[发明专利]一种基于纱线浮长线光强分布的织物外观仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于纱线浮长线光强分布的织物外观仿真方法，通过建立纱线表面几何模型；选择简单光反射模型，分析织物中纱线浮长线的光强变化情况，确定光强变化系数；随后确定纱线浮长线中心点的光强；最后进行织物外观的仿真。本发明通过对纱线浮长线表面的光强分布情况进行分析，建立相应的数学模型，从而获得了较为准确纱线浮长线上每个点的光强分布系数；在保证织物外观真实感效果模拟的基础上，大大降低织物外观仿真算法的难度，提高织物外观仿真算法的效率；提高了织物外观仿真模拟的效果，织物在计算机中的仿真模拟效果更加接近真实的织物效果，从而尽可能地取代打小样工作，用仿真样代替实物样。

主权项

1.一种基于纱线浮长线光强分布的织物外观仿真方法，其特征在于，具体按以下步骤进行：步骤1：建立纱线表面几何模型；步骤1.1：建立纱线的截面方程：对于椭圆形截面纱线，在YOZ平面建立经纱的截面方程为：式中：djl为经纱截面长直径，单位mm；djs为经纱截面短直径，单位mm；fj为经纱轴心线屈曲形态方程；步骤1.2：建立纱线交织过程中轴心线屈曲形态方程：纱线轴心线屈曲形态方程fj实际上是纱线的轴心走向形态，轴心走向形态为正弦曲线形态，即：fj＝Ajsin(ωjx)，               (2)式中：A_j为正弦曲线的振幅，其中d_js为经纱截面短直径，d_ws为纬纱截面短直径，h_w为织物组织循环内纬纱屈曲波高；ω_j为频率，其中T_j为正弦曲线的周期，l_w为纬纱的几何密度，F_j为经纱的连续浮点数；即：步骤1.3：将式(3)代入式(1)就得到每根经纱的表面的几何模型，利用步骤1.1～1.2的方法，得到每根纬纱表面几何模型；步骤2：利用简单光反射模型，分析织物中纱线浮长线的光强变化情况，确定光强变化系数；步骤2.1：确定纱线浮长线轴心截面的光强分布：浮长在织物表面的屈曲形态呈正弦曲线，设定光源及视点均在织物正上方无穷远处，于是浮长线中心O点的入射角为0°，根据Id＝Ip·kd·cosα，所以O点为反射光强最大的点，随着曲线上的点偏离O点距离越大，入射角α越大，漫反射光强分量的衰减越大；所以，对于曲线上任意一点B，距离中心点的垂直距离BA＝Δx，入射角为α，于是tanα＝‑y′(x)，得：又因为：y(x)＝A*sin(ωx)，得：y′(x)＝Aωcos(ωx)，              (5)将式(5)及代入式(4)得：式中，A为振幅，ω为频率，T为周期；根据式(6)可以得到距离中心点为Δx点的漫反射光强为：IBd＝IP.kd.cosα＝IOd.cosα，           (7)式中：IBd为B点的漫反射光强；IOd为O点的漫反射光强；步骤2.2：确定纱线浮长线横截面的光强分布：令纱线截面曲线上任意一点E的入射角为β，距离中心点的垂直距离为x，由式(4)得：则对于纱线截面曲线上任意一点E的漫反射光强：IEd＝Ip·kd·cosβ＝IOd·cosβ，            (9)根据式(7)及(9)，即得纱线浮长线光强变化情况，确定相应的光强变化系数；步骤3：确定纱线浮长线中心点的光强；纱线浮长线上光强是以中心O点，沿横截面和轴心线方向衰减，则：式中：IO为中心点O点的光强；L为浮长线的长度，单位像素个数；W为浮长线的宽度，单位像素个数；Ii,j为浮长线上任意点的光强系数；步骤4：进行织物外观的仿真。