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基于Open CASCADE的服装打板和排料系统的研究与开发

作　者: 吴娟
导　师: 董玉德
学　校: 合肥工业大学
专　业: 工业工程
关键词: 服装打板 参数化设计 服装排料 Open CASCADE 遗传算法 矩形排料
分类号: TS941.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 34次
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内容摘要


随着计算机技术的高速发展，计算机辅助设计(CAD)已成为各行各业提高生产效率、增强市场竞争能力的重要手段。经济的快速发展使得人们越来越注重服装的个性化和合体性，对服装行业提出的要求也越来越高。服装生产正由单一款式大批量生产转向多款式小批量生产，传统的手工打板、排料方式日益不能满足新的市场需求。因此，服装企业为了能在日趋激烈的市场竞争中生存与发展，将计算机辅助设计这一先进技术引入到服装生产领域。服装CAD系统的使用可以减轻服装工作者的劳动强度，提高工作效率，从而使人们摆脱复杂的手工操作，进行更有意义的创造性工作。本文针对服装人工打板和排料劳动强度大、周期长等问题，利用Visual C++6.0开发环境，并结合CAD开发平台Open CASCADE，研发了一套操作便捷的计算机辅助服装打板和排料系统。该系统采用参数化设计的原理来实现服装纸样的绘制，并利用改进的遗传算法，将不规则的衣片排料转化成矩形排料问题来实现服装的自动排料。该算法是通过借鉴人工排料经验来初始化种群的，混合了单点交叉和环形交叉两种交叉算子，以及单点取反、环形取反、环形逆转等五种变异算子，并运用了快速解码的方法以达到缩短排料时间的目的。自动排料完成后，可通过平移、旋转和镜像等操作来实现人机交互排料，优化自动排料的结果。此外，本系统还提供了多种数据文件格式的交换功能，例如BREP、STEP、IGES等，从而保证了与其他不同的CAD软件之间的良好互通性。论文最后根据系统的相关操作步骤，以普通衬衫为例进行了实验运行，测试结果表明，服装打板子系统的使用能够根据用户基本尺寸快速而准确地生成服装纸样，以及服装排料子系统的使用可以有效地缩短排料时间，并提高布料利用率。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-14
第一章 绪论  14-22
  1.1 研究背景  14-17
    1.1.1 手工打板与参数化设计打板的比较  15
    1.1.2 手工排料与服装 CAD 排料的比较  15-17
  1.2 研究意义  17
  1.3 国内外研究现状及发展趋势  17-19
    1.3.1 国内外研究现状  17-18
    1.3.2 服装 CAD 发展趋势  18-19
  1.4 系统开发工具及环境  19-20
  1.5 主要研究内容及章节安排  20-21
    1.5.1 本文主要的研究内容  20
    1.5.2 论文章节安排  20-21
  1.6 本章小结  21-22
第二章 服装打板和排料理论基础及关键技术  22-31
  2.1 服装打板和排料的基本概念  22
  2.2 参数化设计  22-23
    2.2.1 参数化设计的基本概念  22
    2.2.2 参数化设计的主要特点  22-23
    2.2.3 参数化设计的实现方法  23
  2.3 Open CASCADE  23-27
    2.3.1 OCC 的主要功能  24-25
    2.3.2 OCC 的模块结构  25-26
    2.3.3 OCC 可视化功能的实现  26-27
  2.4 遗传算法  27-30
    2.4.1 遗传算法的特点  28
    2.4.2 遗传算法的关键要素  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章 服装打板模块设计  31-51
  3.1 基于参数化设计的纸样绘制  31-34
    3.1.1 建立约束关系  31-32
    3.1.2 纸样结构图的绘制  32-34
  3.2 服装打板模块的界面和功能设计  34-50
    3.2.1 纸样绘制功能的实现  34-35
    3.2.2 纸样参数的数据库操作  35-37
    3.2.3 纸样浏览功能的实现  37-40
    3.2.4 数据文件的交换功能  40-45
      3.2.4.1 DXF 数据文件的基本结构  40-42
      3.2.4.2 DXF 数据文件的常用组码  42
      3.2.4.3 DXF 数据文件的简化  42-45
    3.2.5 工具栏的设计  45-50
  3.3 本章小结  50-51
第四章 服装排料模块设计  51-66
  4.1 服装排料子系统的界面和功能设计  51-53
  4.2 样片预处理功能的实现  53-55
  4.3 遗传算法的设计描述  55-62
    4.3.1 算法总体流程  55-56
    4.3.2 编码和初始种群  56
    4.3.3 遗传算子  56-61
    4.3.4 适应度函数和解码方法的选取  61-62
  4.4 服装排料功能的实现  62-64
    4.4.1 自动排料  62
    4.4.2 人机交互排料  62-63
    4.4.3 排料系统运行实例  63-64
  4.5 本章小结  64-66
第五章 总结与展望  66-68
  5.1 全文总结  66
  5.2 展望  66-68
参考文献  68-71
附录一  71-72
附录二  72-73
附录三  73-74

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 服装工业、制鞋工业 > 服装工业 > 加工工艺
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