单面纬编针织物纤维尺度参数化模型构建

来源：现代纺织技术杂志2026年第05期北京时间：

作者：张睿涵, 彭佳佳, 卢致文, 蒋晨歌, 刘锋

单位：1 . 太原理工大学轻纺工程学院,山西晋中 030600;2 . 苏州工学院纺织服装与设计学院,江苏常熟 215500;3. 成都纺织高等专科学校织绣技艺非遗数字化保护与传承四川省文化和旅游厅重点实验室,四川成都 611731

摘要：针织物的仿真建模多采用纱线级宏观模型,难以精确呈现纤维尺度的微观缠绕结构。为提高织物仿真的纹理细节与真实感,在纤维尺度下构建了单面纬编针织物的参数化模型。首先基于13个型值点定义Catmull-Rom 样条曲线,建立单纤维的基础几何模型。 针对纱线捻度差异,采用曲线抖动算法生成无捻纤维束模型;进一步结合随机位移与极坐标螺旋变换算法,构建具有不同缠绕形态的有捻纤维束模型。通过引入分支模型模拟纱线毛羽,并调控断点数量、分支长度与扰动幅度等参数,实现对毛羽形态的灵活控制。在此基础上,结合矩形网格框架、动态撒点技术与纤维级混色算法,完成从纤维束到织物整体的多尺度建模。结果表明,所构建的“单纤维—纤维束—织物”层级化参数模型能够通过参数调整准确呈现不同纱线结构下的纤维缠绕细节,实现单面纬编针织物的高真实感数字化设计与结构表达。

关键词：纬编针织物,纤维尺度仿真,参数化建模,毛羽,色纺纱

基金资助：“织绣技艺非遗数字化保护与传承四川省文化和旅游厅重点实验室”资助项目(2025SYSYB02);山西省教育厅研究生教改项目(2024JG042)