摘要：紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)已經(jīng)得到了應(yīng)用并取得了突破性進(jìn)展。紡織專業(yè)采用CAD軟件教學(xué)是大勢(shì)所趨，也是師生必須掌握的基本技能。雖然它的研究開發(fā)與實(shí)際生產(chǎn)和教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)為大多數(shù)人所認(rèn)同，但是在繪制工具中還存在一些問題，菜單欄的一些命令存在欠缺，本文最后提出了今后研發(fā)的目標(biāo)和建議。

關(guān)鍵詞：紡織CAD；教學(xué)；數(shù)碼技術(shù)；圖案紋樣

紡織CAD概述

紡織CAD的市場(chǎng)快速反應(yīng)能力被紡織、服裝、印染企業(yè)普遍使用有關(guān)紡織品計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（以下簡(jiǎn)稱CAD）的研究始于20世紀(jì)70年代末，美國IBM公司首先研制成功了紋織工藝自動(dòng)化系統(tǒng)，使提花織物生產(chǎn)過程中的花型設(shè)計(jì)從原來的手工方式設(shè)計(jì)、畫圖、沖版變?yōu)椴捎媒换ナ降钠聊蛔鲌D和自動(dòng)沖版，實(shí)現(xiàn)了紋織工藝自動(dòng)化，使得自動(dòng)化設(shè)計(jì)在紡織行業(yè)的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，紡織CAD已經(jīng)漸趨成熟。紡織CAD作為現(xiàn)代化高科技設(shè)計(jì)工具，因其簡(jiǎn)易的操作和對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力而被紡織、服裝、印染企業(yè)普遍使用。越來越多的廠家開始認(rèn)識(shí)到它的價(jià)值，并逐漸用紡織CAD代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工設(shè)計(jì)，從而大大提高了設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，適應(yīng)了目前紡織廠多品種、中小批量生產(chǎn)的要求，成為加速新產(chǎn)品開發(fā)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。

CAD軟件的基本功能CAD軟件的版本多種多樣，但其功能基本相同，一般由機(jī)織物設(shè)計(jì)和機(jī)織物效果模塊兩部分組成。機(jī)織物設(shè)計(jì)模塊中含有紗線設(shè)計(jì)、組織設(shè)計(jì)、面料設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)四部分。在紗線設(shè)計(jì)菜單下，軟件為設(shè)計(jì)者提供了原料、紡紗形式、紗支、股線和各種花式紗線的設(shè)計(jì)空間，并提供了色板模塊，供設(shè)計(jì)者選擇所設(shè)計(jì)紗線的色彩。在此平臺(tái)上，設(shè)計(jì)者可以設(shè)計(jì)所想象出的任何一種紗線。也可隨機(jī)設(shè)計(jì)出多種紗線，從中選擇出理想的紗線，達(dá)到出其不意的效果；在組織設(shè)計(jì)菜單里，一般都有三種設(shè)計(jì)方法，一是利用菜單選擇組織，一種是用畫筆繪制組織，對(duì)于小提花等多種組合的合成組織，軟件也會(huì)為設(shè)計(jì)者提供合成組織的專門設(shè)計(jì)頁面。許多軟件在繪制組織圖這一功能里，還為設(shè)計(jì)者提供了多層復(fù)雜組織的設(shè)計(jì)空間，使得紡織CAD軟件的使用面更為寬廣。面料設(shè)計(jì)面版則只要用自己設(shè)計(jì)的紗線按一定的密度和順序放置在經(jīng)緯紗的指定位置處，就會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的面料，同時(shí)還能設(shè)置同一面料的系列配套色，達(dá)到事半功倍的效果。設(shè)計(jì)好的紡織品一經(jīng)確定，只要打開工藝設(shè)計(jì)菜單，軟件就會(huì)自動(dòng)完成復(fù)雜的工藝計(jì)算任務(wù)。機(jī)織物效果模塊一般由歸納色彩、設(shè)置四配色、花點(diǎn)繪畫、色條繪畫、面料轉(zhuǎn)帖、花樣組織等六個(gè)部分構(gòu)成，歸納色彩模塊中，可以分析提供設(shè)計(jì)布料的色彩組成，為紗線染色工藝提供幫助，四配色模塊能設(shè)計(jì)出同一品種的系列產(chǎn)品，花點(diǎn)設(shè)計(jì)和色條設(shè)計(jì)是對(duì)紡織面料的印花設(shè)計(jì)，面料轉(zhuǎn)帖是紡織品做成服飾品以后的效果展示，花樣組織合成可以對(duì)所設(shè)計(jì)面料進(jìn)行組織填充?？傊?，機(jī)織物效果模塊是對(duì)機(jī)織物設(shè)計(jì)模塊的進(jìn)一步完善，它可以堅(jiān)定設(shè)計(jì)者的信心。目前，許多CAD系統(tǒng)都集成了工藝計(jì)算模塊，即根據(jù)設(shè)計(jì)的組織和規(guī)格自動(dòng)生成上機(jī)工藝，包括用紗量、總經(jīng)根數(shù)、平方米重量、重量偏差、筘號(hào)、每筘穿人數(shù)等，可以直接打印工藝單，指導(dǎo)上機(jī)生產(chǎn)。有的CAD系統(tǒng)不僅僅局限于工藝計(jì)算，還是一個(gè)工廠的管理系統(tǒng)，包括布機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、物料管理系統(tǒng)、成本管理和財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等。相當(dāng)多的CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品之間的信息可以交換，一些系統(tǒng)支持企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

隨著計(jì)算機(jī)軟件、硬件的發(fā)展以及CAD技術(shù)研究的不斷深入，紡織CAD的功能必將愈加強(qiáng)化，將以其方便、直觀、節(jié)約等優(yōu)勢(shì)最終取代傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。

《紡織CAD》課程教學(xué)的魅力

隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的不斷提高，紡織CAD/CAM實(shí)用系統(tǒng)也日漸成熟，在其短短的發(fā)展過程中已給紡織行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。我國加入WTO后，紡織業(yè)有了更大發(fā)展空間。因此，紡織品設(shè)計(jì)專業(yè)人才的需求將更加迫切，而紡織CAD是基本技能之一，加強(qiáng)這方面的人才教育和培養(yǎng)是刻不容緩的事情。

利用CAD軟件進(jìn)行紡織品設(shè)計(jì)，在很短的時(shí)間內(nèi)可以完成過去十幾天甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能完成的工作，而且具有易于修改的優(yōu)點(diǎn)。這一軟件的使用，為紡織專業(yè)課程的教學(xué)注入了活力：（1）使《織物組織結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》課程煥然一新，更好地實(shí)現(xiàn)了專業(yè)課的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。以前在進(jìn)行該門課程的教學(xué)時(shí)，先講上機(jī)圖、織物結(jié)構(gòu)、配色模紋、結(jié)構(gòu)相等基本知識(shí)，然后才進(jìn)行織物設(shè)計(jì)教學(xué)，并以小樣試織的方法實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容。小樣試織也成為該課程的主要實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。采用CAD軟件后，可以在學(xué)完任意一個(gè)組織后，在現(xiàn)場(chǎng)模擬該組織的織物品種，對(duì)于一些教材中難以理解的重點(diǎn)內(nèi)容，也可以利用軟件進(jìn)行很好的說明。例如，在講平紋組織構(gòu)成的織物時(shí)，教材強(qiáng)調(diào)了利用結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化可形成不同品種這一觀點(diǎn)，用軟件就可現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的織物品種，使抽象的問題一目了然。在學(xué)完每一個(gè)組織后，利用軟件給學(xué)生安排一定的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)訓(xùn)課程，使得織物設(shè)計(jì)這一宗旨貫穿在整個(gè)教學(xué)中，學(xué)生有了相當(dāng)?shù)淖晕以O(shè)計(jì)空間，既實(shí)現(xiàn)了專業(yè)課的計(jì)算機(jī)現(xiàn)代化教學(xué)，加大了專業(yè)課的實(shí)訓(xùn)力度，又為他們走上工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。較好地體現(xiàn)了現(xiàn)代職業(yè)教育的特色。（2）激發(fā)學(xué)生對(duì)《紡織CAD》課程的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果?！都徔桟AD》課程需要學(xué)生具有相當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)、英語、計(jì)算機(jī)編程和專業(yè)知識(shí)。該課程的學(xué)習(xí)可為紡織CAD的軟件開發(fā)打下一定的基礎(chǔ)，是高職學(xué)生的重要專業(yè)課程。學(xué)生在上機(jī)實(shí)訓(xùn)時(shí)，由于計(jì)算機(jī)的嚴(yán)格要求，學(xué)生往往運(yùn)行不通自己所編的CAD程序，如果一直進(jìn)行此項(xiàng)訓(xùn)練，就會(huì)挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，此時(shí)，適當(dāng)?shù)靥砑覥AD軟件內(nèi)容，就能給學(xué)生增加趣味，也能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

近兩年的畢業(yè)生反饋信息表明，掌握好CAD軟件，對(duì)學(xué)生走上工作崗位，適應(yīng)工作十分重要，這就要求專業(yè)教師不斷創(chuàng)新紡織專業(yè)職業(yè)教育，發(fā)揮紡織CAD軟件的資源優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步做好高職專業(yè)教學(xué)。首先，要積累教學(xué)資源，開展紡織品教學(xué)科研。好的紡織品種總會(huì)占據(jù)一定的紡織品市場(chǎng)，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。利用CAD軟件，通過師生的共同努力，把優(yōu)秀的師生作品打印收藏起來，建立紡織品設(shè)計(jì)產(chǎn)品樣庫，可以為進(jìn)行專業(yè)的紡織品設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。進(jìn)而可成立紡織品生產(chǎn)設(shè)計(jì)室，走集教學(xué)、科研、生產(chǎn)于一體的、具有職業(yè)教育特色的路子，走在企業(yè)的前面，增強(qiáng)職業(yè)教育的辦學(xué)實(shí)力。其次，要充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，更好地體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)特色。在應(yīng)用CAD軟件進(jìn)行教學(xué)和實(shí)訓(xùn)時(shí)，自然就引出用計(jì)算機(jī)完成作業(yè)的問題。如果學(xué)生還是以紙張形式交給教師批改，則需要學(xué)生打印出自己的作業(yè)，不但造成大量的彩墨浪費(fèi)，也給學(xué)生造成一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。這時(shí)，教師可以讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成作業(yè)，以郵件形式發(fā)給教師，同時(shí)也可以通過郵件進(jìn)行問題解答，從而使教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、作業(yè)和答疑等整個(gè)教學(xué)過程全部應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成，充分體現(xiàn)和發(fā)揮現(xiàn)代化教學(xué)特色，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)的計(jì)算機(jī)化。

紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)中存在的問題及對(duì)策

紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有友好的交互界面和較強(qiáng)的編輯處理功能，雖然已經(jīng)被設(shè)計(jì)者認(rèn)可，但是目前尚屬于推廣研發(fā)階段，并不是很成熟?；趯?duì)紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用與教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為以下問題還有待于繼續(xù)完善。

（一）繪制工具

紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)有一些專門的圖案繪制工具都放置在主工具條內(nèi)。這些主工具除了與其他軟件類似的常用工具外，還有一些主要是根據(jù)傳統(tǒng)染織的技法來編寫的繪制工具。

選取工具有套索、曲線選曲、魔棒、矩形選取、橢圓選取等工具。建議添加磁性套索選取工具，對(duì)于區(qū)域的選擇將會(huì)更加便利。

撇絲撇絲是表現(xiàn)圖案紋樣最常用的技法，特別是花卉的表現(xiàn)，在傳統(tǒng)的圖案繪制中很多就是采用撇絲的方法。撇絲運(yùn)用隨意，表現(xiàn)力很強(qiáng)。在紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)中撇絲雖然有單筆撇絲和多筆撇絲，但總是按照固定的總體形狀和撇絲的走向來進(jìn)行，而且撇絲的輪廓也總是由粗到細(xì)變化。這樣比較單調(diào)，很難表現(xiàn)花樣圖案的多變性，因此，撇絲應(yīng)該盡量改變它的走向和邊緣的形狀，比如配合壓感筆，根據(jù)壓感調(diào)整它的形狀和粗細(xì)變化。

云紋（漸變）云紋是一種色彩的過渡形式，是單色到單色或者單色到多色均勻過渡的圖案表現(xiàn)技法。云紋有著豐富的表現(xiàn)能力，也是圖案表現(xiàn)最常用的技法之一。但是在紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，國內(nèi)外的軟件對(duì)于云紋圖案的支持都不高，而且云紋的計(jì)算量大，機(jī)器的運(yùn)行速度就慢，繪制出來的云紋也大多圖案單一，缺少變化。因此，云紋的完善是一個(gè)緊迫的問題?？梢越梃b其他軟件，比如Photoshop中的色彩漸變，在繪制云紋的時(shí)候設(shè)定幾個(gè)“滑塊”來確定各色彩所占的比重，在多色間漸變，豐富云紋的色彩效果。還可以在軟件中預(yù)設(shè)一些云紋的效果或者計(jì)算機(jī)隨機(jī)自動(dòng)生成一些隨意的云紋效果。另外，云紋（漸變）工具在未來的研發(fā)色中可以借鑒Illustrator和CorelDRAW的網(wǎng)格工具，通過節(jié)點(diǎn)的調(diào)整運(yùn)用不同的色彩。這樣云紋的色彩會(huì)更加豐富，真正達(dá)到色彩絢麗、千變?nèi)f化的效果。

色塊圖案和寫意圖案色塊圖案就是邊界清晰的圖案，可以直接進(jìn)行填充，在軟件中的工具填充基本不存在什么問題。寫意圖案的圖案邊界不清晰，沒有明顯的邊界，與國畫的寫意畫法基本類似，在紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)還沒有有效的工具來表現(xiàn)這類紋樣。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，大多用泥點(diǎn)或者云紋來完成類似效果，設(shè)計(jì)者的思想和意圖不能得到淋漓盡致的發(fā)揮，達(dá)不到原作的效果，也不能滿足客戶的心理要求?，F(xiàn)在的印花面料的圖案變化豐富，人們更喜歡寫意花型，追求隨意多變的色彩和紋樣，而不是單純的色塊填充。因此，研發(fā)一種支持寫意圖案的繪制工具是當(dāng)務(wù)之急。建議研發(fā)的此類工具應(yīng)該能支持?jǐn)?shù)位板使用，通過壓感來確定顏色的深淺和濃淡，達(dá)到寫意的效果。

色替換工具色替換工具在修改圖案設(shè)計(jì)的時(shí)候只有圓形、矩形和簡(jiǎn)單的畫筆形狀。色替換工具可以預(yù)設(shè)更多的形狀，也可以作為一種繪制工具來使用。

（二）菜單欄中的功能

菜單欄有諸多的命令來進(jìn)行圖案的設(shè)計(jì)、制作、保存等。主要存在的問題如下：

文件的創(chuàng)建創(chuàng)建新文件的時(shí)候，1位是位圖，8位是索引色模式（灰階），24位是真彩色模式，這三個(gè)命名筆者認(rèn)為不夠嚴(yán)謹(jǐn)，紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的圖案設(shè)計(jì)創(chuàng)建的文件都是位圖，而不僅僅1位是位圖。

文件的格式目前的紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以打開PCX、TIF、BMP、3D和GROUP五個(gè)類型的文件。紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能還不夠強(qiáng)大，在很多情況下需要借助其他軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪制，難免會(huì)碰到文件交互使用的問題，軟件僅僅支持五個(gè)格式的文件是不夠的。應(yīng)該開發(fā)紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)與其他軟件的交互性，支持更多的文件類型和格式，便于圖案文件在各個(gè)軟件之間的兼容與操作。紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的文件保存應(yīng)該有更多的類型可供選擇，便于在其他軟件中打開作進(jìn)一步的潤(rùn)色。

對(duì)于圖案面料質(zhì)感的模擬在圖案設(shè)計(jì)完畢，紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)有一個(gè)強(qiáng)大的功能就是三維場(chǎng)景模擬，可以看到面料在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的應(yīng)用效果，但是，看到的僅僅是圖案的模擬效果，卻不能看到基于某種面料的模擬效果。同樣的圖案紋樣運(yùn)用到絲綢、麻布、棉布、或者呢絨等不同質(zhì)感的面料上，它的效果是千差萬別的。在面料投產(chǎn)前，印花的效果是設(shè)計(jì)者急于要知道的，更是客戶急于了解的。但是在目前的紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)中缺少面料模擬這個(gè)功能，在軟件開發(fā)的過程中，研發(fā)者更多地注重于圖案的繪制工具的研發(fā)，對(duì)于面料的質(zhì)感模擬則幾乎沒有考慮。在研發(fā)中對(duì)于不同工藝處理的面料的質(zhì)感仿真模擬，是今后紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。

黑色圖案的模擬問題因?yàn)槿S模擬所選的場(chǎng)景是固定的，面料也是固定的，黑色的圖案就不容易被模擬出來，對(duì)于黑色圖案的模擬也是應(yīng)該著重解決的一個(gè)問題。

圖案效果的進(jìn)一步處理紡織品圖案設(shè)計(jì)重在圖案的效果，但是僅僅憑借繪制是達(dá)不到最理想的效果的?？梢越梃bPhotoshop的濾鏡，在菜單欄可以增加濾鏡功能，或者增加一些外掛的濾鏡，這樣處理出來的圖案效果會(huì)更加多變，適應(yīng)不同的客戶需求。

織花圖案的尺寸問題紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的織花圖案一般是在Photoshop中設(shè)計(jì)或處理，然后導(dǎo)入紡織CAD運(yùn)用。它的尺寸是根據(jù)在圖案的像素點(diǎn)多少來確定的，這樣就給設(shè)計(jì)者帶來很多不確定因素。如果在圖案導(dǎo)入的時(shí)候可以由設(shè)計(jì)者確定它的尺寸大小，然后軟件根據(jù)尺寸自動(dòng)運(yùn)算它的各個(gè)色塊所占面積的大小，相應(yīng)地占多少個(gè)經(jīng)緯點(diǎn)，這就會(huì)給設(shè)計(jì)者更大的設(shè)計(jì)自由空間。是設(shè)計(jì)者希望解決的一個(gè)問題，也是今后研發(fā)的一個(gè)難點(diǎn)。

另外，紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的圖案是直接投入生產(chǎn)，一般的圖像文件是位圖，容量都很大，這樣文件的運(yùn)算量也很大，設(shè)計(jì)、讀取、顯示、處理速度、網(wǎng)絡(luò)間傳輸速度就會(huì)很慢，提高速度是設(shè)計(jì)者、使用者期待解決的重要問題?？梢越梃b矢量軟件的一些技術(shù)來提高軟件的運(yùn)行速度；應(yīng)該進(jìn)一步強(qiáng)化它的層管理功能，比如增加層的“鎖定”功能，便于設(shè)計(jì)和修改；對(duì)于圖像的移動(dòng)，應(yīng)該設(shè)置快捷鍵，而不是僅僅靠點(diǎn)取“手形”按鈕，比如：空格鍵+鼠標(biāo)左鍵組合時(shí)可以自由移動(dòng)圖像，便于瀏覽、察看圖像的各個(gè)部位。

最后，作為設(shè)計(jì)軟件，應(yīng)該增加支持?jǐn)?shù)位板壓感筆的壓感功能，繪制的時(shí)候?qū)哟螘?huì)更加豐富，可以讓設(shè)計(jì)者的思想得到更大程度的發(fā)揮。

總之，紡織CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)極大地方便了設(shè)計(jì)者，該軟件基于傳統(tǒng)的手繪技法作了研究開發(fā)，大大提高了工作效率，也讓一直處于傳統(tǒng)手繪的設(shè)計(jì)師看到了希望并感受到了運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)碼技術(shù)的欣喜。當(dāng)前，CAD軟件還存在著不足之處，比如紗線的模擬效果、原料的仿真效果還不是很完善；紡織品的各種性能還不能進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬測(cè)試等等。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，紡織CAD技術(shù)的不斷進(jìn)步，更合理、更智能化、更仿真的紡織CAD軟件必將會(huì)產(chǎn)生。紡織專業(yè)采用CAD軟件教學(xué)是大勢(shì)所趨，也是師生必須掌握的基本技能，學(xué)生往往會(huì)對(duì)電腦操作課程產(chǎn)生濃厚的興趣，進(jìn)而就會(huì)進(jìn)一步探索和提高，有助于學(xué)生掌握操作技能，并在此過程中發(fā)揮創(chuàng)意思維，設(shè)計(jì)出較優(yōu)秀的作品。因此，合理地利用CAD軟件資源，改善教學(xué)方法，對(duì)紡織行業(yè)的人才培養(yǎng)和師資水平提高都是十分必要的。

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作者簡(jiǎn)介：

劉紀(jì)營(yíng)（1968—），男，山東莒縣人，工程師，研究方向?yàn)榧徔椥虏牧?、新技術(shù)。