基于矩阵模型的色织物配色设计软件开发

基于矩阵模型的色织物配色设计软件开发
王旭;夏永宝;孙漫漫;卓振兴
【摘要】为了加快色织物的设计过程，本文采用 Visual Basic 6．0程序为开发工具，研究了基于矩阵模型的色织物配色软件开发．根据色织物色经、色纬排列规律以及织物组织，建立了色织物配色模纹矩阵，并编制了色织物配色软件．研究表明，运用本文开发的色织物配色软件可以方便地实现色织物的配色设计过程，软件具有的随机配色功能，可为设计者提供更加丰富的色织物配色方案．%In order to accelerate the design progress of yarn-dyed fabric,the paper investigated software development of color-configuration design with matrix model based on Visual Basic 6.0 software.Accord-ing to the arrangement of yarn-dyed and weave diagram,the matrix of color pattern of yarn-dyed fabric is established and color-configuration design software is developed.The result reveales that color-configura-tion design can be easily fulfilled by software.Therefore,the function of random color-configuration can be used to provide more color-configuration plan for fabric designers.
【期刊名称】《安徽工程大学学报》
【年(卷),期】2014(000)004
【总页数】4页(P62-64,79)
【关键词】矩阵模型;色织物;配色模纹;程序设计
【作者】王旭;夏永宝;孙漫漫;卓振兴
【作者单位】安徽省纺织行业科技公共服务平台安徽工程大学，安徽芜湖241000;安徽省纺织行业科技公共服务平台安徽工程大学，安徽芜湖 241000;安
徽省纺织行业科技公共服务平台安徽工程大学，安徽芜湖 241000;安徽省纺织行业科技公共服务平台安徽工程大学，安徽芜湖 241000
【正文语种】中文
【中图分类】TS105.1
色织物在服用面料中的应用非常广泛，其外观表现出来的颜色效果主要受到经、纬纱的颜色，排列规律及织物组织等影响.色织物的设计主要包括色纱配色设计和织
物组织设计两个部分.色纱配色设计主要包括经、纬纱颜色，排列规律的确定及颜
色的搭配.织物组织决定了经、纬组织点在织物表面的分布规律，从而也会对色织
物的外观颜色效果产生一定的影响.例如，经面组织色织物、经纱的颜色及其排列
规律将对织物的颜色起主要作用；反之，纬面组织色织物、纬纱颜色及其排列规律将对织物的颜色效果起主要作用.实际设计中，可通过配色模纹组织，即色纱和织
物组织相互配合产生各种不同的花型图案.
传统的色织物配色设计主要依靠人工描绘填色的方法在意匠纸上进行，该方法具有效率低、劳动强度大、容易出错等缺点.此外，一旦需要变换纱线颜色或织物组织，则整个配色模纹必须重新开始.随着CAD技术在纺织品设计领域的不断发展，软件已经成为纺织企业产品设计中必不可少的工具.通过CAD软件进行织物组织设计具有速度快、可编辑性好、绘图质量高等特点，因此，对于相应织物设计软件的开发一直是这一领域的研究热点.已开展的研究包括织物组织的计算机生成[1-2]、纱线及织物的二维和三维仿真等领域[3-8]，针对色织物的研究[9-10]主要以C＋＋和Visual Basic 6.0等软件为开发工具，实现了色织物的组织建立及色纱的选择，并
呈现色织物的效果.然而针对色织物配色设计软件的研究尚不多见.
本文通过建立矩阵模型的方法，探讨了色织物配色软件的开发方法.首先根据色经、色纬排列规律及织物组织建立了色织物配色模纹矩阵，然后以Visual Basic 6.0程序开发了具有自动随机配色功能的色织物配色软件.研究表明，运用色织物配色软
件可以方便、快捷地实现色织物的配色设计过程，随机配色功能可以为设计者提供丰富的色织物配色方案.
1 配色模纹矩阵的建立
织物组织图仅仅反映经纬纱的交织规律，而色纱和织物组织配合产生各种花型图案的组织图即为配色模纹组织.织物组织反映了经、纬浮点的分布规律，可用布尔矩
阵表示，其中用元素1、0分别表示经、纬浮点.经、纬纱颜色及其排列次序，可用表示颜色的字符串表示.那么配色模纹矩阵可以根据色经、色纬字符串及组织矩阵
建立，它是由字符代码构成的文本型矩阵，反映了色纱浮点的分布规律.某色织物
配色模纹矩阵构建示意图如图1所示.
由图1a可知，经、纬纱均由深浅两种颜色构成，分别用字符A、B表示，则色经
排列规律可用字符串“AAAABBBB”表示，简化为“4A4B”.同理，色纬排列规
律可用字符串“BBBBAAAA”表示，简化为“4B4A”.图1a左上角为组织图，4
／4加强斜纹，右下角色纱和组织配合得到具有一定几何图案的配色模纹图.图1b 为图1a中一个完整色纱循环对应的矩阵，其中，左上角为反应交织规律的组织矩阵，元素1、0分别表示经、纬组织点.右下角的配色模纹矩阵可以根据色纱排列规律和组织矩阵构建，其原理和步骤如下：
（1）根据配色循环纱线数和组织矩阵的最小公倍数确定配色模纹矩阵的行数和列数.
（2）将组织矩阵元素按照顺序放入配色模纹矩阵相应的位置.
（3）在配色模纹1、0的位置，分别用相应位置经纱、纬纱颜色字符替换，得到
反映色织物配色效果的配色模纹矩阵.
图1 色织物配色模纹矩阵构建示意图
2 色织物配色软件的开发
由配色模纹矩阵的构建原理可以开发出相应的色织物配色软件，以加速色织物的配色设计过程.本文以Visual Basic 6.0程序为工具，研究色织物配色软件相关功能的开发.配色软件的开发包括界面设计和代码编程两个部分.
2.1 软件界面设计
根据色织物的基本要求，设计出配色软件的界面如图2所示.左侧为配色效果显示，右侧包括4个模块，即：色纱排列输入及选色模块、织物组织选择模块、织物信
息显示模块和运行控制模块.窗体左侧使用1个图片框控件（Picturebox）用来显
示配色模纹图.窗体右侧最上方用2个文本框控件（Text）分别用来输入色经、色
纬的排列次序.用8个图像控件（Image）用来进行色纱颜色的选择，其下方字符
表示颜色代码.织物组织选择模块用1个组合框控件（Combo）选择如平纹、斜纹、缎纹等常用组织.织物信息显示模块包括6个文本框控件（Text），分别用来显示
经纱颜色数、纬纱颜色数、色经根数、色纬根数、总颜色数及循环次数.窗体右侧
最下方的运行控制模块包括6个按钮控件（Command），分别用来实现绘图、
随机配色、重置、保存数据、保存图像及退出功能.此外，还使用1个通用对话框
控件（CommonDialog）用来调出Windows系统常用对话框，如保存及调色盘等.
图2 色织物配色软件的界面及运行效果
2.2 软件的代码编程设计
配色设计软件的主要功能及实现包括参数输入和相应按钮事件的执行过程（见图3）.分别在色经、色纬排列输入反映色纱排列规律字符串.然后点击相应颜色代码
上方的图像块，会调出Windows系统标准调色盘对话框，依次为颜色代码选择相
应的颜色.接着从组合框中选择织物组织.最后选择循环次数，并点击绘图按钮，则
在左侧的图片框控件中显示出当前参数下的配色模纹，并在右侧信息显示部分显示出经纱颜色数、纬纱颜色数、色经根数、色纬根数及总颜色数等数据.
图3 色织物配色设计软件程序框图
程序内部主要执行过程可以通过图3所示的程序框图表示.首先，根据输入的色纱
排列规律找出经、纬纱颜色数及循环规律，并建立相应的数组.然后，根据织物组
织和色经、色纬根数，并计算最小公倍数，形成织物组织矩阵.最后，根据织物组
织矩阵元素，建立相应的配色模纹矩阵，其中织物组织矩阵元素1和0的位置，
分别为相应经纱或纬纱代码，从而形成配色模纹矩阵.当绘图按钮单击事件发生，
程序将根据配色模纹矩阵中各元素的颜色代码，在图片框相应的位置绘制色块，构成如图2所示的色织物配色模纹图.当配色效果达到设计要求时，可以点击保存数据、保存图像按钮，分别实现配色模纹矩阵和配色模纹图的保存.如需对设计不满
意可点击重置按钮，则返回初始预定参数.软件除指定色纱颜色功能，还提供随机
配色功能，当单击随机配色按钮，程序即通过产生[0～255]之间的随机整数的方法，分别赋予R、G、B值，则随机产生一种颜色，并保证新产生颜色和已产生颜色各不相同.这种随机配色的方法，可实现多种颜色的配色方案，供设计者进行选择.当某种配色方案符合设计要求时，可停止随机配色，并保存其设计参数及图像.
3 色织物配色设计软件设计实例
通过色织物配色设计软件进行设计的一组实例如图4所示.图4a为某沙发靠垫用色织格子面料的配色模纹图，其参数设置如下：颜色代码 A、B、C分别表示浅灰色（RGB＝[192，192，192]）、中灰色（RGB＝[128，128，128]）、黑色（RGB ＝[0，0，0]）.色经、色纬排列规律均为4A4B4A14B14C2B5C2A5C2B14C14C，色纱循环均为84根，织物组织为平纹，显示循环次数设置为5次.该面料具有时尚、简洁的视觉效果.
图4b为某款衬衫用色织格子面料的配色模纹图，其参数设置如下：颜色代码A、B、C、D、E分别表示蓝色（RGB＝[0，0，160]）、白色（RGB＝[255，255，255]）、黑色（RGB＝[0，0，0]）、黄色（RGB＝[255，255，0]）、紫色（RGB＝[128，0，64]），色经、色纬排列规律均为
6A4B6C4B6D24B2E24B2E24B2E24B2E24B，色纱循环均为164根，织物组织
为平纹，显示循环次数设置为3次.从显示效果看，该面料具有格型简洁、美观大
方的视觉效果.
图4c为某款床单用色织格子面料的配色模纹图，其参数设置如下：颜色代码A、B、C分别表示绿色（RGB＝[64，128，128]）、白色（RGB＝[255，255，255]）、蓝紫色（RGB＝[128，128，255]），色经、色纬排列规律均为
4A4B4A4B4A4B4A4B8A8B8A8B8A8B8A4B4A4B4A4B4A4B4A40B2C2B2C40 B，色纱循环均为206根，织物组织为平纹，显示循环次数设置为2次.从显示效
果看，该面料具有朴素大方的视觉效果.
根据图4c的格型为基础，即保证色纱排列方式及织物组织不变，采用随机配色方法设计的3款色织物配色效果如图5所示.其中，图5a参数设置如下：颜色代码A、B、C分别表示绿色（RGB＝[64，128，128]）、蓝色（RGB＝[0，0，160]）、浅灰色（RGB＝ [207，207，207]）.蓝色调底色，使该床单面料具
有稳重、安静的视觉效果.图5b参数设置如下：颜色代码A、B、C分别表示浅灰
色（RGB＝[191，191，191]）、紫色（RGB＝[0，0，160]）、蓝色（RGB＝[0，0，160]）.底色为紫色调，使该床单面料具有神秘、浪漫的视觉效果.图5c参数设置如下：颜色代码 A、B、C分别表示红色（RGB＝[255，0，0]）、白色（RGB
＝[255，255，255]）、黑色（RGB＝[0，0，0]）.白色底色下，粗细不同的红色线条，并以黑色线条勾勒，使该床单面料具有喜庆、活泼视觉效果.
图4 色织物配色设计实例
上述配色设计实例说明，本文开发的软件具有方便、简单、快速的特点.其中，随
机配色功能，在保持其他参数不变的情况下，可自动进行颜色的搭配，为设计者提供更多的配色选择.
图5 色织物随机配色设计
4 结论
通过Visual Basic 6.0为开发工具，探讨了色织物配色设计软件的开发过程.软件经测试表明，以Visual Basic 6.0为开发工具，按照建立配色模纹矩阵的方法可以方便、快捷地实现色织物的配色设计过程，其中，随机配色功能可以提供丰富的色织物配色方案，为设计者提供更多选择.
参考文献：
[1]王旭，毕松梅.绉组织矩阵模型的建立及其CAD实现[J].河南工程学院学报：自
然科学版，2012，24（1）：7-11.
[2]王旭，袁惠芬.基于矩阵变换的斜纹变化组织矩阵生成方法[J].安徽工程大学学报：自然科学版，2011，26（4）：20-23.
[3]王旭，毕松梅.基于Photoshop软件的色织物视觉仿真建模技术[J].安徽工程大学学报：自然科学版，2013，28（1）：38-40.
[4]郑天勇，黄故.机织物中纱线3D模型的建立[J].纺织学报，2002，23（2）：
13-15.
[5]顾平，许家英.基于3DS MAX软件平台织物结构的三维模拟[J].丝绸，2012，11：40-43.
[6]张瑞云，黄新林，李汝勤.机织物的计算机三维模拟[J].纺织学报，2005，26（1）：62-63，69.
[7]王旭.机织物组织结构的三维建模方法研究[J].河南工程学院学报：自然科学版，2013，25（1）：6-10.
[8]王旭.基于3ds Max软件的机织物结构三维建模研究[J].安徽工程大学学报：自然科学版，2013，28（3）：27-29，65.
[9]王荣武，陈建祥.色织物CAD软件开发及其织物设计方法[J].纺织导报，2004（3）：16-20.
[10]徐伯俊，王春霞.色织物 CAD及仿真系统开发[J].上海纺织科技，2000，28（6）：46-48.。