專利名稱：用于線圈描繪的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在用于設(shè)計(jì)(Entwurf)待在編織機(jī)(Strickmaschine)或針織機(jī)(Wirkmaschine)上制造的線圈產(chǎn)品(Maschenerzeugnis)的裝置上三維地描繪(Darstellung)線圈(Maschen)的方法以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)裝置。
背景技術(shù)：
為了簡化應(yīng)在針織機(jī)或編織機(jī)上制造的線圈產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，現(xiàn)代的針織機(jī)和編織機(jī)具有設(shè)計(jì)裝置，可以不同的方式在該 設(shè)計(jì)裝置上描繪線圈產(chǎn)品。尤其地對于針織技術(shù)上未良好受訓(xùn)的設(shè)計(jì)者來說，在此線圈產(chǎn)品的盡可能忠于現(xiàn)實(shí)的描繪是有利的?？梢圆煌姆绞綄?shí)現(xiàn)該忠于現(xiàn)實(shí)的描繪。通常，當(dāng)在設(shè)計(jì)裝置中描繪線圈或針織紗線(Strickfaden)時(shí)由此出發(fā)，即，紗線(Faden)具有圓形的或橢圓形的橫截面。通常利用所謂的紋理映射(Texture Mapping)描繪紗(Garn)的表面。即，例如使用掃描的紗線的圖像并且將該圖像“粘貼”到柱形的表面上，利用該表面逼近(annahren)紗線表面。在此，該紋理也包含關(guān)于紗線的透明度的信息。因此，可通過不同的圖像(紋理)描繪不同的紗線類型。此外，必須設(shè)置這樣的可能性，即，描繪任意彎曲的柱形(Zylinder)，因?yàn)獒樋椉喚€在線圈產(chǎn)品中經(jīng)歷多次方向改變。然而，目前通常的顯卡硬件僅僅允許描繪平的面。因此，必須通過多個(gè)平的面近似(approximieren)柱形。例如，從文件EP 2 226 735 Al中已知用于這種線圈描繪的方法。在該方法中使用準(zhǔn)線(Leitkurve),其限定表示紗線的柱體的中心線。使多邊形(Polygon)沿著該準(zhǔn)線移動。在此，該多邊形的中心位于準(zhǔn)線上，并且多邊形的法線向量與在相應(yīng)的部位處的準(zhǔn)線的切線相同。大多使用正六邊形作為多邊形。但是，也可應(yīng)用帶有其它角點(diǎn)數(shù)量的多邊形。在此，多邊形通常以均勻的間距定位在準(zhǔn)線上。之后，通過三角形連接相繼的多邊形的角點(diǎn)。由此得到帶有六邊形的橫截面的管(Formrohr)，其近似柱形。在已知的方法中，每個(gè)線圈使用10個(gè)六邊形。這意味著，每個(gè)線圈產(chǎn)生120個(gè)三角形。該已知的方法的缺點(diǎn)在于，產(chǎn)生過多的面，因?yàn)樵摲椒ㄍ瑯赢a(chǎn)生用于紗的不可見的后側(cè)的面。此外，在顯示裝置上非常高分辨率地描繪時(shí)，描繪是有缺陷的，因?yàn)槠涫冀K由固定數(shù)量的基礎(chǔ)面組成。相反地，在小的縮放級(Zoomstufe)時(shí)描繪非常緩慢。每個(gè)線圈使用120個(gè)三角形,從而在典型的一百萬個(gè)線圈的圖案序列(Musterfolge)中必須描繪一億兩千萬個(gè)三角形。這在使用現(xiàn)代化的顯卡情況下僅僅利用高的計(jì)算時(shí)間而可實(shí)現(xiàn)。在典型的1600X1200像素的屏幕分辨率時(shí)，每個(gè)線圈平均覆蓋兩個(gè)像素。因此，不合理的是，通過120個(gè)三角形的填充確定這兩個(gè)像素的顏色。已知的方法的另一缺點(diǎn)在于，通過三個(gè)四邊形或六個(gè)三角形描繪紗的前側(cè)。同樣，這不是必要的，因?yàn)橥瑯涌赏ㄟ^僅僅一個(gè)四邊形或兩個(gè)三角形描繪紗線的可見的側(cè)邊。此夕卜，對于未在屏幕上描繪的線圈同樣計(jì)算三角形，這需要不必要的高的內(nèi)存要求。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的為，提出一種用于三維地描繪線圈產(chǎn)品的方法以及一種用于設(shè)計(jì)線圈產(chǎn)品的帶有三維地描繪線圈的可能性的裝置，借助于該方法和裝置，與已知的方法相比，帶有明顯減少的計(jì)算時(shí)間和更低內(nèi)存要求的對線圈的忠于實(shí)際的三維的描繪是可能的。該目的通過用于在用于設(shè)計(jì)在針織機(jī)或編織機(jī)上制造的線圈產(chǎn)品的裝置上描繪線圈的方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于，通過這樣的面描繪線圈，即，其由多個(gè)二維的幾何的基礎(chǔ)形狀組合而成，其中，取決于在設(shè)計(jì)裝置的顯示裝置上的所選擇的線圈的描繪尺寸和/或單個(gè)的線圈區(qū)段的曲率選擇基礎(chǔ)形狀的數(shù)量。根據(jù)線圈描繪的分辨率需要不同數(shù)量的基礎(chǔ)形狀，以用于忠于實(shí)際地創(chuàng)造線圈圖像。在僅僅小的分辨率時(shí)，利用少的基礎(chǔ)形狀已經(jīng)實(shí)現(xiàn)良好的視覺的觀感，而線圈描繪的高的分辨率需要數(shù)量更多的基礎(chǔ)形狀。此外，與強(qiáng)彎曲的區(qū)域相比，同樣可通過少的基礎(chǔ)形狀近似筆直的線圈區(qū)段。因此，適宜地，在顯示裝置上的線圈描繪越大和/或單個(gè)的線圈區(qū)段 的彎曲越強(qiáng)，越大地選擇形成面的基礎(chǔ)形狀的數(shù)量?？捎杉兇?Iauter)相同類型的基礎(chǔ)形狀或由不同的基礎(chǔ)形狀形成利用其近似線圈輪廓的面。在此，優(yōu)選地，基礎(chǔ)形狀為平的多邊形(例如三角形或四邊形)和/或線?？梢砸阎姆绞酵ㄟ^陰影(Shading)和紋理映射描繪線圈的空間的結(jié)構(gòu)。為此，可取決于在相應(yīng)的位置處的紗線的法線向量確定每個(gè)圖像的亮度。為此，基礎(chǔ)形狀的每個(gè)角點(diǎn)關(guān)聯(lián)有法線向量。之后，通過在基礎(chǔ)形狀的角點(diǎn)中的法線向量的內(nèi)插(Interpolieren)近似在基礎(chǔ)形狀之內(nèi)的紗線的法線向量。在基礎(chǔ)形狀的角點(diǎn)中的法線向量取決于在該點(diǎn)中的真實(shí)的紗線的法線向量，其中，通過帶有相應(yīng)于紗線的直徑的寬度的條帶形的面或半柱形逼近紗線的分別對于觀察者可見的側(cè)邊。以這種方式，不進(jìn)行用于紗線的不可見的側(cè)邊的計(jì)算，這使計(jì)算時(shí)間減半并且此外節(jié)省了儲存空間。半柱形的橫截面可為半個(gè)六邊形。然而同樣可能的是，通過條帶性的面近似紗線，該條帶形的面具有相應(yīng)于紗線的直徑的寬度。通過以下方式可實(shí)現(xiàn)逼真性的進(jìn)一步提高，S卩，紋理數(shù)據(jù)也可包含關(guān)于紗線的透明性的信息。此外，本發(fā)明涉及一種用于設(shè)計(jì)在針織機(jī)或編織機(jī)上制造的線圈產(chǎn)品的裝置(帶有至少一個(gè)用于描繪線圈產(chǎn)品的顯示裝置和用于產(chǎn)生線圈產(chǎn)品的線圈的三維的描繪的模擬裝置)，該裝置的特征在于，模擬裝置具有用于通過二維的幾何的基礎(chǔ)形狀逼近每個(gè)線圈的形狀的裝置，可取決于線圈的期望的描繪大小選擇基礎(chǔ)形狀的數(shù)量，并且與在較弱地彎曲的區(qū)域中相比在線圈的強(qiáng)彎曲的區(qū)域中更大地選擇基礎(chǔ)形狀的數(shù)量。此外，模擬裝置可包含用于紋理映射的裝置，利用該裝置可產(chǎn)生通過幾何的基礎(chǔ)形狀近似的線圈的空間的觀感。優(yōu)選地，利用紋理映射裝置可借助于基礎(chǔ)形狀的角點(diǎn)的紋理向量描繪使形成線圈的紗線的空間的結(jié)構(gòu)目視化。在此，每個(gè)角點(diǎn)關(guān)聯(lián)有多個(gè)紋理坐標(biāo)以及法線向量。紋理坐標(biāo)確定角點(diǎn)在紋理圖像之內(nèi)的位置。該法線向量取決于在相應(yīng)的角點(diǎn)中的真實(shí)的紗線的法線向量而確定。由此也可非常逼真地描繪紗線的彎曲。此外優(yōu)選地，利用紋理映射裝置可通過帶有相應(yīng)于紗線的直徑的寬度的條帶形的面或半柱形僅僅逼近紗線的可見的側(cè)邊。由此可顯著提高圖像產(chǎn)生的整體速度，而不減小線圈描繪的質(zhì)量。


附圖根據(jù)最重要的方法步驟的原理圖闡明了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例。其中
圖I至3顯示了在不同的分辨率中的線圈的描繪作為基礎(chǔ)形狀的近似；
圖4以橫截面顯示了紗線描繪的近似；
圖5顯示了帶有插值的法線向量的相應(yīng)于圖4的描繪； 圖6以橫截面顯示了通過條帶形的面近似的紗線描繪。
具體實(shí)施例方式圖I顯示了帶有高的分辨率的線圈10的描繪。在此，為了線圈10的逼真的描繪需要大量三角形11，以用于近似線圈形狀。在此，在彎曲區(qū)域12，13，14，15中三角形11的數(shù)量大于在其它區(qū)域中的數(shù)量。在圖2中顯示了帶有中等的分辨率的線圈10’。在此，與根據(jù)圖I的高分辨率相t匕，為了線圈10’的逼真的描繪，需要明顯更少的三角形11’，以用于可忠于實(shí)際勾畫出線圈輪廓。在圖3中以極小的分辨率顯示了線圈描繪10’ ’。在該縮放級中的線圈描繪利用僅僅5個(gè)三角形足夠用于近似線圈。圖4說明了紗線20的描繪的近似，在圖4中以橫截面圖示通過圓形指出紗線20。通過半柱形21近似紗線20的可見的側(cè)邊、在此上側(cè)，在該示例中，半柱形21相應(yīng)于帶有六邊形的橫截面的柱形的一半。為了近似紗線20的空間的結(jié)構(gòu)，使用紋理向量描繪用于圖I至3中的三角形11，11’，11’ ’的角點(diǎn)，其中，紋理向量描繪與在圖5中顯示的內(nèi)插的法線向量22相關(guān)。圖6說明，也可通過條帶形的面23近似紗線20，面23的寬度相應(yīng)于紗線20的直徑。在此，通過箭頭24指出紗線的法線向量的方向。
權(quán)利要求
1.一種用于在用于設(shè)計(jì)在針織機(jī)或編織機(jī)上制造的線圈產(chǎn)品的裝置上三維地描繪線圈的方法，該裝置帶有至少一個(gè)顯示裝置，其特征在于，借助于模擬裝置通過這樣的面描繪所述線圈(10，10’，10〃)，S卩，所述面由多個(gè)二維的幾何的基礎(chǔ)形狀組合而成，其中，取決于在所述設(shè)計(jì)裝置的顯示裝置上的期望的線圈(10，10’，10")的描繪尺寸和/或單個(gè)的線圈區(qū)段(12，13，14，15)的彎曲選擇所述基礎(chǔ)形狀(11，11’，11")的數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述顯示裝置上的線圈描繪越大和/或單個(gè)的線圈區(qū)段(12，13，14，15)的彎曲越強(qiáng)，越大地選擇形成所述面的基礎(chǔ)形狀(11，11，，11")的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，由純粹相同類型的基礎(chǔ)形狀或由不同的基礎(chǔ)形狀形成所述面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)形狀為平的多邊形、尤其地三角形或四邊形、和/或線。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過陰影和紋理映射描繪所述線圈的空間的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述紋理映射時(shí)，通過所述基礎(chǔ)形狀(11，11’，11")的角點(diǎn)的紋理向量描繪產(chǎn)生形成所述線圈的紗線(20)的空間的結(jié)構(gòu)，其中，每個(gè)角點(diǎn)的向量描繪取決于在該點(diǎn)中的紗線(20)的法線向量，并且其中，通過帶有相應(yīng)于所述紗線的直徑的寬度的條帶形的面逼近所述紗線(20)的分別對于觀察者可見的側(cè)邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述紋理數(shù)據(jù)還包含關(guān)于所述紗線(20)的透明性的信息。
8.一種用于設(shè)計(jì)待在針織機(jī)或編織機(jī)上制造的線圈產(chǎn)品的裝置，該裝置帶有至少一個(gè)用于描繪所述線圈產(chǎn)品的顯示裝置和用于產(chǎn)生所述線圈產(chǎn)品的線圈的三維的描繪的模擬裝置，其特征在于，所述模擬裝置具有用于通過二維的幾何的基礎(chǔ)形狀逼近每個(gè)線圈的形狀的裝置，可取決于所述線圈的期望的描繪大小選擇所述基礎(chǔ)形狀的數(shù)量，并且與在較弱地彎曲的區(qū)域中相比在所述線圈的強(qiáng)彎曲的區(qū)域中更大地選擇所述基礎(chǔ)形狀的數(shù)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述模擬裝置包含用于紋理映射的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，利用所述紋理映射裝置可產(chǎn)生形成所述線圈的紗線的空間的結(jié)構(gòu)作為所述基礎(chǔ)形狀的角點(diǎn)的紋理向量描繪，其中，所述點(diǎn)的每一個(gè)的向量描繪可取決于在該點(diǎn)處的紗線的法線向量而產(chǎn)生。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，利用所述紋理映射裝置可通過帶有相應(yīng)于所述紗線的直徑的寬度的條帶形的面描繪所述紗線的分別可見的側(cè)邊。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于線圈描繪的方法和裝置，具體而言，涉及一種用于在用于設(shè)計(jì)在針織機(jī)或編織機(jī)上制造的線圈產(chǎn)品的裝置上三維地描繪線圈的方法以及一種用于設(shè)計(jì)在針織機(jī)或編織機(jī)上制造的線圈產(chǎn)品的裝置，利用該方法和裝置可通過這樣的面描繪每個(gè)線圈，即，其由多個(gè)幾何的基礎(chǔ)形狀組合而成，其中，取決于線圈的期望的描繪尺寸和/或單個(gè)的線圈區(qū)段的彎曲選擇基礎(chǔ)形狀的數(shù)量。
文檔編號G06F17/50GK102855345SQ20121022034
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月2日
發(fā)明者G.埃爾特爾 申請人:H. 斯托爾兩合公司