1. Descripción general de la tecnología CAD 3D
1.1 Análisis de la demanda del mercado de tecnología CAD 3D
1.1.1 Tendencias internacionales de informatización de la fabricación
En la actualidad, en el campo de la fabricación internacional, la tecnología de fabricación se está desarrollando desde métodos de fabricación tradicionales hasta tecnología de fabricación avanzada, y la informatización de la fabricación se ha convertido en una tendencia importante en el desarrollo de la fabricación.
El núcleo de la construcción digital de las empresas manufactureras es el diseño y la fabricación digitales de productos y la integración de tecnologías digitales relacionadas. La tecnología de diseño digital tridimensional se está convirtiendo gradualmente en el foco del diseño y la aplicación empresarial, y también es una herramienta necesaria para que las empresas profundicen su aplicación. Como parte importante de la tecnología de la información, CAD combina las capacidades de minería de procesamiento y almacenamiento masivo de datos de alta velocidad de las computadoras con las capacidades de análisis integral y pensamiento creativo de las personas para acelerar la ingeniería y el desarrollo de productos, acortar los ciclos de diseño y fabricación, mejorar la calidad y reducir costos. . y desempeñan un papel importante en la mejora de la competitividad del mercado y las capacidades de innovación de las empresas. Ya sea la industria militar o la industria civil, ya sea la industria de la construcción o la industria manufacturera y de procesamiento, ya sea maquinaria, electrónica, productos textiles o cultura y deportes, la producción de publicidad cinematográfica y televisiva es inseparable de la tecnología de diseño digital tridimensional. La tecnología de diseño digital tridimensional es una base técnica importante para la informatización empresarial y también es el boleto para que las empresas ingresen al mercado internacional.
1.1.2 Las enormes ventajas de la tecnología CAD tridimensional
La aplicación de la tecnología CAD tridimensional puede mejorar en gran medida la eficiencia del diseño y la calidad de productos y proyectos, mejorar las condiciones laborales y mejorar la competitividad del mercado de productos y proyectos. Las estadísticas extranjeras muestran que la aplicación de la tecnología de diseño CAD tridimensional puede reducir los costos de diseño de ingeniería entre un 13 y un 30%. Puede acortar el tiempo desde el diseño del producto hasta la producción entre un 30% y un 60%; mejorar la calidad del producto entre 5 y 15 veces; aumentar la amplitud y profundidad de los problemas de análisis entre 3 y 35 veces; aumentar la productividad del producto entre un 40 y un 70%; la productividad del equipo se reduce entre 2 y 3 veces; los pasos de procesamiento se reducen entre un 30 y un 60 %; Con la investigación, el desarrollo y la aplicación generalizada de la tecnología de diseño digital tridimensional, se puede promover el desarrollo de la industria de software de mi país, especialmente la industria de software de aplicaciones. Esto no sólo acelerará la transformación tecnológica de las industrias y productos tradicionales, sino que también promoverá el rápido desarrollo de las disciplinas tradicionales. Los beneficios económicos directos e indirectos resultantes son enormes y sus beneficios sociales son inconmensurables.
1.1.3 Nuevas oportunidades para el desarrollo de la tecnología CAD 3D en China
En China, el mercado del diseño digital 3D está casi monopolizado por los productos de empresas extranjeras. Algunas empresas gastan muchas divisas para introducir sistemas de diseño digital 3D extranjeros. Sin embargo, debido a muchos factores, como el dominio técnico y las diferencias en los estándares de la industria, son inactivos o ineficientes y difíciles de promover y aplicar. En la nueva situación de respeto a los derechos de propiedad intelectual y adhesión a la OMC, las empresas nacionales exigen cada vez más software nacional con funciones adecuadas y precios asequibles.
En los últimos años, el desarrollo de campos técnicos relacionados centrados en la informática, como la tecnología de redes, el comercio electrónico, las bases de datos, etc., ha tenido un profundo impacto en la tecnología CAD. Los nuevos métodos de fabricación, como la fabricación descentralizada en red y la personalización masiva orientada al cliente, también han planteado nuevos requisitos para los sistemas CAD, haciendo que el diseño de productos industriales y los recursos de fabricación se utilicen más ampliamente. A través de la tecnología WEB y la tecnología ASP, se logró la colaboración entre el diseño y la fabricación de productos industriales y se estableció un sistema de servicios de software para toda la industria. Además, debido a la personalización de los sistemas CAD orientados a la industria, la competitividad de las tecnologías extranjeras es relativamente débil. Esta es una buena oportunidad para acortar la brecha en el campo CAD de nuestro país. Con el gran avance de la digitalización, la creación de redes y la integración a lo largo de todo el ciclo de vida de los productos empresariales, el propio CAD también enfrentará actualizaciones integrales. Por lo tanto, la tecnología de software CAD de China tiene un gran margen de desarrollo.
1.2 El desarrollo de la tecnología CAD tridimensional de China
El gran desarrollo de la tecnología CAD de China
La tecnología CAD tiene una historia de más de 30 años desde su nacimiento. Ha pasado por importantes etapas de desarrollo, como dibujo bidimensional, modelado de estructura alámbrica, modelado de superficies, modelado de sólidos y modelado de características. , y también va acompañado de la integración de tecnologías paramétricas, de mutación, basadas en tamaño y otras.
Después de más de 30 años de arduo trabajo, la tecnología CAD se ha vuelto cada vez más madura en la teoría básica y la industria del software, y han surgido muchos sistemas CAD excelentes, como Profingineer, UGll, IDEAS CATM, Solidworks, SolidEdse, etc. Ha sido ampliamente utilizado en la industria aeroespacial, electrónica mecánica, ingeniería de la construcción, textil y confección y otras industrias manufactureras, mejorando en gran medida el nivel de diseño de productos de la industria manufacturera.
1.2.2 Descripción general de los principales proyectos nacionales de CAD 3D
De acuerdo con las necesidades nacionales y las tendencias de desarrollo de la industria/tecnología de software, la investigación, el desarrollo y la aplicación de la tecnología CAD 3D y el diseño de innovación de productos Los sistemas están listados Proyecto de software importante planificado para 863. Centrándonos en sistemas operativos, sistemas de gestión de bases de datos y software de aplicaciones importantes, nos esforzamos por dominar tecnologías clave estratégicas, de vanguardia y con visión de futuro relacionadas con el software del sistema, aumentar significativamente la propiedad de derechos de propiedad intelectual independientes a través de la innovación y mejorar el software independiente de nuestro país. y apoyar la economía nacional y la informatización social y la construcción de seguridad de la información nacional.
Durante el período del "Décimo Plan Quinquenal", los sistemas de diseño digital tridimensional para industrias y procesos de diseño han recibido amplia atención. La práctica de las aplicaciones ha demostrado que su eficiencia e inteligencia en el diseño no tienen comparación con el software CAD general. Los tres principales proyectos CAD 3D del "Plan 863" han logrado grandes avances y enormes beneficios integrales, y básicamente han alcanzado el nivel de comercialización.
2. El estado de desarrollo y aplicación del software CAD 3D de ropa.
2.1 Estado de desarrollo del CAD 3D para ropa
Con el desarrollo de la tecnología informática y la economía social en mi país, la gente tiene requisitos cada vez más altos en cuanto a la calidad, el ajuste y la personalización de la ropa. . La tecnología CAD bidimensional de ropa existente ya no puede satisfacer las necesidades de aplicaciones CAD de la industria textil y de la confección. El CAD de ropa necesita evolucionar urgentemente desde el diseño plano actual al diseño tridimensional. Por lo tanto, en los últimos años se han llevado a cabo investigaciones teóricas y aplicaciones prácticas en el país y en el extranjero en CAD de ropa tridimensional y diseño de ropa de realidad virtual.
Según las estadísticas de Autodesk sobre la aplicación general de CAD, actualmente alrededor del 30% de los usuarios de todo el mundo utilizan CAD 3D para el diseño de productos, y el 70% restante todavía utiliza CAD 2D para el diseño. De hecho, el CAD 3D se ha utilizado ampliamente a nivel internacional, pero en el campo de la ropa, el desarrollo y la aplicación del CAD 3D están relativamente rezagados. Esto se debe a que la ropa no es como los productos sólidos de las industrias mecánica y electrónica. Su textura es elástica y cambia con diferentes condiciones externas, por lo que la simulación es muy difícil. En particular, para realizar la conversión de 2D a 3D en CAD de ropa, es necesario resolver problemas técnicos como la textura de la tela y la expresión dinámica, la reconstrucción 3D y el modelado de superficies realista y flexible. Estos problemas conducen a un largo ciclo de desarrollo y una alta dificultad técnica para el CAD 3D de ropa.
El CAD 3D de ropa es diferente del CAD 2D. Es un diseño 3D interactivo basado en un modelo de datos antropométricos 3D del cuerpo humano y luego genera muestras de ropa 2D. Resuelve principalmente problemas como el establecimiento y modificación parcial de modelos 3D del tamaño del cuerpo humano, diseño de prototipos de ropa 3D, procesamiento de sombreado y cobertura de ropa 3D, visualización de efectos de ropa 3D, visualización especialmente dinámica y conversión reversible de ropa 3D y ropa 2D.
La base del CAD tridimensional de ropa es la medición tridimensional del cuerpo humano. En la actualidad, el sistema de medición tridimensional del cuerpo humano se ha comercializado en el extranjero y la tecnología está madura. Entre ellos, Francia, Estados Unidos, Japón y otros países utilizan el principio de rejilla de luz natural para completar la medición de datos tridimensionales del cuerpo humano en 40 milisegundos, 10 segundos y 1,8 segundos respectivamente. La tecnología de medición tridimensional del cuerpo humano comúnmente utilizada en el mundo generalmente es sin contacto. Utiliza equipos fotosensibles para capturar la imagen formada en el cuerpo humano por la luz proyectada sobre la superficie del cuerpo humano y luego describe los tres. Características dimensionales del cuerpo humano a través del procesamiento de imágenes por computadora. En comparación con la tecnología de medición tradicional, el sistema de medición tridimensional del cuerpo humano tiene las ventajas de un tiempo de medición corto y una gran cantidad de adquisición de datos.
Las tallas de ropa basadas en la producción en masa de ropa no pueden reflejar con precisión las características de la forma corporal de la población. Actualmente, se están creando bases de datos sobre el cuerpo humano de diversos grupos de personas en el país y en el extranjero. Al realizar mediciones tridimensionales específicas del cuerpo humano en un gran número de personas con diferentes colores de piel, diferentes regiones, diferentes edades y diferentes alturas, se recopilan diversos datos sobre la forma del cuerpo humano y se establece una base de datos para proporcionar datos básicos. para formular especificaciones y tallas de ropa.
La medición tridimensional del cuerpo humano genera un cuerpo humano tridimensional virtual al obtener los parámetros geométricos clave del cuerpo humano, establece modelos estáticos y dinámicos del cuerpo humano y forma un sistema con visualización y visualización virtual del cuerpo humano. Funciones de simulación dinámica.
Sobre esta base, el CAD de ropa en 3D genera el efecto tridimensional de las telas de la ropa, muestra vívidamente la imagen en color en 3D del efecto de uso en la pantalla y expande aproximadamente el diseño tridimensional en una pieza plana.
El diseño tridimensional basado en CAD bidimensional se está desarrollando gradualmente hacia la inteligencia, el análisis físico y la simulación dinámica, y el diseño paramétrico se está desarrollando hacia el modelado de estructuras alámbricas tridimensionales y el modelado de superficies; y el modelado de entidades se está desarrollando hacia el modelado de características y el modelado de características semánticas. La investigación y aplicación de la tecnología de desarrollo de componentes también proporciona la base para la realización del montaje libre, abierto y funcional de sistemas CAD.
Convertir un modelo de diseño de ropa tridimensional en una prenda bidimensional implica la tecnología de desplegar una superficie espacial compleja en un plano. Esto se debe a la elasticidad y planitud de los materiales de la ropa y a la dificultad de su transformación. Necesidades de decisión de ropa tridimensional CAD. Los académicos nacionales y extranjeros han realizado muchos trabajos de investigación y han obtenido muchos métodos para la expansión de superficies complejas, y muchos métodos también se han aplicado en la práctica.
2.2 Estado actual de las aplicaciones CAD de ropa 3D
Actualmente, existen dos tipos principales de aplicaciones CAD de ropa 3D en los mercados extranjeros:
Una es para confección: De acuerdo con la medición específica de los parámetros corporales del cliente y sus requisitos específicos para los estilos de ropa (como holgura, largo, ancho, etc.), se lleva a cabo el diseño de la ropa y luego se generan las correspondientes muestras de ropa lisa. Este tipo de productos se pueden controlar remotamente a través de Internet, entre los cuales los sistemas de Estados Unidos, Gran Bretaña, Francia, Alemania, Japón y Suiza son relativamente avanzados.
El segundo se utiliza para simular el sistema de ajuste: a través de mediciones tridimensionales de la forma del cuerpo del cliente, se realiza un diseño de ropa interactivo y luego se generan las correspondientes muestras de ropa plana. Esta aplicación también se puede realizar mediante el control remoto del comercio electrónico a través de Internet. Por ejemplo, Land'send Company en los Estados Unidos puede construir un modelo virtual del cuerpo humano de un cliente en línea mediante operaciones simples, el cliente puede probarse la ropa de la empresa y realizar un diseño interactivo tridimensional hasta que quede satisfecho.
En la actualidad, algunos productos extranjeros pueden básicamente realizar el uso de ropa tridimensional, combinar diseños y modificaciones, efectos de animación que reflejan la comodidad de la ropa, simular el efecto drapeado tridimensional de diferentes telas y realizar 360 -Rotación de grados y otras funciones. Entre ellos, el software CAD de ropa 3D desarrollado por Estados Unidos, Japón, Suiza y otros países es relativamente avanzado, como el sistema de diseño de ropa 3D CONCEPT lanzado por la empresa estadounidense CDI, el sistema 3D de la empresa francesa Lectra, AM -El sistema 3D EE-SW de la American Gerber Company, el sistema 3D de la PAD Company de Canadá, el sistema 3D de la Toyo Textile Company de Japón, etc.
China es un gran país en ropa, pero empezó tarde en términos de tecnología textil avanzada. Aunque la investigación de mi país en esta área ha logrado avances preliminares y ha logrado un diseño CAD similar al 3D, todavía existe una gran brecha entre el nivel técnico y los países extranjeros. En la actualidad, solo existen Hong Kong Technology, Beijing Changfeng Technology Company, Beijing Institute of Fashion Technology, Sun Yat-sen University, Hangzhou Aike Company, Shenzhen Yingning Company, etc. En los últimos años se han desarrollado prendas tridimensionales que cubren sistemas de ajuste de muestras y sólo una parte del software ha entrado en la etapa de comercialización.
3. Tendencia de desarrollo de la tecnología CAD de ropa
3.1 La tecnología CAD se enfrenta a una nueva tendencia de aplicación cada vez más profunda.
En los últimos años, la tecnología CAD ha logrado un rápido desarrollo, pero al mismo tiempo también ha expuesto algunos problemas de desarrollo, que se manifiestan principalmente en un énfasis excesivo en el desarrollo de tecnología unitaria, un énfasis excesivo en la versatilidad del sistema y descuida el diseño del ciclo de vida del producto orientado al proceso de diseño, ignora la aplicación de la tecnología de red, ignora el desarrollo de bases de datos y bibliotecas de funciones, etc. Para resolver estos problemas, combinados con los últimos avances en tecnología de la información de fabricación, los desarrolladores de tecnología CAD han propuesto un sistema de diseño digital tridimensional orientado a la industria y al proceso (ciclo de vida del producto). Este sistema se ha convertido en un tema candente de investigación y desarrollo en el país y en el extranjero en los últimos años, y se considera como la única forma de profundizar la aplicación y avanzar en el desarrollo de la tecnología CAD.
3.2 Integración de procesos de diseño y orientada a la industria
El sistema CAD autónomo original y sus tecnologías de soporte se han integrado y se están integrando en CIMS (Sistema de fabricación integrado por computadora) y se establecen Interfaces e integración con CAM, MIS, PDM, ERP, etc. Es otra tendencia de desarrollo del sistema CAD de ropa.
3.3 Creación de redes de diseño de ropa basada en tecnología de red
Con el rápido desarrollo de Internet en los últimos años, se espera que el diseño de ropa en línea se convierta gradualmente en algo común.
En un modelo de producción y operación cada vez más especializado y globalizado, los sistemas CAD empresariales basados en redes pueden realizar el intercambio y la estandarización de datos, y el diseño paralelo de productos también brindará soporte para sistemas CAD rápidos y eficientes. Para aumentar efectivamente la escala del mercado y las ganancias de los productos, la integración del CAD de ropa y el comercio electrónico también es una tendencia inevitable. Está a punto de aparecer un sistema de seguimiento y transmisión remota de datos basado en Internet para empresas textiles, que también proporciona apoyo técnico eficaz para la interconexión del diseño de prendas de vestir y la informatización de las empresas textiles.
3.4 Automatización del diseño de ropa basada en tecnología de diseño de realidad virtual
En los últimos años, Estados Unidos, Francia, Alemania, Japón y Suiza también han llevado a cabo la investigación y el desarrollo de ropa virtual. CAD y comenzó el desarrollo de ropa superdimensional. Investigación aplicada en diseño de ropa. El llamado diseño de ropa superdimensional es un diseño visual superdimensional que requiere que los diseñadores de ropa no solo consideren elementos de diseño como líneas unidimensionales, superficies bidimensionales, formas tridimensionales, tiempo de cuatro dimensiones y cinco. -Significados dimensionales, pero también considera la psicología humana y la visión humana, la estética de las personas, el gusto de las personas y muchos otros factores, y presta atención a la aplicación de la psicología ambiental y la psicología de la decoración. Los diseñadores de moda utilizan tecnología de diseño de realidad virtual para diseñar ropa en un entorno de realidad virtual mostrado por computadora a través de la visión, el oído y el tacto.
Esta tecnología CAD de ropa virtual utiliza transmisión de red y tecnología de diseño de realidad virtual para permitir a los diseñadores diseñar ropa en un entorno virtual. Además de las computadoras, el equipo de hardware requerido incluye sensores corporales digitales, como guantes y batas de datos, dispositivos de visualización estereoscópica, como pantallas montadas en cascos y gafas con obturador, y otros equipos de soporte relacionados. Esta tecnología de diseño de realidad virtual realiza la automatización del diseño de ropa.
3.5 Diseño de ropa inteligente basado en soporte inteligente
Todos los productos CAD de ropa actuales son relativamente complejos y el personal profesional y técnico necesita mucho tiempo para dominar completamente la aplicación. Por qué la popularidad de los productos CAD es lenta. Por lo tanto, mirando hacia el futuro, se espera que los futuros productos CAD de ropa se desarrollen en una dirección altamente inteligente, brindando a los diseñadores un soporte inteligente mediante el establecimiento de más módulos de modelos de ropa y guías de diseño. Estos soportes inteligentes incluyen el autoaprendizaje, la autoorganización, la autoadaptación, la autocorrección, la búsqueda paralela, la memoria asociativa, el reconocimiento de patrones, la adquisición automática de conocimientos y otras tecnologías inteligentes. Transfiera gradualmente a un software operativo tan fácil de aprender como WINDOWS. En el futuro, con el desarrollo de la tecnología de hardware, será una realidad convertirse en un "tonto del diseño de ropa" altamente inteligente integrando software en instrumentos de medición del cuerpo humano.
4. El concepto de desarrollar ingeniería CAD tridimensional para ropa.
Basándonos en el nivel de desarrollo de la tecnología CAD de ropa de mi país y su industrialización, combinado con el estado de desarrollo de la tecnología CAD 3D de mi país y su soporte técnico para el CAD industrial, presentamos la idea de desarrollando ingeniería CAD 3D de ropa, con el objetivo de realizar Sobre la base de la tecnología CAD de ropa, acelerar el desarrollo de proyectos CAD 3D de ropa que estén en línea con las condiciones nacionales, centrados en CAD 3D de ropa y orientados a todo el ciclo de vida de la industria y productos. Este proyecto incluye tecnología de medición tridimensional del cuerpo humano, software de diseño CAD de ropa tridimensional, sistema CAM de ropa y tecnología de diseño de ropa en un entorno de realidad virtual.