基于逆向工程的皮鞋帮样及整鞋设计

论文摘要

将CAD技术引入到鞋的设计制造中对提高整个制鞋业的水平具有重要的意义,计算机辅助鞋帮样设计是制鞋CAD的重要组成部分,是制鞋CAD技术成功的关键。本课题在分析了我国鞋帮样CAD的研究现状和存在问题的基础上,主要做了以下几个方面的工作：1、在进行皮鞋3D帮样设计时,需要有控制手段来帮助设计师勾画帮样轮廓线。本课题首先测得了鞋楦的三维点云数据,然后根据皮鞋结构设计原理,在鞋楦点云上标划出各种特征点和基本控制线,作为勾画帮样轮廓线的控制手段。2、由于鞋楦是皮鞋帮样设计的依据,所以建立精确的鞋楦三维模型是非常重要的。本课题根据标划好的基本控制线将鞋楦点云划分为不同的部分,分别拟合成曲面片,合并曲面片后得到了非常精确的鞋楦三维模型。3、本课题根据所标画好的特征点和基本控制线,描画出不同鞋帮部件的轮廓线,拟合部件曲面,最后得到了不同式样皮鞋的3D帮样模型。4、本课题为不同的鞋帮样模型设计了鞋底、鞋跟和其他部件,完成了整鞋设计,得到了整鞋模型。为整鞋模型赋予材质和设计灯光,渲染输出皮鞋效果图。5、为提高鞋样设计速度,满足定制要求,使用户能直观地看到最终的设计结果,本课题建立了专门针对皮鞋设计的部件库和材质库,可以随意的改变鞋底、鞋跟的形状和整个皮鞋的颜色和材质,输出不同的皮鞋效果图,满足用户的个性化要求。本课题采用Imageware软件和3ds max软件作为几何造型平台。Imageware是著名的逆向工程软件,可以很好的完成本课题的3D帮样设计工作。3ds max是目前国内外应用最广泛的三维动画制作软件,具有出色的材质编辑系统,可以为皮鞋模型赋予合适的材质和颜色,渲染输出逼真的皮鞋彩色效果图。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 制鞋CAD的研究现状
• 1.3 课题的提出与研究目的
• 1.4 课题的研究内容与创新点
• 1.5 本章小节
• 第2章 逆向工程技术介绍
• 2.1 逆向工程的定义
• 2.2 逆向工程的研究现状
• 2.3 逆向工程的应用
• 2.4 逆向工程的工作流程
• 2.4.1 数据采集
• 2.4.2 数据处理
• 2.4.3 原型CAD模型的重建和检验
• 2.5 逆向工程的组成系统
• 2.6 Imageware逆向工程软件
• 2.7 本章小节
• 第3章 曲线曲面建模理论
• 3.1 几何造型技术
• 3.2 曲线曲面数学模型
• 3.2.1 曲线曲面数学模型的发展
• 3.2.2 主要的曲线曲面造型介绍
• 3.3 曲线曲面拟合方法
• 3.3.1 曲线拟合方法
• 3.3.2 曲面拟合方法
• 3.4 本章小节
• 第4章 皮鞋的3D帮样设计
• 4.1 特征点和基本控制线的标划
• 4.1.1 特征点的确点
• 4.1.2 基本控制线的标划
• 4.1.3 鞋楦模型的三维重建
• 4.2 皮鞋3D帮样设计
• 4.2.1 帮样设计概述
• 4.2.2 素头外耳式皮鞋帮样设计
• 4.2.3 另外几种皮鞋的帮样设计
• 第5章 整鞋设计及皮鞋材质的赋予
• 5.1 3ds max软件介绍
• 5.1.1 3ds max的基本概念
• 5.1.2 Imageware和3ds max之间的格式转换
• 5.2 整鞋设计
• 5.2.1 将鞋帮样曲面片加厚
• 5.2.2 创建鞋跟模型
• 5.2.3 创建整鞋模型
• 5.3 材质贴图介绍
• 5.3.1 材质
• 5.3.2 贴图
• 5.3.3 材质库
• 5.4 赋材质和渲染效果图
• 5.4.1 赋材质
• 5.4.2 灯光设计
• 5.4.3 渲染效果图
• 5.4.4 建立皮鞋材质库
• 5.5 小节
• 第6章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录