经编提花鞋面具有良好的透气性,被广泛应用于运动鞋的鞋面。经编提花运动鞋的设计成品在实物化的过程中想要得到完整的用料尺寸、设计鞋面织物花色以及获取实际生产中合理的排版方案都需要得到三维鞋面的平面展开图。本文研究了一种针对经编提花鞋面二维展开的算法,并使用展开后的鞋面廓形进行贾卡花型的设计与仿真,验证了算法的有效性;单只展开的鞋面在完成设计仿真后,对它的设计意匠图进行排版,得到最终的上机编织图。将经编提花鞋面三维模型三角网格化并构建了契合展开算法的数据结构。根据鞋面的几何特征与排版时常用的鞋面形状,基于内外边界的搜索对鞋面进行了切割线的选取以确保后续算法流程的可行性。接着,因展开需要尽可能减少误差,提出了适用于三角化网格鞋面中心三角形（即首个展开三角形）的搜索方法。本文给出了一种基于欧氏距离的单个空间三角形展开的计算方法,列举了单个三角形在展开过程中待求顶点出现的各种情况,对中心三角形与普通三角形进行区分计算,并给出了待求顶点二维坐标详细的计算方法;最后,实现了整个鞋面迭代推进的初始展开并得到了相应的结果。初始展开的鞋面存在三角化网格分布不均匀等不理想的现象。因此利用质点-弹簧模型的原理,对初始展开结果进行了优化。通过求取鞋面上各质点的质量、加速度、速度与位置,建立适用于三角化网格鞋面的质点-弹簧应变能模型。给出了如何根据每次迭代结果后对单位时间增量值进行合适的调整。最后得到了优化后的展开结果,根据展开鞋面的廓形进行贾卡提花设计并仿真,并将二维鞋面织物纹理映射至三维鞋面,查看设计的花型在三维鞋面中的位置正确且形变较小以验证展开算法的有效性。鞋面作为编织单元直接用于生产,会造成原料的浪费,生产实践中,需将鞋面紧凑地排列在布面上,以提高生产效率,降低成本。对展开单只经编提花鞋面进行快速排版方法及鞋材利用率最大化的研究。给出了3种常见的经编提花鞋面排版方式,并对经编提花鞋面材料利用率进行计算。为了排版时鞋面快速合理的放置,提取了鞋面的区域和边界,得到鞋面排列的具体流程,最终通过边界碰撞检测实现了排版算法。根据排版算法可并行的特征,使用CUDA得到了最终的实现效果,这一算法实现了鞋面排版的快速化与自动化,同时鞋面位置的合理放置也使织物利用率得到了提升。