CC BY
34
characteristics which allows the influence of parameters of the wheel on the shape of the profile tool. The results obtained are enriching the picture forming surfaces, allow one to solve the problem by means of computer graphics, clear fashion-oscillating process of formation.
Ляшков Алексей Ануфриевич - кандидат технических наук, доцент кафедры "Начертательная геометрия, инженерная и компьютерная графика" Омского государственного технического университета. Основное направление научных исследований - геометрическое и компьютерное моделирование сложных поверхностей деталей. Общее количество публикаций - 85.
E- mail: 3dogibmod@mail.ru.
УДК 675.022:51-74
РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОЛОТЕН ИЗ МАТРИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕХА И КОЖИ
Г.М. Андросова, И.Г. Браилов, О.В. Свириденко, О.И. Гнедова
Аннотация. Рассмотрены состав и структура информационного обеспечения автоматизированного проектирования полотен из матричных элементов. Разработаны модуль проектирования матричных элементов и полотен из них и база данных полотен для изделий из меха и кожи.
Ключевые слова: полотно, матричный элемент, проектирование.
Введение
Основными задачами, стоящими перед предприятиями швейной промышленности, являются удовлетворение потребностей населения в разнообразной одежде высокого качества, постоянное обновление и расширение ассортимента изделий. Одежда из меха в России пользуется неизменным спросом. Ее ассортимент динамично развивается. Сегодня рынок требует от производителей не только новых моделей, но и новых фактур материалов. Для этого необходимо использование новых технологий обработки, способов раскроя и изготовления, и соответственно новых способов проектирования. В настоящее время наблюдается тенденция поиска новых форм и объемов в одежде из меха, большое внимание уделяется оригинальности конструктивнодекоративных решений. Расширению модного ассортимента изделий из меха способствуют новые высококачественные технологии обработки используемых материалов, применение различных видов отделок, новых способов получения фактурных поверхностей, двухсторонних изделий, полотен из сочетания различных элементов. Добиться этого позволяет использование матричных элементов (МЭ), которые названы так потому, что их можно представить в виде матрицы, состоящей из следующих компонентов:
основы (I), областей соединения (II), декоративных (IV) и соединительных отверстий (III) (рисунок 1а) [1].
Способ получения полотен из МЭ представляет интерес благодаря выразительности создаваемых изделий. Широкий спектр видов поверхностей достигается за счет возможности получения разнообразных форм МЭ путем комбинирования структурных элементов, их образующих. Использование различных способов соединения МЭ и соединительных элементов позволяет получать новые структуры, а также создавать двухсторонние объемные ажурные полотна [2]. Кроме этого, изготавливаемые изделия относительно недорогие, поскольку можно использовать некондиционное сырье и отходы пушно-меховых полуфабрикатов и натуральных кожевенных материалов. Широкое применение данного способа обусловлено возможностью проектирования формы и размеров МЭ в соответствии с параметрами используемых материалов. Однако работы такого рода, связанные с проектированием МЭ и полотен из них, требуют больших затрат ручного труда и без привлечения информационных технологий их выполнить трудно. Это делает актуальными вопросы автоматизации проектирования полотен из МЭ и изделий из них.
Рис. 1. Примеры МЭ (а) и их соединения в полотне: в - встык; г - внахлест
Модуль проектирования матричных элементов и полотен из них
Способ получения полотен из МЭ для изделий из кожи и (или) меха [3], заключающийся в соединении МЭ (1) между собой через соединительные отверстия (2) с помощью различных соединительных элементов (3) (рису-нок1 б, в), состоит из следующих этапов: проектирование МЭ из совокупности структурных
элементов; формирование структуры полотна; соединение МЭ.
Проектирование МЭ выполняется на основе синтеза разработанных структурных элементов, что позволяет получать их разнообразные формы и размеры в режиме диалога. Блок-схема алгоритма формирования МЭ из отдельных структурных элементов, его образующих, приведена на рисунке 2.
Формирование структуры полотна осуществляется в двух направлениях (в длину, в ширину), путем задания числа элементов, располагаемых по горизонтали и вертикали. Соединение МЭ в полотне возможно двумя способами: с перекрытием областей соединения (рисунок 1в) и без перекрытия (рисунок1б).
Выполненная параметризация МЭ, разработанные логические модели и алгоритмы, легли в основу разработанного программного обеспечения. Программный продукт создан в среде разработки приложений Delphi 6.
Разработанный программный модуль включает:
- редактор типовых элементов, образующих МЭ;
- конструктор МЭ из отдельных структурных элементов, его составляющих;
- компоновщик полотен из МЭ.
Редактор типовых элементов, образующих МЭ, состоит из трех основных частей: ядра, интерфейсной части, динамической библиотеки.
Ядро позволяет перевести все действия пользователя в режим управления курсором (непараметризованная модель элемента), создавать базовые элементы, храня в памяти их структуру в виде списка команд и необходимых переменных (параметров), работать с внешней памятью, позволяя хранить базовые элементы в файлах.
Интерфейсная часть отвечает за взаимодействие пользователя и системы. Набор кнопок быстрого доступа, меню и горячие клавиши контролируют все действия пользователя, делая все необходимые преобразования.
Динамическая библиотека по своей структуре состоит из двух взаимодействующих частей: стекового калькулятора и функций обслуживания переменных. В этой библиотеке заключено математическое и лингвистическое обеспечение, которое необходимо для условий параметризации объекта.
Стековый калькулятор берет на себя всю работу вычислений по формулам, получая на вход строку с выражением, включающим в себя не только числа и переменные, но и функции. В результате на выходе получается вычисленное значение, которое передается обратно в программу.
Функции обслуживания переменных следят за их количеством, позволяют изменять, удалять и добавлять новые переменные, а также получать значение конкретной переменной. Параметры базовых элементов являются переменными и могут быть изменены пользователем, что способствует получению практически любой формы.
Для формирования структуры МЭ из отдельных структурных элементов используется программа «Конструктор матричных элементов». Процесс формирования МЭ состоит из следующих этапов:
- формирование основы МЭ;
- объединение основы и областей соединения МЭ;
- вычитание декоративного отверстия из основы МЭ;
- вычитание соединительных отверстий из соединительных областей (рисунок 3).
-1п|х|
□ & У Хт ф
< + - о ®
шщтшмюятн ш 1—| ц щ
Перемене Ж
вам ЕЯ К 1 О
В» л
1. шш: 1
|
° "^5
^ О ')
Рис. 3. Окно диалога проектирования соединительных отверстий
Формирование основы МЭ осуществляется несколькими способами: из одного, двух и четырех базовых элементов. Следующим этапом является выбор формы соединительных областей и объединение их с основой МЭ. Число соединительных областей является ограниченным. Основа МЭ может содержать декоративное отверстие.
Формирование полотна из матричных элементов осуществляется с помощью программы «Компоновщик полотна» (рисунок 4).
Рис. 4. Окно диалога проектирования полотна из МЭ
Наряду с этим в модуле предусмотрена возможность получения изображения полотен с учетом цветового и фактурного решения материала.
Таким образом, разработанный программный модуль, позволяет проектировать и видоизменять типовые элементы, образующие основу, области соединения, декоративные и соединительные отверстия, из которых в результате использования приемов комбинаторики формируют МЭ, составляющие полотна для изделий из меха, и получать их изображение в цветовом и фактурном решении материала.
База данных полотен, получаемых из матричных элементов
Для систематизации информации о полотнах из пушно-меховых полуфабрикатов и натуральных кожевенных материалов разработана классификация, которая содержит информацию о способах их получения, способах
соединения элементов в полотне, используемых материалах, а также характерных признаках полотен, и система их кодирования [4]. Данная классификация положена в основу разработанной базы данных полотен, получаемых с использованием МЭ, в которой учитывается: вид соединения, используемые материалы, виды и количество элементов, образующих поверхность, количество декоративных поверхностей, характер и направление волосяного покрова. При описании способов получения полотен из меха и кожи использовались следующие необходимые для проектирования изделий данные: рекомендации по подбору материала, способы раскроя полуфабрикатов, характеристика элементов, составляющих полотно, способы и параметры их соединения и закрепления; внешний вид полотна; схема получения поверхности; пошаговая последовательность выполнения операций получения поверхности (рисунок 5).
Рис. 5. Просмотр изображений в отчете
Рекомендации по получению полотен представлены в текстовом виде, схемы получения полотен и фотографии их внешнего вида - в виде картинок. Компоновка этих данных приведена в табличной форме. Каждый столбец таблицы содержит информацию определенного вида, например, фотографию полотен или текст описания способов их получения. Каждая строка ответственна за данные по отдельным способам. При этом способы могут иметь сразу несколько вариантов вы-
полнения по этим пунктам. Например, возможно изготовление из меха и (или) из кожи, кроме того, зачастую допустимы различные элементы, соединение которых может быть произведено и клеевым и ниточным способом и т. д. Таким образом, для наполнения базы данных выбрана информация о способах получения меховых и кожевенных поверхностей трех типов: текстовое описание (пошаговая инструкция), схема сборки и фотография образца.
На основе разработанной классификации способов получения меховых и кожевенных поверхностей с помощью программы Microsoft Access 2007 была разработана схема реляционной базы данных и ее информационное наполнение, в которой реализована возможность отбора, сортировки, фильтрации, группирования и представления в виде отчета информации относительно способов получения меховых и кожевенных поверхностей по характерным признакам. Информация, которая содержится в базе данных, представлена в виде таблиц, связанных между собой.
Разработанные классификация и база данных полотен могут использоваться при проектировании поверхностей и отделочных деталей, что позволит расширить ассортимент изделий из меха и кожи, повысить их декоративность, а также качество изготовления.
Заключение
Сформированы состав и структура информационного обеспечения автоматизированного проектирования полотен из матричных элементов. Разработанный программный модуль «Проектирование матричных элементов и полотен из них» позволяет получать различные варианты матричных элементов из сочетания структурных элементов, их образующих, а также формировать из них структуру полотен и получать их изображения в цветовом и фактурном решении материала.
На основе систематизации информации о способах получения полотен из матричных элементов, способах соединения элементов в полотне, используемых материалах, а также характерных признаках полотен разработана их классификация и база данных полотен из пушно-меховых полуфабрикатов и натуральных кожевенных материалов.
Библиографический список
1. Свириденко, О. В. Способ решения проблем безотходной технологии кожевенного и мехового производств и расширения ассортимента изделий из кожи и меха [Текст] / О. В. Свириденко, И. Г. Браилов, Г. М. Андросова // Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности (ПИКТЕЛ - 2003) : сборник материалов I Международной научно-технической конференции. - Иваново : ИвГТА, 2003. - С. 68-70.
2. Свириденко, О. В. К вопросу о расширении ассортимента изделий и рациональном использовании кожевенного и мехового сырья [Текст] / О. В. Свириденко, Г. М. Андросова // Наука - сервису : XI международная научно-практическая конференция : сборник научных статей / под ред. канд. тех. наук, проф. Л. В. Морозовой. - М. : МГУС, 2006. - С. 73-77.
3. Пат. 2228693 Российская Федерация, МПК А 41 D 27/08, С 14 В 7/06, 15/10, 15/12. Способ изготовления полотна изделия из кожи и (или) меха [Текст] / Свириденко О. В., Андросова Г. М., Шнякина Е. Н. ; заявитель и патентообладатель Омский гос. ин-т сервиса. -№ 2001116187/12; заявлено 09.06.2001; Опубл. 20.05.2004. Бюл. № 14. - 7 с. : ил.
4. Андросова, Г.М. Разработка базы данных по-
верхностей, получаемых из пушно-меховых и кожевенных полуфабрикатов [Текст] / Г.М. Андросова // Информатика : проблемы, методология, технологии : материалы Х международной научно-
методичес-кой конференции. - Воронеж : Издательско-полиграфический центр Воронежского гос-го ун-та, 2010. - С. 56-59.
DEVELOPMENT THE OF THE COMPUTER-AIDED DESIGN OF LINENS FROM MATRIX ELEMENTS FOR FUR AND LEATHER PRODUCTS
G.M. Androsova, I.G. Brailov, O.V. Sviridenko, O.I. Gnedova
The structure of information support of the computer-aided design of linens from matrix elements is considered. The module of designing of matrix elements and linens from these elements, and the database of the linens for fur and leather products are developed.
Андросова Галина Михайловна - канд. техн. наук: доцент, профессор кафедры сервиса и технологий изделий легкой промышленности ГОУ ВПО «Омский государственный институт сервиса». Основные направления научной деятельности - разработка ресурсосберегающей технологии изделий из меха. Общее количество опубликованных работ: более 100.
E-mail: mailgalina@rambler. ru
Браилов Иван Гоигорьевич - доктор техн. наук, профессор кафедры прикладной механики ФГБОу ВПО «Сибирская государственная автомобильнодорожная академия». Основные направления научн-ных исследований - САПР технологических процессов. Общее количество опубликованных работ -более 100. E-mail: iv.brailov-2011@mail.ru
Свириденко Олеся Вячеславовна - канд. техн. наук, доцент кафедры сервиса и технологий изделий легкой промышленности ГОУ ВПО «Омский государственный институт сервиса». Основные направления научной деятельности - автоматизация процессов проектирования изделий из меха. Общее количество опубликованных работ - более 50. E-mail: olesya.sviridenko@mail.ru
Гнедова Оксана Игоревна - аспирант кафедры сервиса и технологий изделий легкой промышленности ГОУ ВПО «Омский государственный институт сервиса». Основное направление научных исследований - автоматизация проектирования бесшовных деталей одежды из матричных элементов. Общее количество опубликованных работ - 13.
