经编CAD软件：全球市场第一的领先技术

国外最典型的经编CAD软件是由德国TEXION公司开发的Procad系统，该系统适用于多梳贾卡织物、双针床织物、少梳织物的花型设计与仿真；德国EAT公司开发了图案和款式设计软件Design Scope系统；西班牙CADT公司开发了花边织物设计软件Lace Drafting Software SA⁃PO；日本武村研发了提花设计系统。国内CAD软件目前应用较多的有江南大学开发的WKCAD系统，武汉纺织大学开发的HZCAD系统。国外拥有领先的图形学技术，对经编CAD研究水平较高，与国内相比，最突出的优势是织物仿真方面，仿真效果逼真、速度快，可实现二维以及三维的动态仿真。

德国TEXION公司研发的Procad花型设计系统分为Procad Developer、Procad Warpknit两部分，该系统功能全面，性能一流，在市场上占有较大份额。Procad Developer软件除设计功能外还包括Procad simulace和Procad simujac模块，这两个模块用于多梳织物及多梳贾卡织物的仿真；Procad Warpknit由Procad velours、Procadwarpknit3D这些子模块组成，Warpknit适用于少梳、双针床绒类织物及间隔织物的设计与开发，并可进行二维仿真与三维仿真。在三维仿真中纱线可实现股线效果，仿真效果较逼真，操作方便。

Scope是EAT公司开发的针对花型图案设计的系统，其针对纺织品提花图案的特点，开发了很多方便易用的设计工具。Procad和Scope的设计能力覆盖了KarlMayer公司所有的经编机型，在国内应用较为广泛。

西班牙CADT公司开发的SAPO系统是一款花边设计与仿真系统，能用于各类花边工艺的设计，仿真效果出色；日本武村开发的花边设计系统与SAPO功能相似，也主要应用于花边和贾卡提花织物的设计与仿真。此外，韩国、印度、土耳其等国家也开发了经编CAD系统，但没有在我国推广使用。

国内关于经编CAD的研究晚于国外，初期以学习国外CAD的先进功能为主，目前在产品设计和仿真方面取得了一定成绩，并针对国内设计需求自主研发了一些实用性较强的功能。国内关于经编CAD的研发主要集中在一些高校。

20世纪90年代中期，江南大学开始对经编针织物CAD系统开展研究，并开发了一套功能齐全的经编针织物CAD系统，该系统的功能模块如图1－2－1所示。该系统在Windows操作系统上运行，人机界面友好，操作方便；系统兼容性强，在织物仿真方面尤为突出，可进行各类经编针织物的花型设计与仿真，包括多梳花边织物、贾卡织物、高速和双针床织物，图1－2－2为该系统的织物二维仿真，（a）图为实物图，（b）图为对应的二维仿真图。除此之外，该系统还能设计特殊的无缝无底提花织物、鞋材织物以及WB浮纹织物等。针织中心自主研发适用于各类针织物设计与仿真的CAD系统，已获得计算机著作权8项，有中文版和英文版。目前覆盖了中国80%以上经编企业，并推广至美国、日本、西班牙、韩国、墨西哥、土耳其、印度等12个国家和地区的近600家企业，全球市场占有率第一，江南大学的经编CAD技术处于国际领先地位。

图1－2－1　WKCAD系统

图1－2－2　织物的二维仿真

关于经编针织物结构特征研究与几何模型建立，采用NURBS曲线对线圈进行建模。现有的建模方法有。

1.几何建模法

如图1－2－3所示，基于线圈结构参数，经过大量采样、测量、统计，归纳线圈形变规律。算法简单，快速，但忽略了纱线的物理特性，真实感不佳。

2.物理建模法

如图1－2－4所示，基于纱线性能和动力学原理，分析线圈间受力，利用方程求解线圈的形变位移。该建模法得到的线圈真实感较好，但因其计算复杂，较几何法相比速度稍慢。(www.xing528.com)

图1－2－3　线圈几何模型法

图1－2－4　质点—弹簧模型法

3.纹理映射法

如图1－2－5所示，基于实际纱线图像，将纹理像素映射到织物的几何模型上，由此来模拟织物外观的真实感。其真实感较突出，仿真速度快。但需要大量纹理数据，灵活性较差。

4.纹理函数法

如图1－2－6所示，基于几何模型或纹理特征来拟合纹理分布函数，通过此方法计算像素纹理值，获得较好的线圈真实感，且仿真速度较快。但对复杂纹理的模拟存在一定缺陷。

图1－2－5　贴图法模拟纱线纹理

图1－2－6　拟合纹理分布函数

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到目前为止，不管是经编CAD系统、纬编CAD系统还是横编CAD系统，都是单机版软件，然而随着网络技术和信息时代的发展，单机版CAD软件的局限性也在慢慢显现出来，软件的安装、版本升级，局域网限制等阻碍了CAD软件的发展，随着工业互联网时代的到来，为了提升纺织行业在国际市场的竞争力，将针织技术与互联网技术相融合已是必然趋势。