鞋样三维设计软件

鞋样三维设计软件

主要技术与性能指标

1 、软件整体系统

整个软件系统包括，三维鞋楦建模模块，鞋楦曲面展平模块，二维样片自动优化排料模型。这套高性能的三维设计和数据加工软件软件，与市场上现在流行的级放软件有本质的不同，主要体现在强大的曲跷处理功能和交互式三维二维展平设计功能方面，并可以和三维模块无缝集成，涵盖：自动排刀算料、鞋样仿真效果设计、鞋楦设计等领域，和现有的鞋样级放、形成一套完整的鞋业ＣＡＤ／ＣＡＭ解决方案, 彻底与国产其它的低端鞋业软件商拉开距离。

主要结构图如下：

这个系统里面，核心的部分是三维曲面建模部分、曲面展平部分和取翘部分。其中取翘部分和鞋的工艺是非常相关的，其难度主要是理解鞋的生产规律，而计算机实现是比较简单的。

2 、鞋楦三维建模

鞋楦是鞋子的母体，鞋楦设计是依据脚型，加以美化和艺术化处理得到三维模型。在各类鞋子特别是皮鞋生产过程中，一般直接从鞋楦上设计，设计完成后三维模型，通过人工手段把设计展平为一套鞋样，这些鞋样可以直接投入批量生产。三维鞋楦和二维鞋样是整个设计的基础，把三维鞋楦人工处理为二维鞋样的这个过程即展平；同时在鞋业设计领域，鞋样设计师能从他们设计的二维鞋样看到相应的三维鞋楦的立体效果，这个设计师把二维鞋样组合成三维鞋楦的过程即伏楦。传统的二维鞋样的来源主要有两种：一种是通过鞋样设计师手工打板，再通过扫描，使用矢量化软件，导入计算机进行处理；另一种则是利用传统二维CAD 软件制作完成。由于通过这两种渠道得到的鞋样，都是利用平面设计方法来完成，所以设计的鞋样往往与实际不符，需依赖设计师经验反复修改才能投入生产，工作量大。基于细分曲面的三维曲面造型技术，可以实现鞋楦二、三维相互转换设计与展平，使得鞋样二、三维之间相互转换得到自动实现，

使得设计师有充分自由进行三维设计，集中精力在鞋子款式和功能上考虑。三维鞋楦模型和自动展平将为鞋业CAD/CAM 带来新的设计手段，同时为制鞋厂带来很高的经济利益。

3 、三维曲面展平

三维曲面的展平和展开是不同的。曲面展平是模拟在外力的情况，把三维曲面近似的转换给二维曲面，保证三维曲面和二维曲面面积近似相等，边界线相互对应且长度保持相等，三维网格点的位置和二维网格点相互对应。曲面展开要求三维曲面和转换后的二维曲面在形状和大小上完全相等。对于三维单向曲面来说，可以进行直接的展开。例如圆柱体表面，展开面和原曲面在形状和大小上完全相等；而对于对于多向弯曲的表面来说，由于表面弯曲方向是多变的，所以不能被展开，只能模拟外力压迫下的方式，做近似的展平。例如球面，由于是多向弯曲的三维曲面，所以只能进行展平，而不能进行展开。通过展平得到的展平面与原曲面在形状和大小上只是相似而不能完全相等。

鞋楦是一个由复杂的不规则的异形曲面，也是一个类似球面的多向弯曲的三维曲面，因此要把鞋楦从三维到二维完全展开是不可能的，只能把鞋楦表面进行近似展平，然后再利用鞋样设计师的经验与技巧，如转换过程中背中线基本保持不变，在皮子特别容易褶皱处打剪口等对鞋楦做进一步的展平，最后鞋帮经绷楦后即可成为正式的鞋样型，使用到生产中。

在鞋楦的三维建模和二维展平整个设计中，首先在三维视图上通过曲线放样形成三维母楦曲面，接着对三维曲面进行B-Spline 的曲面细分，使用大量的四边形表示细分整个曲面，得到三维网格点，然后求出每个三维网格点对应的二维鞋样的二维网格点，网格点一经求出，再利用其对应性即可完成鞋楦二维、三维的相互转换。据实验结果显示，这种方法是完全符合工艺要求的。

行业及市场概述

据中国鞋业协会提供的数据，截止到2004 年底，中国有近10 万家鞋厂，其中资产规模在500 万以上企业 1 万家以上，大多数企业仍然停留在手工制作鞋楦的原始阶段，只有少数特大规模企业采用了国外的软件系统进行三维鞋楦的设计。

而国内生产数控鞋楦机厂家已有多家，如湘潭奥斯曼数控设备厂、江阴市申龙化轻设备有限公司、江阴市祝塘鑫诚机械厂、东莞市欣诚鞋楦厂等。切割机的厂家多家，并且还呈现逐步上升的趋势。

据中国鞋业协会提供的数据，中国目前年产鞋70 亿双，占全球产鞋量的六成。据中国海关的数据，今年 1 到3 月，中国鞋对欧盟的出口量总计 2.57 亿双，出口总值7.26 亿美元，同比去年，中国鞋对欧盟出口量总计 2.5 亿双，出口总值 5.55 亿美元。随着国内制鞋行业的快速发展，很多制鞋企业早已完成原始的资金积累。目前欧盟、美国对中国制鞋企业采用贸易壁垒，中国的企业必须向高档次，自动化方面发展。采用传统设计技术的企业推出新品的速度慢，从设计到批量生产周期长，而采用计算机软件进行辅助设计则能大幅度提高企业的设计能力，大大缩短从设计到批量生产的时间。

中国的制鞋厂家已意识到信息化的作用，高性能的数控设备及软件系统的需求日趋旺盛，已形成了上亿元的软件市场规模。开发高性能三维设计系统已成为我国制鞋业高速发展的必要手段。