第三节　互联网针织CAD系统关键技术

互联网针织CAD系统的实现需要融合界面交互、云计算、织物仿真和虚拟展示等多项关键技术。

一、界面交互技术

采用B/S结构，统一客户端，将系统功能核心数据部分集中保存在服务器端，简化了系统的开发、维护和使用；用户可以在任何地方进行操作，实现客户端零安装、零维护。

在设计界面中，用户通过鼠标、键盘等简单操作完成针织物花型图、编织图的绘制与设计。设计界面主要采用网页前端技术HTML5、JavaScript与CSS3实现网页与用户的交互。HTML5具有优秀的图形处理、三维特效等能力，带有的Canvas对象使浏览器具有绘制矢量图的功能，有利于实现织物的花型设计。JavaScript是嵌入在HTML5中的一种脚本语言，用于对HTML5的对象进行操作，对捕捉到的鼠标和键盘的操作指令进行处理，然后呈现在用户操作的对象上。CSS3则常用来为网页添加各式各样的动态功能，为用户提供更流畅美观的浏览效果。目前大多数浏览器已支持HTML5、JavaScript与CSS3，其中JavaScript语言不仅在PC端广泛兼容，在手机、平板电脑等手持式设备上也有较好的兼容性。通过HTML5、JavaScript语言与CSS3三者的组合可以很好地实现动态网页的交互设计，并使网页拥有极佳的外观与动态功能，并具有织物设计方便、数据响应快速等特点，提升了设计者的体验感。

二、云计算技术

云计算通过互联网将各种软硬件资源以服务的方式提供给终端用户，从而实现各种资源的虚拟化，提高服务的可扩展性。将云计算应用到CAD软件上，其效果主要体现在以下几方面。

（1）大计算量。进行织物仿真时，普通计算机的性能远远不能满足织物真实感仿真所需要的速度。而云计算运用并行计算、分布式计算的方法将计算任务提交到其他多个服务器上运行，以此获得强大的计算能力，十几分钟的仿真计算便可在几秒内完成。

（2）大数据容量。云计算的服务器数量庞大，最大的规模可达百万台。云计算提供的网络数据库，不占用用户本身的存储资源，在云端的数据库打破了时空的限制，用户可根据需要随时随地存取数据库中的内容，同时还可以分享国内外其他生产厂家提供的产品资料，得到最新纱线和面料的信息。

（3）高可靠性。云计算采用数据多副本容错等技术保证了数据的安全性，因此数据存储在云端比本地更可靠。

三、图像处理技术

织物仿真使用户可提前预览所设计的针织产品的生产效果图，减少产品试样次数，缩短产品开发周期。该技术首先模拟纱线的真实感，再采用Pierce理想线圈模型，模拟线圈的真实形态，然后采用光照模型提高线圈的立体感，并根据工艺编织图的数学值生成线圈结构的图源，在贴图之前根据花型意匠图的数学值进行换色处理，最后依次贴图，生成织物的仿真效果图。在织物的三维仿真中WebGL技术，通过光照模型与纹理映射法增加线圈的真实感，然后通过受力分析，得到线圈的受力位移规律控制线圈的形变，最终生成织物仿真图。

四、虚拟展示技术

在设计中引入虚拟展示技术，通过图形学、图像处理及三维建模等技术对织物的真实感进行模拟，在设计过程中就可看到织物穿在人体上或使用中的效果。

首先，采用虚拟现实技术与空间变形实现人体的参数化建模，建立包含有不同性别多种体型的人体模型；其次，设计多款不同尺寸的针织男装和女装，运用Web Services技术和图像处理技术，实现针织面料在实际场景中真实的使用效果，建立穿着在人体上的三维服装模型，并将该模型保存在数据库中；最后通过模糊算法实现人衣智能匹配，使用纹理映射将针织面料的花型展示在服装上，取得具有高度真实感的虚拟展示效果，实现针织服装高度逼真的三维虚拟展示。

五、人工智能技术

通过人工智能技术，对针织面料图像的特征进行选取。根据纹理特征，使用共生矩阵方法或Gabor滤波器，采集图像的纹理信息；采用颜色直方图的计算获取针织产品的颜色特征；利用七矩阵、傅立叶述子、小波特征描述以及有限元等方法，对针织物的形状特征进行收集。通过对纹理特征、颜色特征以及形状特征这三个方面的描述，对针织物的图像进行分类和检索。