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近年来,无缝针织工业在世界范围内发展迅速,随着市场的变化,企业在设计针织物的时候,希望可以找到更快的设计方式,设计出适应市场需求的产品。传统上,新产品在设计时需要多次打样,并根据打样效果进行修正后,才能正式投入到生产中,浪费了大量的人力物力,而且设计周期长,不能及时满足市场的需求。为了能更快的设计新产品并尽快投入到生产中去,使设计师能够直观察看设计效果,因此开发一个虚拟设计展示系统具有相当的实用价值和现实意义。本文基于虚拟展示技术,以“无缝针织产品智能设计和虚拟加工”项目为背景,重点研究针织物毛羽的模拟和构建,使用数字图像处理的相关技术获取具有四方连通性的图像,并将研究成果应用到针织物虚拟设计系统。主要工作包括:(1)研究毛羽构建的基本方法。针对无缝针织物毛羽的结构特点,通过分析前人的研究成果,提出在已有三维线圈模型的基础上,通过引入球的极坐标方程和基于类正态分布函数的随机方法计算毛羽模型控制点,构造曲线模拟毛羽走向,控制构建股线的单纱根数和弯曲度,从微观结构上使线圈模拟更为逼真。(2)对已生成的线圈图像进行去噪、选取特征像素、二值化等相关处理,计算出图像横纵方向上的最小循环周期,获取纹元,并对纹元进行横纵方向上的扩展,则扩展得到的图像满足四方连通性,形成无缝针织物外观纹理。(3)研究了交互性的操作流程,主要针对用户设计的便捷性,允许用户实时的调整毛羽的长度以及毛羽的密集程度,并反映在构建的三维毛羽模型上。(4)将研究成果整合到针织物虚拟设计系统中,该系统包括实体模型的导入、纹理映射、旋转交互展示等功能。在纹理生成上,系统提供了强大的交互能力,使设计人员能够极方便的对展示的效果进行修改,并获得实时效果,极大提高了设计效率,该系统具有很高的实用价值。