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传统织布印花图案的模拟技术研究

陈迪  
【摘要】:织布印花技术是一种古老的民间传统纺织印染手工艺。历史悠久的印花技术有着独特的艺术风格,其最大的魅力和特征源于其丰富精细的图案和大量色彩的运用,这些印花图案主要用于制作服装服饰等各种生活实用品。通过计算机设计逼真生动的织布印花图案不仅可以帮助设计者更方便自由地进行作品创作,而且对于织布印花技术这种古老艺术形式的保护、记录与传承具有十分重要的意义。由于印花图案的制作方法的不同,产生图案的效果也会有所不同。本文主要研究手绘织布印花图案和带有冰纹效果的蜡染印花图案的计算机仿真方法。 本文提出了基于主方向驱动的各向异性扩散模型手绘织布印花图案的模拟方法。首先,采用网格模型对织布进行建模;接下来,输入印花图案的轮廓图,这样可以有效地限定染料的扩散程度,以便生成用户理想的印花图案;其次,基于扩散、吸附和蒸发作用的物理意义,模拟染料在织布上的扩散、吸附和蒸发现象。由于染料在织布上的扩散不仅受织布自身的经纬结构影响,还会因手绘工具的驱动控制令扩散方向发生变化,本人充分考虑用户交互时手绘工具对于染料扩散的作用,提出了主方向驱动的各向异性扩散模型;最后,绘制出较为生动的手绘织布印花图案的效果。 此外,本文根据带有冰纹效果的蜡染图案的特征,从冰纹产生的物理原理着手,基于扩展有限元方法求解二维裂纹的扩展,提出了一种基于断裂力学的物理方法来模拟带有冰纹效果的蜡染印花图案,实现了冰纹分布与蜡染图案无关联的带有冰纹效果的蜡染印花图案;另外,对于模拟冰纹分布与蜡染图案有关的冰带有冰纹效果的蜡染印花图案,本文采用基于图像的距离变换图确定起始开裂冰纹,提出采用限定冰纹的局部轴平行可扩展有限区域,同时结合蜡染图案的边界信息,简化了冰纹的扩展范围;最后,绘制得到了较为逼真的带有冰纹效果的蜡染印花图案。


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