三维造型软件在手工编织工艺中的应用

傅文静，田宝华

（西安工程大学服装与艺术设计学院，陕西 西安 710048）



三维造型软件在手工编织工艺中的应用

傅文静，田宝华

（西安工程大学服装与艺术设计学院，陕西 西安 710048）

【摘要】通过对手工编织过程进行分析，提出了一种基于三维造型软件的编织工艺建模方法，利用SolidWorks软件中的草图、扫描、装配和渲染等功能对平纹编织过程进行三维建模，并将建立完成的编织模型与实际手工编织产品进行对比。结果显示，该方法不仅节省设计成本和时间，还可以很好地展现手工编织工艺产品所带来的立体视觉效果，使得编织工艺的设计更加灵活。

【关键词】计算机辅助设计；编织工艺；三维建模；SolidWorks

计算机辅助设计（CAD）具有运用灵活、省时高效和管理方便等优点，已被广泛地应用在服装设计领域，成为了不可缺少的设计、生产、销售手段。如天津工业大学的叶欣运用Visual Basic语言开发出了羊毛衫编织工艺CAD系统，经过试验证明该系统具有很强的实用性和准确性。龙霞等人研究和建立了用于四步法三维编织工艺设计的数学模型，并开发了一套三维编织CAD系统，可实现三维编织预制件横截面的图形绘制、选取、编辑等功能和工艺设计中的排纱设计。

在服装设计领域，手工编织工艺拥有灿烂辉煌的历史和非凡的艺术魅力，在现今体现个性化的年代，人们对个性品味的追求促使编织工艺越来越多地运用于服装设计之中。在编织工艺中，不同的编织方法、编织材料表现出来的编织纹样是不同的，不同的纹样所体现的服装风格也有差异。在实际设计中，为了事先了解编织所体现的视觉效果而对不同的编织手法或材料进行手工编织，不仅耗时而且成本很高。因此，在设计之初可以利用计算机辅助设计中的三维造型软件对编织过程进行建模，用以展现手工编织工艺产品所带来的立体视觉效果。

一、编织工艺三维建模过程

本文利用SolidWorks软件对手工编织过程进行建模，用以展示三维造型软件在手工编织工艺中的应用。SolidWorks软件是基于Windows开发的三维CAD软件，可以十分方便地实现复杂三维零件的实体造型，大型装配体的装配及工程图的生成。在对编织工艺的建模过程中，主要运用了该软件中的草图、扫描、渲染和装配等功能。

最基本的编织工艺包括：平纹编织、花纹编织、绞编和勒编等。本文以简单的平纹编织为例说明编织工艺的三维建模过程。手工编织过程实际上就是编织材料按照预先设定好的轨迹运动的过程。因此，首先需要在草图上绘制出编织材料的横截面，如圆形、矩形等。在绘制完编织材料的横截面后，需要以横截面的中心为起点，绘制编制材料的运动轨迹，该轨迹可以由方程式驱动的曲线或者样条曲线来绘制。随后便可以利用扫描功能，以横截面图形为轮廓，运动轨迹为路径进行扫描。本文以编织材料横截面为圆形、矩形和梅花形为例分别进行建模，扫描结果如图1所示。

图1　 不同横截面材料的建模

编织工艺为多条编织材料按预定轨迹相互交织而成，因此，需要将单根扫描完成的编织材料进行复制并“编织”（装配）。不同横截面形状的编织材料的平纹编织结果如图2所示。在实际应用中，对于一些有规则的编织工艺，并不需要将整个编织轨迹都进行建模，只需要将其中一个小编织单元进行建模，然后在装配中通过简单的复制、粘贴和配合就可以编制出整个作品。

图2　 不同横截面形状的编织模型

二、编织模型的渲染

编织工艺不仅因为其编织材料的形状和编织手法的不同而展现出不同的艺术风格，更因为其材料质感和色彩搭配的多变给人们带来不一样的视觉享受。在编织工艺建模的过程中同样要将这些元素体现在三维造型中，以便于为设计者提供更详细的参考。

（一）材质的选择

编织需要设计组织结构和材质的搭配，肌理和材质属性的美感是编织工艺表现的重点。Solidworks软件中提供了多种可供选择的材质，如棉布、粗麻布、塑料及复合材料等。在建模完成后，设计者可以根据需求选择不同的材质对模型进行渲染以观察其实际的视觉效果。图3所示为不同材料编织后所带来的效果。棉麻纤维编织后给人的感觉是古朴、拙朴的肌理，然而碳纤维给人留下的是神秘、现代新科技的感觉，藤条编织则给人以自然、原始味道。

图3　 不同材质的编织模型

（二）色彩的搭配

在服装设计中运用编织工艺，在掌握好编织材料本身的前提下，色彩的搭配同样对于展现编织产品的艺术感起到决定性作用。不同的色彩搭配组合会给人不同的情感感受和视觉感觉。在色彩配色上可以分为色相对比色、类似色相对比色、互补色相对比色、明度对比色、纯度对比色冷暖对比色等，不同的对比会产生不同的效果。SolidWorks软件的颜色工具包提供了完善的配色功能。图4所示为将编织材料渲染成不同色彩进行搭配的效果。黄、紫，蓝、橙这两对互补色的对比在视觉上给人强烈的反差，鲜亮的颜色搭配会给人轻松活泼感觉，暗沉的颜色相互搭配会给人以稳重沉静的感觉。

图4　 不同颜色搭配的编织模型

三、编织效果展示与验证

为了验证三维模型的视觉效果，利用横截面为矩形（3.5mm×1.2mm）的麂绒皮绳进行平纹编织工艺实验，并将三维造型软件制作的编织模型与实际手工编织样品相对比，如图5所示。可以看出，利用Solidworks软件对编织过程进行建模并渲染，能够很好地展现手工编织工艺品所带来的立体视觉效果，为手工编织工艺品的设计提供良好的参考。

图5　 实际编织照片与三维模型对比图

表1所示为分别用手工和SolidWorks软件编织样品所耗费的时间和成本。若编织的工艺更复杂、编织的面积更大或者需要展示不同色彩搭配的情况下，手工编织的成本和时间会成倍地增加，而利用软件展示成本几乎不变，耗时也只会

略有增加。由此可见，利用三维造型软件进行编织工艺的设计同样具有运用灵活、省时高效等特点。

表1　时间和成本对比

四、结论

本文在对手工编织工艺过程进行分析的基础上，利用SolidWorks三维造型软件对编织过程进行了建模，并通过编织模型展示了不同材质、色彩和背景所带来的视觉效果，最后进行手工编织实验验证了编织工艺三维建模的可行性，为今后计算机辅助设计在编织工艺设计中的应用提供了参考。

参考文献：

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[4]叶欣，李津，周伟斌.羊毛衫编织工艺CAD的研发[J].天津工业大学学报，2005，24（4）：91-93.

作者简介：傅文静，女，河南省荥阳市人,汉族，研究生；田宝华，副教授。

【中图分类号】J528.5

【文献标识码】A