BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN DỆT - MAY VIỆT NAM
VIỆN DỆT MAY
BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ CÔNG THƯƠNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHẦN MỀM THIẾT KẾ VÀ
MÔ PHỎNG HÌNH ẢNH VẢI DỆT KIM ĐAN NGANG Mã số đề tài :
085.10 RD
Chủ nhiệm đề tài : KS Vũ Văn Hiều 8312
Hà nội 2010BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN DỆT - MAY VIỆT NAM
VIỆN DỆT MAY


1

MỤC LỤC

Trang
1. MỞ ĐẦU 4
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ VẢI DỆT KIM 7
1.1 Các phần mềm thiết kế vải trên thế giới và trong nước 7
1.2. Cấu trúc vải dệt kim 9
1.3 Mô hình hình học của vòng sợi 11
1.4 Thiết kế vải dệt kim 12
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM - LẬP TRÌNH PHẦN MỀM 14
2.1 Lựa chọn ngôn ngữ, các bước xây dựng phần mề
m 14
2.2 Cấu trúc dữ liệu 15
2.3 Các công thức tính toán 16
2.4 Phân tích thiết kế hệ thống phần mềm và giải thuật lập trình 17
2.4.1 Xây dựng bài toán 17
2.4.2 Hệ thống phần mềm và giải thuật 20
2.4.2.1 Block tính thông số vải 22
2.4.2.2 Block thiết kế màu, kiểu dệt, hoa văn 24
2.4.2.2.1 Mô đun thiết kế màu 24
2.4.2.2.2 Mô đun thiết kế kiểu dệt 26
2.4.2.2.3 Mô đun thiế
t kế hoa văn 27
2.4.2.3. Block mô phỏng hình ảnh và cấu trúc hình học vải 30
2.4.2.3.1 Mô đun mô phỏng hình ảnh thực 30
2.4.2.3.2 Mô đun mô phỏng cấu trúc hình học của vải. 32
2.4.2.4 Block tạo biểu mẫu thiết kế, in, lưu thiết kế 42

* Mục tiêu đề tài:
Có được phần mềm thiết kế vải dệt kim đan ngang:
+ Tính toán thiết kế cấu trúc, kiểu dệt, màu sắc vải dệt kim đan ngang. Kết quả tính
toán nhanh và chính xác, giúp tiết kiện thời gian thiết kế.
+ Mô phỏng hình ảnh vải dệt kim
đan ngang theo cấu trúc, màu sợi, kiểu dệt ở tỷ lệ
thực (sản phẩm ảo) và phóng to (để phân tích các kiểu dệt phức tạp). Chức năng mô
phỏng giúp giảm thiểu chi phí dệt mẫu thử, tăng khả năng sáng tạo mẫu mới.
+ Phần mềm chạy trên nền WinXP, Win2000,Vista, giao diện bằng tiếng Việt
* Nội dung chủ yếu :
+ Xây dựng công thức, phương pháp thiết kế vả
i dệt kim.
+ Xây dựng bài toán phần mềm, phân tích thiết kế hệ thống phần mềm.
+ Viết các mô đun phần mềm tính toán các thông số, thiết kế màu, kiểu dệt, mô
phỏng hình ảnh vải.
+ Kết nối các mô đun, tạo chương trình cài đặt phần mềm; Viết tài liệu hướng dẫn
sử dụng phần mềm.
* Phương pháp thực hiện
- Nghiên cứu tài liệu cấu trúc vải dệt kim, phươ
ng pháp thiết kế vải, các phần mềm
thiết kế vải trong nước và trên thế giới; những ứng dụng tin học trong mô phỏng sản
phẩm dệt. Nghiên cứu các phương pháp mô hình hoá vải dệt kim đan ngang, các phương
pháp tạo màu vải dệt.
- Nghiên cứu sử dụng ngôn ngữ lập trình Visual Basic, phân tích thiết kế hệ thống,
giải thuật lập trình.
- Viết phần mềm thiết kế vải
* Kế
t quả thực hiện: Đã viết được phần mềm thiết kế và mô phỏng hình ảnh vải
dệt kim đan ngang, phần mềm đã được cài đặt và đang được dùng thử nghiệm tại Nhà
máy dệt kim Haprosimex thuộc Công ty Sản xuất - XNK Tổng Hợp Hà Nội, Công ty

ật bổ sung chức năng mới Việc có được phần mềm thiết kế sản phẩm dệt
trong nước có giao diện bằng tiếng Việt tiện lợi khi sử dụng cho các doanh nghiệp dệt là
mong muốn của các nhà thiết kế: có giá thành rẻ hơn, thuận tiện khi cài đặt lại, khi cập
nhật chức năng mới, phù hợp với công nghệ và thiết bị hiện có của Việt Nam Hiện t
ại
chưa có phần mềm thiết kế và mô phỏng hình ảnh vải dệt kim được viết tại Việt Nam.
Việc tính toán thiết kế vải được thực hiện thông qua hàng chục công thức khác
nhau. Mỗi thiết kế vải cần tính một vài phương án và từ đó chọn phương án phù hợp hơn.
Khi thực hiện tính toán bằng phần mềm, kết quả tính toán nhận được tức thì, ta chỉ việc
nhìn k
ết quả và lựa chọn phương án.
Công việc thiết kế kiểu dệt, màu sắc đối với mẫu có hoa văn phức tạp còn công phu
và tốn nhiều thời gian hơn so với việc tính toán. Người thiết kế cần vẽ một bảng kẻ ô,
dùng ký hiệu biểu diễn màu hay kiểu đan kết vòng sợi và điền vào ô gọi là hình vẽ kiểu
dệt, ví dụ: 5

Hình 1: Hình vẽ kiểu dệt có hoa văn theo màu - thiết kế thủ công
Trên hình vẽ chỉ là các ký hiệu, không có hình ảnh sự liên kết các vòng sợi hay màu
sợi, người thiết kế phải tự hình dung ra kiểu liên kết các vòng sợi trong lúc thiết kế, chỉ
khi mẫu vải được dệt xong ta mới có được hình ảnh sản phẩm, Ví dụ ảnh vải sau khi
dệt:

Hình 2: Hình ảnh chụp từ thiết kế trong hình 1 sau khi dệt.
Với việc sử dụng phần mềm ta có được hình ảnh mô phỏng tương tự như trên mà
chưa cần dệt thử, giúp cho việc thiết kế được cụ thể hoá hơn so với thiết kế thủ công.
Hướng tới mục tiêu phát triển và nội địa hoá các phần mềm thiết kế dệt, thay thế
nhập ngoại, thuậ


7
CHƯƠNG 1
THIẾT KẾ VẢI DỆT KIM

1.1 Các phần mềm thiết kế vải trên thế giới và trong nước.
Các phần mềm thiết kế vải dệt kim trên thế giới:

Hiện nay, hầu hết các sản phẩm công nghiệp đều có sử dụng máy tính trong thiết kế
để tính toán và mô phỏng hình ảnh sản phẩm trước khi sản phẩm được sản xuất. Ứng
dụng tin học trong thiết kế sản phẩm dệt may đã được nhiều nước trên thế giới nghiên
cứu và sử dụng trong nhiều năm nay, đó là các phần mềm: các phần mềm thiết kế vả
i dệt
thoi, phần mềm thiết kế vải dệt kim, phần mềm thiết kế may, Dưới đây là các ví dụ một
số phần mềm thiết kế vải dệt kim:
* Tên phân mềm: Weftknit
Department MTM Katholieke Universiteit Leuven 2002 (Belgium)
Giao diện phần mềm

Hình 3: Hình vẽ thiết kế kiểu dệt vải dệt kim đan ngang của phần mềm Weftknit Hình 4: Hình vẽ mô phỏng cấu trúc vải của phần mềm Weftknit 8
Phần mềm có công cụ thiết kế kiểu dệt, mô phỏng cấu trúc vải ở tỉ lệ phóng to,
không có chức năng mô phỏng vải ở tỉ lệ thực.
* Phần mềm Easy knit
Copyright © 2003-2004 Fulford Software Solutions- Easyknit International
9

Hình 6: Hình vẽ mô phỏng hình ảnh vải của phần mềm Thiết kế vải dệt thoi TRI
(Viện Dệt May)
- Phần mềm thiết kế vải Jacquard và máy đục bìa tự động của Viện Dệt May: tính
toán các thông số thiết kế vải, công cụ thiết kế kiểu dệt, thiết kế hao văn, chế tạo máy đục
bìa tự động. Phần mềm đã được ứng dụng tạ
i làng nghề dệt tơ tằm Vạn Phúc - Hà Đông -
Hà Nội.
Hiện tại chứa có phần mềm thiết kế và mô phỏng hình ảnh vải dệt kim được viết tại
Việt Nam.
1.2. Cấu trúc vải dệt kim
Bên cạnh vải dệt thoi, vải dệt kim là một trong những mặt hàng chủ yếu dùng để
may mặc.
Vải dệt kim được tạo ra bằng sự liên kết các vòng sợi với nhau theo mộ
t quy luật
nhất định. Do được tạo thành bởi các vòng sợi nên vải dệt kim thường có tính đàn hồi;
xốp thoáng khí và nhiều đặc tính khác so với vải dệt thoi và vải không dệt.

Hình 7: Cấu trúc vòng sợi vải dệt kim
Đơn vị cấu trúc cơ bản của vải dệt kim là vòng sợi. Vòng sợi trong vải có dạng đ-
ường cong không gian và được chia ra làm ba phần (Hình. 7): cung kim 1, hai trụ vòng 2
và các cung platin hay còn được gọi là các chân vòng 3. Các vòng sợi kề tiếp nhau theo
hàng ngang được gọi là hàng vòng và theo hàng dọc được gọi là cột vòng. Các thông số
khác: chiều dài vòng sợi; bước cột vòng; bước hàng vòng là các thông số kỹ thuật quan
trọng của vải dệt kim.
Có các dạng liên kế
t vòng sợi (kiểu dệt) chính sau:

Trong phạm vi đề tài ta chỉ bàn tới vải dệt kim đan ngang.

1.3 Mô hình hình học của vòng sợi.
Có nhiều nghiên cứu trên thế giới về mô hình hình học vải dệt kim, mô hình hình
học của giáo sư Dalidovi cho kết quả tính toán khá chính xác với thực tế. Mô hình hình
học của GS Dalidovic trong vải đan ngang một mặt phải dệt trơn được xây dựng dựa trên
các giả thiết sau:
1. Sợi có tiế
t diện hình tròn với đường kính d.
2. Các cung vòng (cung kim và cung platin) có dạng nửa đường tròn. Các trụ vòng
có dạng đoạn thẳng.

Hình 11: Mô hình vòng sợi vải dệt kim đan ngang 12
Chiều rộng bước cột vòng A. Các cung vòng có đường kính như nhau nên các điểm
tiếp khoảng bằng b/2. Chiều dài l của vòng sợi được GS Dalidovic xác định theo ba ph-
ương án:
Phương án 1
Đối với mô hình phẳng được đơn giản hóa, độ nghiêng của các trụ vòng được bỏ
qua. Như vậy, chiều dài của các trụ vòng được xem như bằng bước hàng vòng B. Tổng
chiều dài của các cung vòng của một vòng sợi bằng chu vi của đường tròn có đường kính
D = A/2 + d. Từ đó suy ra:
1 =π D + 2B = π (A/2+d) + 2B =πA/2+πd + 2B
Phương án 2
Đối với mô hình phẳng không được đơn giản hóa, độ nghiêng của các trụ vòng
không được bỏ qua. Chiều dài của chúng được xác định theo định lý Pi ta go:
1 = πA/2+πd +
2


Hình 12: Sơ đồ qui trình thiết kế vải



14

CHƯƠNG 2:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ GIẢI THUẬT LẬP TRÌNH PHẦN MỀM

2.1 Lựa chọn ngôn ngữ, các bước xây dựng phần mềm
Xét về phương diện quản trị tin học: đặc điểm phần mềm là tại mỗi thời điểm, phần
mềm làm việc với 1 file dữ liệu độc lập (tương ứng với 1 thiết kế được mở), không có
những dữ liệu kết nối động phức tạp. Kỹ thuật ch
ủ yếu sử dụng trong lập trình là tính
toán công thức và kỹ thuật đồ hoạ.
Từ đặc điểm trên, có nhiều ngôn ngữ lập trình đáp ứng được công việc: Java,
Visual C, Visual Basic, Như vậy ta có thể lựa chọn ngôn ngữ lập trình nào cũng được
tuỳ khả năng và "sở trường" của nhóm thực hiện đề tài. Đề tài lựa chọn ngôn ngữ lập
trình Visual Basic với lý do:
- Ngôn ngữ đáp ứ
ng được các kỹ thuật lập trình tạo phần mềm.
- Trong ngôn ngữ Visual Basic có thể sử dụng một số công cụ có sẵn trong môi
trường Windows mà không cần lập trình từ đầu (như sử dụng các hộp hội thoại:
OpenFile, SaveFile, MsgBox, InputBox )
- Kế thừa một số mô đun đã được lập từ những kết quả đề tài nghiên cứu trước đây
(các đề tài như Xây dựng phần mềm thi
ết kế vải dệt thoi; Chế tạo máy đục bìa, đã được
viết bằng ngôn ngữ Visual Basic do Viện Dệt May chủ trì thực hiện.). Ứng dụng những
giải thuật lập trình tương tự của các đề tài trước thay vì phải xây dựng từ đầu.
Trong phạm vi báo cáo sẽ trình bày các giải thuật lập trình cơ bản, đặc trưng của
mỗi mô đun, là những mô đun có những tính chất riêng biệ
t của phần mềm thiết kế vải.

c lưu dưới dạng biến đơn (integer, single )
+ Dữ liệu màu: màu sợi sử dụng để tạo nên vòng dệt, hoa văn mẫu vải theo màu
sợi. Các dữ liệu này được lưu dưới dạng mảng. Với vải dệt kim hàng ngang 1 màu, rapo
màu được lưu dưới dạng mảng 1 chiều (mỗi phần tử là màu của một hàng). Với vải dệt
kim nối tiếp nhiều màu / hàng, rapo màu được lưu dưới dạng m
ảng 2 chiều (mỗi phần tử
là màu của 1 vòng sợi)
+ Dữ liệu kiểu dệt (vòng dệt phải, dệt trái, vòng không dệt, vòng chập, vòng
chuyển ); máy dệt 1 giường kim, 2 gường kim Hoa văn mẫu vải theo kiểu dệt. Dữ liệu
kiểu dệt được lưu dưới dạng mảng 2 chiều, mỗi phần tử lưu kiểu dệt của vòng dệt theo
toạ độ hàng và cột.
+ Dữ liệ
u hình sắp xếp kim được lưu dưới dạng mảng 1 chiều, mỗi phần tử lưu tên
nhóm kim của kim tại vị trí của chỉ số mảng.
+ Dữ liệu hình điều kim được lưu dưới dạng mảng 2 chiều, trong đó cột lưu nhóm
kim và hàng lưu thứ tự điều kim.
1. Phân tích nhiệm vụ, các công việc khi thiết kế
v
ải
2. Lập bài toán : nhiệm vụ, công việc mà phần
mềm cần có trong công việc thiết kế vải
3. Phân tích thiết kế hệ thống phần mềm và giải
thu
ậ
t l
ập
tr
ì
nh
4. Viết phần mềm, đóng gói phần mềm, tài liệu

M
- Khối lượng vải mộc (g/m)
G
M2
- Khối lượng vải mộc (g/m
2
)
G
TP
- Khối lượng vải thành phẩm (g/m)
G
TP2
- Khối lượng vải thành phẩm (g/m
2
)
E
haoTP
- Tỷ lệ tiêu hao khối lượng hoàn tất
E
M
- Độ co ngang vải mộc (%)
E
Ntp
- Độ co ngang vải thành phẩm (%)
E
Dtp
- Độ co dọc vải thành phẩm (%)
R
mac
- Chiều rộng mắc sợi (cm)

10*
1
h
k
k
L
=
∑∑
==
10*
11
h
k
n
i
ki
l

Trong đó i là thứ tự cột, k là thứ tự hàng. l
ki
là chiều dài vòng tại cột i và hàng k.
Khối lượng vải mộc g/m
2

G
M2
=
moc
M
R

Khối lượng vải thành phẩm (g/m)
G
TP
=
)1(
)1(
haotp
Dtp
moc
E
E
G
−
−

Khối lượng vải thành phẩm g/m
2

G
TP2
=
tp
TP
R
G 100*

Trên đây là các công thức cơ bản để tính. một số công thức khác được suy ra từ các
công thức trên, VD tính rộng vải thành phẩm khi biết độ co ngang vải thành phẩm và
rộng vải mộc:
R
Hình 13: Sơ đồ phân tích nhiệm vụ bài toán phần mềm

Yêu cầu mẫu vải: + Nguyên liệu
+ Kiểu dệt
+ Mật độ cột vòng, hàng vòng
+ Màu sắc, hoa văn
+ Rộng vải, khối lượng vải
+ Các yêu cầu khác (độ co, yêu cầu chất
ư
ợn
g

)

(sản phẩm ảo.
+ Mô phỏng cấu trúc hìnhhọc
+ Thứ tự sắp xếp cam, kim,
màu s
ợ
i
Đánh giá ngoại
quan mẫu vải
(màu sắc, hoa văn,
kiểu dệt )
Đạt
Chưa đạt
Hiệu chỉnh
thiết kế
Bản thiết kế: các thông số thành
phẩm, mộc, các thông số dệt, hình ảnh
v
ải
Phần mềm
Dữ liệu vào phần mềm
Dữ liệu ra phần mềm

19
Mục trước đã nêu cấu trúc dữ liệu về mặt tin học. Xét về tính chất công việc, có thể
chia dữ liệu thiết kế thành 2 dạng:
+ Dữ liệu định lượng: các thông số vải (độ nhỏ sợi, mật độ, vòng, khối lượng
vải ). Những đại lượng này được tính toán và liên quan với nhau bằng công thức. Việc
tính toán dựa vào yêu cầu mẫu vải. Dữ liệu này quyết định t
ới cấu trúc vải (dầy thưa,
nặng nhẹ )

lựa chọn phương án kết xuất kết quả).

20 Hình 14: Sơ đồ cơ chế làm việc của người thiết kế với phần mềm.

Từ những phân tích trên ta có nhiệm vụ của việc lập tình phần mềm là:
- Cài đặt các công thức tính toán tự động trong phần mềm để người thiết kế thấy
được ngay kết kủa mỗi khi nhập chỉnh dữ liệu
- Tạo các công cụ để nhập chỉnh dữ li
ệu theo đặt thù công việc của người thiết kế
vải (bao gồm các công cụ hiệu chỉnh thông số, thiết kế màu, kiểu dệt, hoa văn )
- Mô phỏng hình ảnh sản phẩm giúp người thiết kế thấy được sản phẩm ảo để đưa
phương án chỉnh sửa tiếp cho tới khi đạt yêu cầu.
Như vậy để đánh giá giá trị sử dụng phần mềm thiế
t kế dựa vào:
- Tính chính xác, nhanh trong việc tính toán và hiệu chỉnh các thông số thiết kế.
- Tính linh hoạt và tiện lợi của các công cụ thiết kế (kiểu dệt, màu, hoa văn ) theo
đặc thù công việc của người thiết kế cần tới trong quá trình thiết kế một mẫu vải.
- Chất lượng mô phỏng hình ảnh sản phẩm so với mẫu thực.


Mỗi sự thay đổi trong block đều làm thay đổi các giá trị chung của dữ liệu và dữ
liệu trong các block khác cũng được cập nhật tức thời. Như vậy dữ liệu thiết kế được chia
sẻ và dùng chung cho mọi block. Các mũi tên 2 chiều chỉ
ra sự liên quan dữ liệu giữa các
block. Kết quả bản thiết kế là kết quả tính toán của các block.
Các giải thuật lập trình chủ yếu:
- Cài đặt công thức tính toán
- Sử dụng các câu lệnh lập trình rẽ nhánh xét các kiểu dệt phối hợp.
- Phân tích vòng sợi thành các phần hình học cơ bản, sử dụng các kỹ thuật đồ hoạ
để vẽ các phần hình học cơ bản ghép thành vòng sợi. Toạ độ
, độ to nhỏ các phần hình
học, màu vẽ, thứ tự vẽ phụ thuộc vào cấu trúc vải, màu sợi, kiểu dệt vì thế hình ảnh mô
phỏng phản ảnh đúng cấu trúc hình học của vải.
- Sử dụng kỹ thuật lập trình hướng đối tượng, trong đó mỗi công cụ được gán bằng
một đối tượng. Mỗi thao tác của người sử dụng tác động tới
đối tượng (nhập, chỉnh sửa
giá trị ) được gán thành một sự kiện (event) của đối tượng. Ứng với mỗi sự kiện là một
loạt các chương trình con tính các thông số còn lại theo công thức hoặc các chương trình
về đồ hoạ được thực thi.
Mỗi block được chia thành các mô đun đảm nhiệm nhiệm vụ chi tiết hơn
Ngôn ngữ lập trình sử dụng: Visual Basic
Tính thông
số vải.
Thiết kế
màu, kiểu
dệt, hoa văn
Mô phỏng
hình ảnh vải
Tạo biểu mẫu


Tính thông số vải
Tính toán thông số
vải thành phẩm
Tính toán thông số
vải mộc

23
* Mô đun tính thông số vải thành phẩm:

Hình 18: Giao diện mô đun tính thông số vải thành phẩm
Mô đun tính thông số vải mộc:

Hình 19: Giao diện mô đun tính thông số vải mộc
Giải thuật lập trình tính các thông số :
Các công thức được cài đặt trong lâp trình, khi một thông số được nhập sửa, các
thông số khác được tính theo. Như vậy thông số đang nhập sửa là biến, các thông số còn
lại là hàm tính. Các thông số thiết kế được tính toán từ các công thức cơ bản và các công
thức suy diễn từ các công thức cơ bản nêu ở mục trước.