纺织CAD技术在纺织品设计教学中的应用

刘 茜,上海工程技术大学 服装学院

纺织CAD技术在纺织品设计教学中的应用

刘 茜,上海工程技术大学 服装学院

纺织CAD作为一种现代化设计的有效手段，已经代替了传统的设计工作，为产品的开发发挥着快速高效的作用。纺织CAD系统涉及纱线、机织面料、针织面料、大提花面料、服装、印花、绣花等各方面的设计工作，应用范围十分广泛。论文结合织物设计CAD和服装CAD软件在上海工程技术大学纺织工程本科教学中的应用，列举了学生的设计效果与实现情况，该数据体现了学生的创造性思维及将构思予以实现的实践能力。

CAD；纺织品设计；仿真；创新

“远看颜色近看花”是纺织品设计的专业术语，随着社会的发展、科技的进步、生活的提高、意识的转换、审美的演变，都促使我们必须给这句话注入新的内涵以适应时代发展的需要。纺织品设计是一个范围较广的职业，涉及印花、机织物、针织物、装饰织物及配饰的设计。其中，Computer Aided Design简称CAD技术，是一门目前应用非常广泛的综合性计算机应用技术，它以计算机为主要手段，运用各种数字信息和图像信息来完成产品设计。CAD技术在纺织工业中的应用最早可追溯至60年代，当时美国IBM公司首先成功地研制了纹织工艺自动化系统，此后，我国以及英国、法国、日本相继开展了研究。到了70年代，CAD技术在纺织工业中的应用才真正开始进入实用阶段[1]。

传统的纺织工业是一个门类众多、劳动力密集、生产工序多而复杂、生产成本高、产品周期长的行业。CAD技术的应用为纺织这个传统的行业注入了新的活力。随着计算机的普及和计算机技术的日新月异，越来越多的纺织企业及专业人员认识到了使用CAD的优越性和重要性，并逐渐将纺织CAD作为一种现代化的有效手段，代替了传统的设计工作，从而使企业的产品开发快速高效、设计精良、省工省时省料、降低了成本消耗，为纺织品的多品种、中小批量生产以及及时调整产品适应市场需求创造了有利条件[2]。

1 纺织专用CAD技术

由于纺织行业门类较多，无单一通用的CAD技术。总结各类纺织专用CAD技术的开发应用，我国主要有以下七类[2]。

（1）织物CAD系统

织物CAD技术主要用于色织产品的设计。其主要作用是根据色织物的组织和色纱排列自动生成织物模拟图案，以代替产品试织打小样工作，计算机彩屏上的图案可随意修改、调色和配套，也可与国际流行色色卡配套进行选色使用。

（2）纹织CAD系统

人工设计大型纹样、多层组织的提花织物，仅意匠绘制和轧花就需耗时数月，采用纹织CAD技术可提高设计速度几十倍。该系统通过纹样扫描使屏幕上的纹样转换为平涂意匠效果，再进行图案编辑、意匠修改处理和纹板处理，最后按纹板处理信息，用计算机控制轧孔机自动轧纹板，或直接控制经纱运动。

（3）印花CAD系统

印花CAD是计算机对织物印花图案设计及黑白稿制作进行处理，来代替传统工艺的手工画稿、描稿、连晒、感光制版等。该系统将图像通过扫描仪输入计算机，经计算机分色处理后由激光翻转片装置制作单色胶片或进一步制作印花平网。

（4）绣花CAD系统

对绣花样进行计算机辅助设计，并将设计的花样格式转变为绣花机的针法，进而生成绣花机能够识别的纸带或磁碟，用于单头、多头电脑绣花机生产。

（5）服装CAD系统

服装CAD系统采用比较修改法进行款式设计，由计算机进行数据处理，并把处理结果输至绘图仪，画出衣片图样，然后按照衣片图样裁剪、加工成样衣。同时还具有放缝、推挡、自动划线等功能。服装CAD设计精度高，可缩短设计周期几十倍，并节省面料2%～5%。

（6）测配色CAD系统

测配色CAD改变了传统上繁复的人工打样配色，配色精度高，省工省时，且可降低染化料消耗，减少环境污染。系统对来样进行测色，精确测量染料的力份，并可测定织物色差、褪色牢度、沾色牢度、白度、亮度等指标，然后根据测色对色号、染料进行检索，最后系统利用同色异谱效应提供多个配方，优选出最佳配方，打印输出。

（7）针织CAD系统

针织CAD系统分为针织圆纬机CAD系统和针织横机CAD系统。针织圆纬机CAD系统是将针织线圈抽象成一个个方格，用规定的符号画在格内以示织物线圈组织规律，然后在计算机屏幕上进行花型设计，经软件处理转换成电脑提花圆纬机和电脑提花织袜机所能通用的数据格式进行生产。针织横机CAD系统是通过人机交互对话形式输入各种数据，对不同的服装款式进行设计。系统根据款式、织物密度、组织及各部位尺寸计算并打印出上机工艺单，同时根据工艺图，计算出衣片重，进而计算出产品克重、用纱量及成本，管理人员以此为根据量化劳动定额管理和产品检索。

2 纺织CAD教学设计实例

在上述七类纺织CAD系统中，织物设计CAD和服装CAD的应用较为广泛。在我校纺织工程的本科教学中，也主要围绕这两类软件教授学生并进行实践练习。

（1）《织物仿真CAD软件》的应用

《织物仿真CAD软件》可以实现三原组织、变化组织、联合组织及复杂组织中常用组织结构的面料仿真，并配合学生的上机小样试织，实现CAD至CAM(Computer Aided Manufacture)的设计与生产体验。

以条格织物的仿真设计与织造为例，学生选用山形斜纹，经纱排列采用对称排列16a16b8c2d8c16b16a，可形成宽窄不一的纵条纹，纬纱排列选用32a16c32b，可形成不同宽度的横条纹，以3 1/2 2复合斜纹组织构建山形斜纹，形成有纹路变化的色织条格。色纱颜色采用经典的民族色红、白、黑为主调，以黄色为点缀。上机图如图1所示。

图1 条格织物上机图

仿真效果如图2所示。学生通过在小样机上试织，将虚拟的织物设计完美实现，如图3所示。

图2 仿真效果图

图3 试织织物小样

按照同样的设计思想与方法，学生的设计呈现出的效果丰富多彩，如图4所示。

图4 学生设计并试织完成的色织物

通过学生实践可以看出，织物CAD使设计人员可以简单、方便地改变织物组织和纱线排列，随心所欲地对织物模拟图上各种色彩的经纬纱线进行调色、配色，淋漓尽致地将设计思想表达出来，在织物上机织造之前就能看到实际织造的效果，以达到辅助设计的目的。

（2）《Kaledo设计软件》的应用

《Kaledo设计软件》可以完成服装系列设计，包含：纱线设计、面料设计、服装款式设计、服装效果图绘制和工艺单设计，实现全流程的计算机辅助设计。

以结合流行趋势，选定设计主题，运用Kaledo设计软件进行虚拟品牌服装系列设计为例，学生完成的主题氛围板、面料设计、服装款式及效果设计如下展示。学生的设计主题为“玩味几何”。

图5 主题氛围版

图6 面料设计

图7 服装设计效果展示

（3）《Easy Map Creator Pro设计软件》的应用

《Easy Map Creator Pro》是一款服装贴图软件，在具有完善面料库的基础上，可以完成对服装款式的即时面料更新，达到换装效果。

以具有英伦风情的休闲男装换装为例，将希望的面料换装在已有模特的身上，对比达到的效果。

图8 模特换装对比效果

CAD设计过程充分锻炼了学生的创造性思维及将构思予以实现的设计能力，同时锻炼了学生的审美与细节处理能力，整体教学效果良好。

在学生学习的过程中，能够时刻体会到CAD设计所带来的便利，可以说CAD技术实现了技术与艺术的最佳结合。传统的纺织服装行业从设计到批量生产，长期停留在手工和经验的基础上，优秀的设计师也免不了要把大量的精力耗费在琐碎的手工技艺上，这无形中大大地约束了创造力地发展。由于计算机地快速反应能力，用传统方式设计一个款式需要几小时甚至几天，而用计算机辅助设计只需要几十分钟甚至几分钟，能大大缩短设计周期。应用计算机来设计绘制服装图形将大大减轻设计师的手工劳动，对设计人员的专业水平要求也可相对降低。服装设计的信息存储在计算机内，可随时调用，便于管理。还可以通过网络进行信息传递。

［1］田青.文化——纺织品设计的灵魂[J].装饰.2003,（9）：10-11.

［2］胡海.纺织业CAD的应用与发展[J].辽宁丝绸.2000,（3）：23,26-27.

Application of the Technology of CAD for Textile Design Teaching

As an effective mean of modern design CAD for textiles has replaced the traditional design work.It has the fast and efficient function for the product development.The application range of CAD for textiles are wide,which covers yarn,woven fabric,knitting fabric,jacquard fabric,clothing,printing,embroidery and so on.In this paper,the design effects of our students combining with the CAD softwares used in the textile engineering undergraduate coures teaching.

CAD；textile design；simulation；innovate

刘茜（1978.7-），女，博士，副教授，硕士生导师。

上海工程技术大学服装学院纺织工程系，研究方向为功能纺织品的设计开发。

毕业于东华大学纺织材料与纺织品设计专业。