劉 茜,上海工程技術(shù)大學(xué) 服裝學(xué)院

紡織CAD技術(shù)在紡織品設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

劉 茜,上海工程技術(shù)大學(xué) 服裝學(xué)院

紡織CAD作為一種現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的有效手段，已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，為產(chǎn)品的開發(fā)發(fā)揮著快速高效的作用。紡織CAD系統(tǒng)涉及紗線、機(jī)織面料、針織面料、大提花面料、服裝、印花、繡花等各方面的設(shè)計(jì)工作，應(yīng)用范圍十分廣泛。論文結(jié)合織物設(shè)計(jì)CAD和服裝CAD軟件在上海工程技術(shù)大學(xué)紡織工程本科教學(xué)中的應(yīng)用，列舉了學(xué)生的設(shè)計(jì)效果與實(shí)現(xiàn)情況，該數(shù)據(jù)體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維及將構(gòu)思予以實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐能力。

CAD；紡織品設(shè)計(jì)；仿真；創(chuàng)新

“遠(yuǎn)看顏色近看花”是紡織品設(shè)計(jì)的專業(yè)術(shù)語，隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步、生活的提高、意識(shí)的轉(zhuǎn)換、審美的演變，都促使我們必須給這句話注入新的內(nèi)涵以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。紡織品設(shè)計(jì)是一個(gè)范圍較廣的職業(yè)，涉及印花、機(jī)織物、針織物、裝飾織物及配飾的設(shè)計(jì)。其中，Computer Aided Design簡(jiǎn)稱CAD技術(shù)，是一門目前應(yīng)用非常廣泛的綜合性計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，它以計(jì)算機(jī)為主要手段，運(yùn)用各種數(shù)字信息和圖像信息來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。CAD技術(shù)在紡織工業(yè)中的應(yīng)用最早可追溯至60年代，當(dāng)時(shí)美國(guó)IBM公司首先成功地研制了紋織工藝自動(dòng)化系統(tǒng)，此后，我國(guó)以及英國(guó)、法國(guó)、日本相繼開展了研究。到了70年代，CAD技術(shù)在紡織工業(yè)中的應(yīng)用才真正開始進(jìn)入實(shí)用階段[1]。

傳統(tǒng)的紡織工業(yè)是一個(gè)門類眾多、勞動(dòng)力密集、生產(chǎn)工序多而復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品周期長(zhǎng)的行業(yè)。CAD技術(shù)的應(yīng)用為紡織這個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè)注入了新的活力。隨著計(jì)算機(jī)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，越來越多的紡織企業(yè)及專業(yè)人員認(rèn)識(shí)到了使用CAD的優(yōu)越性和重要性，并逐漸將紡織CAD作為一種現(xiàn)代化的有效手段，代替了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，從而使企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)快速高效、設(shè)計(jì)精良、省工省時(shí)省料、降低了成本消耗，為紡織品的多品種、中小批量生產(chǎn)以及及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)需求創(chuàng)造了有利條件[2]。

1 紡織專用CAD技術(shù)

由于紡織行業(yè)門類較多，無單一通用的CAD技術(shù)?？偨Y(jié)各類紡織專用CAD技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，我國(guó)主要有以下七類[2]。

（1）織物CAD系統(tǒng)

織物CAD技術(shù)主要用于色織產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。其主要作用是根據(jù)色織物的組織和色紗排列自動(dòng)生成織物模擬圖案，以代替產(chǎn)品試織打小樣工作，計(jì)算機(jī)彩屏上的圖案可隨意修改、調(diào)色和配套，也可與國(guó)際流行色色卡配套進(jìn)行選色使用。

（2）紋織CAD系統(tǒng)

人工設(shè)計(jì)大型紋樣、多層組織的提花織物，僅意匠繪制和軋花就需耗時(shí)數(shù)月，采用紋織CAD技術(shù)可提高設(shè)計(jì)速度幾十倍。該系統(tǒng)通過紋樣掃描使屏幕上的紋樣轉(zhuǎn)換為平涂意匠效果，再進(jìn)行圖案編輯、意匠修改處理和紋板處理，最后按紋板處理信息，用計(jì)算機(jī)控制軋孔機(jī)自動(dòng)軋紋板，或直接控制經(jīng)紗運(yùn)動(dòng)。

（3）印花CAD系統(tǒng)

印花CAD是計(jì)算機(jī)對(duì)織物印花圖案設(shè)計(jì)及黑白稿制作進(jìn)行處理，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝的手工畫稿、描稿、連曬、感光制版等。該系統(tǒng)將圖像通過掃描儀輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)分色處理后由激光翻轉(zhuǎn)片裝置制作單色膠片或進(jìn)一步制作印花平網(wǎng)。

（4）繡花CAD系統(tǒng)

對(duì)繡花樣進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)的花樣格式轉(zhuǎn)變?yōu)槔C花機(jī)的針法，進(jìn)而生成繡花機(jī)能夠識(shí)別的紙帶或磁碟，用于單頭、多頭電腦繡花機(jī)生產(chǎn)。

（5）服裝CAD系統(tǒng)

服裝CAD系統(tǒng)采用比較修改法進(jìn)行款式設(shè)計(jì)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并把處理結(jié)果輸至繪圖儀，畫出衣片圖樣，然后按照衣片圖樣裁剪、加工成樣衣。同時(shí)還具有放縫、推擋、自動(dòng)劃線等功能。服裝CAD設(shè)計(jì)精度高，可縮短設(shè)計(jì)周期幾十倍，并節(jié)省面料2%～5%。

（6）測(cè)配色CAD系統(tǒng)

測(cè)配色CAD改變了傳統(tǒng)上繁復(fù)的人工打樣配色，配色精度高，省工省時(shí)，且可降低染化料消耗，減少環(huán)境污染。系統(tǒng)對(duì)來樣進(jìn)行測(cè)色，精確測(cè)量染料的力份，并可測(cè)定織物色差、褪色牢度、沾色牢度、白度、亮度等指標(biāo)，然后根據(jù)測(cè)色對(duì)色號(hào)、染料進(jìn)行檢索，最后系統(tǒng)利用同色異譜效應(yīng)提供多個(gè)配方，優(yōu)選出最佳配方，打印輸出。

（7）針織CAD系統(tǒng)

針織CAD系統(tǒng)分為針織圓緯機(jī)CAD系統(tǒng)和針織橫機(jī)CAD系統(tǒng)。針織圓緯機(jī)CAD系統(tǒng)是將針織線圈抽象成一個(gè)個(gè)方格，用規(guī)定的符號(hào)畫在格內(nèi)以示織物線圈組織規(guī)律，然后在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行花型設(shè)計(jì)，經(jīng)軟件處理轉(zhuǎn)換成電腦提花圓緯機(jī)和電腦提花織襪機(jī)所能通用的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行生產(chǎn)。針織橫機(jī)CAD系統(tǒng)是通過人機(jī)交互對(duì)話形式輸入各種數(shù)據(jù)，對(duì)不同的服裝款式進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)根據(jù)款式、織物密度、組織及各部位尺寸計(jì)算并打印出上機(jī)工藝單，同時(shí)根據(jù)工藝圖，計(jì)算出衣片重，進(jìn)而計(jì)算出產(chǎn)品克重、用紗量及成本，管理人員以此為根據(jù)量化勞動(dòng)定額管理和產(chǎn)品檢索。

2 紡織CAD教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例

在上述七類紡織CAD系統(tǒng)中，織物設(shè)計(jì)CAD和服裝CAD的應(yīng)用較為廣泛。在我校紡織工程的本科教學(xué)中，也主要圍繞這兩類軟件教授學(xué)生并進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)。

（1）《織物仿真CAD軟件》的應(yīng)用

《織物仿真CAD軟件》可以實(shí)現(xiàn)三原組織、變化組織、聯(lián)合組織及復(fù)雜組織中常用組織結(jié)構(gòu)的面料仿真，并配合學(xué)生的上機(jī)小樣試織，實(shí)現(xiàn)CAD至CAM(Computer Aided Manufacture)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)體驗(yàn)。

以條格織物的仿真設(shè)計(jì)與織造為例，學(xué)生選用山形斜紋，經(jīng)紗排列采用對(duì)稱排列16a16b8c2d8c16b16a，可形成寬窄不一的縱條紋，緯紗排列選用32a16c32b，可形成不同寬度的橫條紋，以3 1/2 2復(fù)合斜紋組織構(gòu)建山形斜紋，形成有紋路變化的色織條格。色紗顏色采用經(jīng)典的民族色紅、白、黑為主調(diào)，以黃色為點(diǎn)綴。上機(jī)圖如圖1所示。

圖1 條格織物上機(jī)圖

仿真效果如圖2所示。學(xué)生通過在小樣機(jī)上試織，將虛擬的織物設(shè)計(jì)完美實(shí)現(xiàn)，如圖3所示。

圖2 仿真效果圖

圖3 試織織物小樣

按照同樣的設(shè)計(jì)思想與方法，學(xué)生的設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出的效果豐富多彩，如圖4所示。

圖4 學(xué)生設(shè)計(jì)并試織完成的色織物

通過學(xué)生實(shí)踐可以看出，織物CAD使設(shè)計(jì)人員可以簡(jiǎn)單、方便地改變織物組織和紗線排列，隨心所欲地對(duì)織物模擬圖上各種色彩的經(jīng)緯紗線進(jìn)行調(diào)色、配色，淋漓盡致地將設(shè)計(jì)思想表達(dá)出來，在織物上機(jī)織造之前就能看到實(shí)際織造的效果，以達(dá)到輔助設(shè)計(jì)的目的。

（2）《Kaledo設(shè)計(jì)軟件》的應(yīng)用

《Kaledo設(shè)計(jì)軟件》可以完成服裝系列設(shè)計(jì)，包含：紗線設(shè)計(jì)、面料設(shè)計(jì)、服裝款式設(shè)計(jì)、服裝效果圖繪制和工藝單設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全流程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。

以結(jié)合流行趨勢(shì)，選定設(shè)計(jì)主題，運(yùn)用Kaledo設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行虛擬品牌服裝系列設(shè)計(jì)為例，學(xué)生完成的主題氛圍板、面料設(shè)計(jì)、服裝款式及效果設(shè)計(jì)如下展示。學(xué)生的設(shè)計(jì)主題為“玩味幾何”。

圖5 主題氛圍版

圖6 面料設(shè)計(jì)

圖7 服裝設(shè)計(jì)效果展示

（3）《Easy Map Creator Pro設(shè)計(jì)軟件》的應(yīng)用

《Easy Map Creator Pro》是一款服裝貼圖軟件，在具有完善面料庫的基礎(chǔ)上，可以完成對(duì)服裝款式的即時(shí)面料更新，達(dá)到換裝效果。

以具有英倫風(fēng)情的休閑男裝換裝為例，將希望的面料換裝在已有模特的身上，對(duì)比達(dá)到的效果。

圖8 模特?fù)Q裝對(duì)比效果

CAD設(shè)計(jì)過程充分鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)造性思維及將構(gòu)思予以實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)能力，同時(shí)鍛煉了學(xué)生的審美與細(xì)節(jié)處理能力，整體教學(xué)效果良好。

在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，能夠時(shí)刻體會(huì)到CAD設(shè)計(jì)所帶來的便利，可以說CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與藝術(shù)的最佳結(jié)合。傳統(tǒng)的紡織服裝行業(yè)從設(shè)計(jì)到批量生產(chǎn)，長(zhǎng)期停留在手工和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師也免不了要把大量的精力耗費(fèi)在瑣碎的手工技藝上，這無形中大大地約束了創(chuàng)造力地發(fā)展。由于計(jì)算機(jī)地快速反應(yīng)能力，用傳統(tǒng)方式設(shè)計(jì)一個(gè)款式需要幾小時(shí)甚至幾天，而用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)只需要幾十分鐘甚至幾分鐘，能大大縮短設(shè)計(jì)周期。應(yīng)用計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)繪制服裝圖形將大大減輕設(shè)計(jì)師的手工勞動(dòng)，對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平要求也可相對(duì)降低。服裝設(shè)計(jì)的信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，可隨時(shí)調(diào)用，便于管理。還可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳遞。

［1］田青.文化——紡織品設(shè)計(jì)的靈魂[J].裝飾.2003,（9）：10-11.

［2］胡海.紡織業(yè)CAD的應(yīng)用與發(fā)展[J].遼寧絲綢.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

劉茜（1978.7-），女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師。

上海工程技術(shù)大學(xué)服裝學(xué)院紡織工程系，研究方向?yàn)楣δ芗徔椘返脑O(shè)計(jì)開發(fā)。

畢業(yè)于東華大學(xué)紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)專業(yè)。