注意以下5点：1)由于2个组织库相互对应，数码图像须分离为偶数层;2)灰度级别对应全显色组织库中的组织个数;3)基础组织中的组织依照灰度过渡级别依次铺入奇数层，配合组织中的组织以同样方法铺入偶数层;4)单层结构图以一定比例(对应层数)组合成复合结构图;5)根据纬排信息为复合结构图配置合适的经纬纱线。

以经纬密比为115/90的蚕丝织物设计为例，根据线密度设计要求，以24枚5飞纬缎作为基本组织。由于组合全显色结构在同向排列上需配置偶数纱线，因此需选择2个基本组织。基本组织1起始点位置为(1，1)，依照纬向1∶1组合，通过起始点位移可产生23个变化组织，形成24种组合组织效果图，如图4所示。通过观察，起始点位置为(14，1)的组织最为合适(相邻4个组织点呈正方形分布为最佳)，可以作为基本组织2。

图4 24枚5飞缎纹纬向1∶1组合示意图Fig.4 24-thread stain combined in 1∶1 order weftwise

确定2个基本组织后，分别根据基本组织的组织特性设定全显色技术点，如图5所示。在不破坏全显色技术点的情况下，按照一定的加强方向和加强点数设计全息组织。以纬缎为基本组织设计织物时，纬向加强效果较好，配合组织与基础组织加强方向相反，确保组合后的织物混合色彩效果最佳。一次加强点数为24，全息组织包含最少的全显色影光组织［11］。基础组织和配合组织如图6所示。

图5 基本组织及其全显色技术点Fig.5 Primary weaves and their full-color points.

图6 全显色组织库Fig.6 Full-color weaves.(a)Basic weaves;(b)Joint weaves

图7 示出叠花效果数码提花织物图案与实物效果。设计的图像可分为绿红蓝黄4层，对每层纹样进行22级灰度处理，绿色和蓝色灰度层从白到黑按顺序依次铺入图6中的基础组织，红色和黄色灰度层以同样方法铺入配合组织，形成4个单层无彩结构图，按照纬向1∶1∶1∶1排列组合形成复合结构图，配置黑色经纱，绿色、红色、蓝色、黄色纬纱进行织造，生成的织物表面具有4层纹样叠加不覆盖的效果，如图7(c)所示。该设计作品获第三届越隆杯中国高校纺织品设计大赛一等奖。

图7 叠花效果数码提花织物图案设计与实物Fig.7 Image and final fabric of superimposition-effect digital jacquard fabric design.(a)Original image;(b)Four layered images;(c)Fabric

3 结论

叠花效果数码提花织物作为一种创新效果面料，其创新点主要表现在织物表面会产生多层纹样相互重叠但彼此不覆盖的特殊效果，彩色晕纹过渡非常细腻，而且在不同角度观察时，会产生闪变色效果，新颖别致，具有极强的装饰性。基于数码提花织物的分层组合设计模式，采用全显色组合结构的设计方法，不仅满足设计的叠花要求，而且可以表现出独特的彩色晕染和闪变色效果。

［1］胡丁亭，罗来丽，周梦岚，等.叠花效果数码提花织物设计实践［J］.丝绸，2011，48(5)：28-31.HU Dingting，LUO Laili，ZHOU Menglan，et al.Design practice on superimposition-effect digital jacquard fabric［J］.Silk Monthly，2011，48(5)：28-31.

［2］浙江丝绸工学院，苏州丝绸工学院.织物组织与纹织学［M］.北京：中国纺织出版社，1997：68.Zhejiang Institute of Silk and Textiles，Suzhou Institute of Silk and Textiles.Weave and Structure of Woven Fabric Beijing［M］.Beijing：China Textile ＆ Apparel Press，1997：68.

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