分层叠加法在组织分析和设计中的应用

陶雅芸,陶海燕,侯莉敏

(江苏阳光集团有限公司,江苏 江阴 214426)

织物组织是用于表述经纬纱线交织规律的图案,对于一些简单组织或常用组织,设计人员可以快速地根据组织图构想出面料或根据面料绘制出组织图,但对于一些复杂的织纹,则需要深入分析才能得出交织规律,只有理解交织规律才能进一步开发设计。许多研究者为对织物组织设计规律进行深入研究,建立各种模型[1],借助计算机技术实现高效的数字化设计[2]。

二重组织、填芯组织及双层、多层组织等织纹在织物分析和组织设计中相对比较复杂,纱线在织物厚度方向具有上下层叠关系,因此将立体的织物结构与平面的组织图相互转换不够直观。目前研究者正致力于构建数码提花分层组合设计模式[3]。

本文提出分层叠加法在明确各纱线位置后,按织物厚度方向由下层到上层在纱线对应位置处逐层叠加分析和绘制组织图,使二重、夹芯、双层及多层织物的组织分析和设计更加直观、有条理。运用分层叠加法,借助简单的工具如叠色彩笔、织物CAD或Photoshop(PS)等帮助设计者直观地理解纱线的上下层叠关系和交织方式,便捷地进行织纹分析与组织设计。

1 分层叠加法的绘制方法

传统的组织图绘制方法使用符号来表示经纬纱交错的经组织点,空白格子表示纬组织点,当有多组经纱或纬纱时,使用不同的符号来表示不同组纱线交错的经组织点,如绘制自接结双层组织,一般需要用到4种不同的符号来分别表示表经与表纬、里经与里纬、表经与里纬、里经与表纬交织形成的经组织点。绘制步骤为先分别将表层组织填入表层纱线相交的方格中、里层组织填入里层纱线相交的方格中,然后将表经与里纬的交错点加上对应符号,接结点需要根据实际情况添加(里经接表纬)或删除(表经接里纬)符号,绘制比较复杂,容易出错。

分层叠加法使用色块代替符号,使用成对的色彩来表示每组经纱和纬纱,与织物CAD中的表达方式相同,即多组色彩,每组有深、浅2色,绘制组织图时使用深色表示经组织点、浅色表示纬组织点,如图1所示。本文使用HiTex Application Version 1.2.1.3织物CAD软件(版权归属为TOYOSHIMA BUSINESS SYSTEMS 2003)。

图1 织物CAD中的色彩组

分层叠加法绘制组织图常用工具是画线和描点如图2所示,先使用画线工具绘制整根纱线,再使用描点工具画出经纬交错点。

图2 织物CAD描图工具

在重组织或多层织物组织设计中,与传统绘制方法不同,分层叠加法是按照织物表层纱线覆盖里层纱线的关系,由里层纱线到表层纱线依次绘制,将立体结构以比较直观的方式绘制在平面上形成组织图,其步骤是在确定表里层的基础组织和表里经纬纱的位置后,先绘制里层纱线并按里层组织绘制交织规律,然后绘制表层纱线并按表层组织绘制交织规律,由于织物表层纱线浮于里层纱线上,所以在画表层纱线时,与里层纱线交错的位置直接叠色。以绘制平纹双层组织为例,分别使用织物CAD和Photoshop(PS)软件介绍使用分层叠加法绘制双层组织图的步骤过程。

1.1 基于织物CAD应用分层叠加法

设定所绘平纹双层组织的表、里经纬纱排列比均为1∶1,分为自接结和连接线接结2种情况,每8根表里经纬纱接结1次。

图1所示的色板区域提供了5组深浅颜色,上排深色用于描画经浮点,下排浅色用于描画纬浮点。选用红色组描绘下层纱线,蓝色组描绘上层纱线,黄色组描绘连接线。图2所示的工具栏提供了描点、画线等7种工具。绘制双层组织步骤为:①确定组织循环和表里层纱线位置;②画出里层纱线并按基础组织规律交织;③画出连接线并与里层纱线相交(连接线接结情况);④画出表层纱线并按基础组织规律交织;⑤填上连接线与表层纱线相交点(连接线接结情况);⑥填上表里层连接点(自接结情况);⑦生成穿综纹板图。

图3是使用织物CAD绘制自接结平纹双层的步骤图,图3(a)使用选取工具框出组织范围,标出表里层纱线位置;图3(b)使用直线工具在里层经纱位置绘制深红色经浮长;图3(c)使用直线工具在里层纬纱位置绘制浅红色纬浮长;图3(d)使用描点工具按平纹交织规律在深红和浅红(里层经纬线)相交处绘制经浮点;图3(e)使用直线工具在表层经纱位置绘制深蓝色经浮长,因为表层纱线在里层纱线之上,所以绘制时直接叠加;图3(f)使用直线工具在表层纬纱位置绘制浅蓝色纬浮长;图3(g)使用描点工具按平纹交织规律在深蓝和浅蓝(表层经纬线)相交处绘制经浮点,如果表里层没有接结点,组织图完成;图3(h)绘制自接结点,采用第3根里经与第4根表纬交织,故在该处绘制深红经点;图3(i)使用织物CAD的转换功能将组织图按顺穿法生成纹板图。

图3 基于织物CAD绘制自接结双层步骤图

图4是使用织物CAD绘制连接线接结平纹双层的步骤图,图4(a)使用选取工具框出组织范围,标出表里层纱线和连接线位置(第9纬);图4(b)使用深红-浅红色组在里层纱线位置绘制里层经纬纱线浮长并按平纹交织规律描点;图4(c)使用直线工具在连接线位置绘制黄色纬浮长,因连接线浮在里层纱线之上,故绘制时直接叠加;图4(d)将1根里经(第2根里经)与连接线相交,使用描点工具在相交处绘制经浮点;图4(e)使用深蓝-浅蓝色组在表层纱线位置叠加绘制表层纱线浮长;图4(f)表层纱线按平纹组织交织规律描点;图4(g)将1根表经(第4根表经)与连接线相交,使用描点工具在相交处绘制纬浮点,组织图完成;图4(h)将图4(g)中的深色使用黑色替换,浅色使用白色替换,得到常见的黑白组织图。

图4 基于织物CAD绘制连接线接结双层步骤

1.2 基于Photoshop应用分层叠加法

双层或多层织物组织也可以使用PS的图层来表达,本文使用Adobe Photoshop cs 试用版软件。在PS图层中,下层的图像可以通过透明区域显现出来,多图层可以任意重新排列上下叠放顺序[4]。基于PS绘制织物组织一般分为基础组织绘制和花型图设计2部分,最后合成织纹组织。在制作双层或多层织物基础组织时,将表里层的纱线及其交织规律分别绘制在不同透明图层上,按照织物表里层上下顺序叠放图层就可以得到所需的组织图,对于绘制表里换层织物的基础组织非常方便。以绘制表里换层的平纹双层组织为例说明制作步骤。设定制作织物外观为黑白棋盘格,格子尺寸为3 cm×3 cm,经、纬密度均为20根/cm。平纹双层的基础组织大小是4×4,经纬纱均按1黑1白排列,黑色经纬纱在第1、3根,白色经纬纱在第2、4根,使用分层叠加法绘制基础组织,步骤1过程如下:

①新建背景为透明的PS文件,尺寸为基础组织大小4像素×4像素,背景为透明(见图5(a))。

图5 基于PS绘制表里交换双层组织步骤1

②绘制白色纱线交织织纹组织:使用深、浅红色在第2、4根白色纱线位置绘制平纹交织图(见图5(b)),并将该图层命名为白色图层。

③绘制黑色纱线交织织纹组织:新建图层,在该图层使用深、浅蓝色在第1、3根黑色纱线位置绘制平纹交织图(见图5(c)),并将该图层命名为黑色图层。

④生成黑白棋牌格织物中黑色处的基础组织:下层是白色纱线相交,上层是黑色纱线相交,使黑色图层和白色图层均可见,并将黑色图层置于白色图层之上(见图5(d)),将此时画板上呈现的图案使用菜单“编辑-定义图案”,定义并命名为“黑色组织”。

⑤生成黑白棋牌格织物中白色处的基础组织:下层是黑色纱线相交,上层是白色纱线相交,使黑色图层和白色图层均可见,并将白色图层置于黑色图层之上(见图5(e)),将此时画板上呈现的图案定义并命名为“白色组织”。

步骤1完成了基础组织绘制,而后需要绘制纹样并按照一一对应原则[5]将基础组织填入对应纹样中,步骤2如下:

①绘制棋牌格花型图:根据花型要求尺寸,黑白棋盘格每个色块尺寸为3 cm×20 根/cm=60 根,故黑白棋盘格花型的尺寸为120根×120根。新建尺寸为120像素×120像素的文件(见图6(a)),绘制色块尺寸为60像素×60像素的黑白色块(见图6(b))。

图6 基于PS绘制表里交换双层组织步骤2

②将基础组织填入花型图:在黑色色块填充图5(d)定义的“黑色组织”,在白色色块填充图5(e)定义的“白色组织”(见图6(c))。

③生成组织图:将深蓝和深红色替换为黑色表示经组织点,将浅蓝和浅红色替换为白色表示纬组织点,并将图像模式改为黑白2色的索引模式,得到常见的组织图(见图6(d))。

2 分层叠加法辅助分析织纹组织

古今中外有许多优秀的织物,研究其组织结构设计方法有助于面料的创新设计[6],对于二重、填芯及双层、多层等有上下纱线遮掩关系的织物,使用分层叠加法可以帮助分析和理解组织结构。

以图7暗夹型重经结构组织分析为例[7],运用分层叠加法对其进行分析。如图8所示,将组织图形成过程分成4步:里层经纱与纬纱构成2/1左斜(图8(a));叠加夹层纬纱(图8(b));叠加表层经纱(图8(c));表层经纱与纬纱按2/1左斜交织(图8(d));将图8(d)转化为黑白形式(图8(e))。

图7 暗夹型重经结构组织图

图8 用分层叠加法分析夹纬重经结构组织

通过用分层叠加法绘制组织图可知织纹是“里层2/1斜纹+夹纬+表层2/1斜纹”的经二重夹纬结构方式。模仿该组织结构方式进行创新设计,如设计“里层2/2斜纹+夹经+表层2/2方平”的纬二重夹经织物,绘制过程分4步(见图9):经纱与里层纬纱交织构成2/2右斜(图9(a));叠加上夹层经纱(图9(b));叠加表层纬纱(图9(c));经纱与表层纬纱按2/2方平交织(图9(d));将图9(d)转化为黑白形式(图9(e))。

图9 用分层叠加法创新夹经重纬结构组织

3 分层叠加设计双层织物组织实例

二重或双层织物可以表现丰富的色彩,特别是大提花织物,在纱线和织纹的设计上较为自由,通过在表层使用多种经纬色纱组合,配置多种织纹,可以在表面呈现出各种纹样和色彩效果。使用分层叠加法可以为大提花织物设计基础组织,以“之禾”品牌设计的一款提花面料为例来说明分层叠加法在组织设计中的实际运用。

3.1 确定配色方案

该款“之禾”品牌的提花面料的图稿颜色非常丰富,几乎囊括了所有色相,如图10所示。

图10 客户提供的图稿(局部)

为了以有限的纱线表现出较多的颜色,采用表里交换组织,通过改变纱线排列比、配色和织物组织来实现颜色的变化[8]。使用黑色、白色作经纱,红、蓝、黄三原色作纬纱来交织,按照色彩理论这5个颜色可以调出任何颜色,但在织物中受织纹限制,色彩不能按任意比例调色,只能以有限方式交织,配色模纹变化决定了色彩效果的变化。

设计组织为表里交换双层组织。表里交换双层组织在进行表里交换时,可以只交换经纱、只交换纬纱或经纬纱线均交换,表里层的基础组织也可以调整变换[9],织物的表面颜色取决于表层经纱、表层纬纱、表层织纹3个因素。为兼顾织物色彩表现和织物平整度[10],表层经纱使用黑色和白色中的1组,表层纬纱使用红、蓝、黄色中的1～2组,设计单层基础组织为3/1、2/2或1/3斜纹,如图11所示,表层共有36种配色方案供选择。

图11 表层配色方案

由于表里双层组织表层完全覆盖里层,里层不显色,故按图11所示的配色方案试织表层颜色小样,纱线线密度为24 tex,经、纬向密度284根/(10 cm),得到手织试样颜色效果见图12,其中编号由“经纱颜色/纬纱颜色/织纹”3部分组成,字母和数字与图11中对应,如BR-3/1表示黑色经纱(B)与红色纬纱(R)以织纹3/1斜纹交织。

图12 配色方案手织样颜色效果

将手织试样颜色与图片颜色进行比对。最终选出BR-3/1等14个色块作为表层颜色。将手织试样中选出的14个色块分别作为表层配色方案,里层织纹均使用2/2斜纹组织,表层未表现的纱线均在里层交织,表里层配色方案见表1。

表1 表里层配色方案

3.2 分层叠加法绘制基础组织

经纱排列按1黑1白,纬纱排列按1红1蓝1黄,使用PS将表1中涉及到的配色方案的单层组织分别绘制在各个独立图层,各单层组织见图13。

图13 配色方案涉及的单层组织

在PS中,将表1中的配色方案仅其中1组表层和里层组织图层设置为可见,并使表层组织图层置于里层组织图层之上,即可得该组配色方案的基础组织图,图14所示为表1中第1组(表层BR-3/1、里层WBY-2/2)的基础组织图,将其定义为图案“表BR-3/1 里WBY-2/2”。

按此分层叠加法将表1中14个配色方案的基础组织图依次进行定义(见图15)。

图15 各配色方案的基础组织图

3.3 大样生产

根据织物手感风格要求制定工艺规格,如表2所示。根据花型尺寸要求和成品密度参数调整花型图尺寸[11],然后将各个配色的基础组织图按一一对应原则填入花型图的各个色块,生成完整的组织图。按照组织图在GS900的大提花织机(嵊州双利提花织造有限公司)上进行织造,后整理采用轻起绒工艺,得到的成品如图16(b)所示,与客户提供的图稿(图16(a))对比,基本表现出图稿的颜色花型效果。

表2 工艺规格

图16 客户图稿和面料成品图(局部)对比

4 结束语

分层叠加法是一种分析和绘制织物组织图的方法,以不同色相的深浅色组来表示不同织物层的经纬纱线,按织物中纱线上下层覆盖叠加关系,依次由下层至上层叠色绘制,使二重、夹芯、双层等经、纬纱线具有上下层叠关系的织物的组织分析和绘制变得直观和便捷。本文以织物CAD和Photoshop(PS)进行分层叠加法的介绍,并采用分层叠加法进行织物组织分析和实际设计、试织。分层叠加法是比较直观、易于操作的绘制方法,可用于多臂织物的组织图绘制,也可用于大提花织物的基础组织绘制,能帮助设计师分析和理解织物结构,方便设计师进行织纹组织绘制和创新设计。