淺析分形藝術(shù)在紡織工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告關(guān)鍵詞：分形藝術(shù);紡織工程;設(shè)計(jì);應(yīng)用

1分形藝術(shù)的概述

1.1分形圖形的色彩理念

無論是從分形圖案的色彩色相、明度，還是純度方面，都具備漸變的效果，圖案色彩的過渡都彰顯出自然、豐富、個(gè)性的特點(diǎn)。另外，圖案的絢麗意味著色彩和層次的豐富多樣，在很大程度上提高了色彩的明亮程度，提升了色彩間的漸變效果，色彩之間的完美融合使色彩自身發(fā)生了變化，從而呈現(xiàn)出圖案的精細(xì)結(jié)構(gòu)和豐富多彩閉。由此可見，傳統(tǒng)圖案主要強(qiáng)調(diào)的是色彩生成過程的動(dòng)態(tài)，而分形圖案體現(xiàn)的是將圖案色彩生成的動(dòng)態(tài)過程盡可能還原，從而在畫面中展現(xiàn)。

1.2分形圖案的情感表達(dá)

傳統(tǒng)的幾何圖案表達(dá)的情感都是依附于宗教、權(quán)利或者祭祀活動(dòng)，例如龍紋、云雷紋等，這些符號(hào)都有圖騰意義，隨后逐漸演變成只具有形式的幾何圖案。動(dòng)態(tài)形式的分形圖案通過視覺的刺激，讓人從中感受到強(qiáng)烈的情感，例如：點(diǎn)的形狀大小不一，通常都是以不規(guī)則的規(guī)律出現(xiàn)在分形圖案設(shè)計(jì)中，從而構(gòu)成由大到小、由近到遠(yuǎn)的漸變效果，從而表現(xiàn)出具有迭代感的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。而分形圖案中的線條大多都是虛實(shí)相生的曲線，通過曲線的長(zhǎng)短、粗細(xì)形成漸變效果來表現(xiàn)流動(dòng)蜿蜒的動(dòng)態(tài)效果。

2分形藝術(shù)在紡織工程中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，分形理論日漸成熟，其開始在紡織工程中被不斷應(yīng)用，具有較好實(shí)際應(yīng)用性，下文將對(duì)分形理論在紡織工程應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析和闡述。

2.1在紡織產(chǎn)品瑕疵檢測(cè)中應(yīng)用

分形理論在紡織品瑕疵點(diǎn)檢測(cè)工作中，主要是建立在各個(gè)紡織品模擬圖形基礎(chǔ)上，對(duì)這一模型觀察和分析，在紡織物品紋理特征中，得到變化性紡織物構(gòu)建形式。和正常紡織物品紋理結(jié)構(gòu)中存在表面系統(tǒng)維數(shù)和分形特點(diǎn)曲線對(duì)比，發(fā)現(xiàn)紡織物品瑕疵點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)分析理論檢測(cè)目標(biāo)。在實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐研究后發(fā)現(xiàn)，分形理論在紡織品瑕疵檢測(cè)中，可以自主構(gòu)建瑕疵處理構(gòu)建圖，獲得分形理論的研究方法和分析策略，利用分形理論方法判斷出紡織物自身存在弊端和瑕疵。

2.2在滌綸檢測(cè)中應(yīng)用

分形理論在滌綸檢測(cè)中應(yīng)用，可以對(duì)天然纖維全面了解和掌握。對(duì)于天然纖維自身來說，其具有自身獨(dú)特特點(diǎn)，天然纖維紡織品內(nèi)在系統(tǒng)具有分形特點(diǎn)，具有自然扭曲性，是其自身特有存在結(jié)構(gòu)體系。在日后發(fā)展過程中，站在開發(fā)角度角度來說，仿纖維發(fā)展和超天然紡織品的發(fā)展，需要借助于分形理論發(fā)展，結(jié)合分形理論，對(duì)纖維分形結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)構(gòu)建進(jìn)行分析，為滌綸這一紡織物品結(jié)構(gòu)開發(fā)提供理論依據(jù)。分型滌綸這一理論在我國(guó)具有自身產(chǎn)權(quán)，是我國(guó)特有受到法律保護(hù)，是新型化學(xué)纖維體現(xiàn)。分形滌綸具有自身特點(diǎn)，其主要特點(diǎn)體現(xiàn)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，分型滌綸具有明顯扭曲性，這一扭曲性是纖維外部形態(tài)決定，和超天然紡織品的卷曲形式較為接近。分形滌綸不僅具備較高的強(qiáng)度，其彈性和外觀美觀，都會(huì)給大眾帶來別樣感受和體驗(yàn)，安全性和質(zhì)感都是無法替代的。站在理論角度來說，分形滌綸自身具有較好效仿能力，具有超天然特征。分形滌綸這一紡織物品，染色能力強(qiáng)，和其它大眾性紡織物品相比，其滲透性好，染色性佳。

2.3求解應(yīng)用進(jìn)而形態(tài)檢測(cè)應(yīng)用

分形理論求解應(yīng)用，主要是對(duì)纖維和紡織品整體的滲透率信息進(jìn)行分析和研究，依據(jù)其結(jié)合集體特點(diǎn)和主要構(gòu)建形式，分析幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理，判斷纖維集合整體的分形特點(diǎn)，利用分形理論判斷空隙布局和構(gòu)建。進(jìn)而，可以運(yùn)用繼盒方法，建立在繼盒理論基礎(chǔ)上，對(duì)集合整體界面進(jìn)行處理和判斷，對(duì)不同纖維集合體分形參數(shù)和系數(shù)計(jì)算，在得到纖維集合體解后，依據(jù)分形構(gòu)建模型，結(jié)合相關(guān)數(shù)學(xué)方程和數(shù)學(xué)定量理論，結(jié)合紡織物的系統(tǒng)函數(shù)和維數(shù)，得到想要檢測(cè)和測(cè)試紡織物的滲透率，保證檢測(cè)結(jié)果和計(jì)算真實(shí)性。其二，對(duì)于形態(tài)檢測(cè)來說，主要是對(duì)紡織物品表面形態(tài)和特點(diǎn)進(jìn)行分析，在分析出紡織物表面特有特點(diǎn)后，依據(jù)分形理論，對(duì)紡織物結(jié)構(gòu)中，和灰度相關(guān)的部位進(jìn)行分析，對(duì)紋理進(jìn)行分析和研究。在研究和分析后發(fā)現(xiàn)，對(duì)于紋理和表面灰度來說，其自身否具備分形特點(diǎn)。單一就起皺紡織物品來說，起皺紡織物具備分形特點(diǎn)，紡織物表面產(chǎn)生褶皺，和紡織物自身風(fēng)格和設(shè)計(jì)有關(guān)。較大褶皺的紡織物存在維數(shù)較大，其是起皺紡織物較小維度幾倍之多。

3紡織工程中的分形應(yīng)用的意義

分形是可以很好地描述自然的數(shù)學(xué)工具。它們是將美學(xué)、數(shù)學(xué)、微處理器和設(shè)計(jì)結(jié)合在起的最好方法之。自然界有許多物體具有“自相似”特征。這意味著，局部和整體相似，因此，當(dāng)尺寸變化時(shí)，其幾何表面保持不變。這種“尺度不變性”是一種分形特征，它的不規(guī)則性用結(jié)構(gòu)的分?jǐn)?shù)或分形維數(shù)來描述。分形不僅僅能夠滿足數(shù)學(xué)上的好奇心，更能夠幫助人們提高科學(xué)和藝術(shù)的獨(dú)特性。許多分形圖案具有美侖美煥的效果，如花、樹、瀑布、山水、云朵、島嶼、波浪和各種各樣粗糙表面的特殊效應(yīng)等等。分形幾何，作為技術(shù)和美學(xué)結(jié)合的方法，對(duì)紡織品設(shè)計(jì)具有特別重要的意義，尤其是在紡織品印花和織造（提花）上的應(yīng)用。當(dāng)然這些應(yīng)用必須以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為技術(shù)支持。傳統(tǒng)的圖案設(shè)計(jì)是由專業(yè)人員先在頭腦中構(gòu)圖，再通過圖紙或其它介質(zhì)把圖案表現(xiàn)出來。一幅作品，從完成創(chuàng)作設(shè)計(jì)到生產(chǎn)出成品，需要較長(zhǎng)的周期，而圖案設(shè)計(jì)往往成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一個(gè)瓶頸，難以滿足人們?cè)絹碓礁叩那笮?、求美、求舒適的要求。顯然，這種傳統(tǒng)生產(chǎn)模式已不再適應(yīng)現(xiàn)代的生活節(jié)奏與市場(chǎng)需求，為滿足流行的要求，紡織工業(yè)必須對(duì)新的趨勢(shì)產(chǎn)生快速反應(yīng)。雖然CAD/CAM已應(yīng)用于紡織工業(yè)，并初步形成了自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，但其主要應(yīng)用還是掃描已有的資料，如圖片、照片或面料，再對(duì)圖像進(jìn)行修改，然后產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)。實(shí)際上圖案的創(chuàng)作設(shè)計(jì)仍局限在人腦可以想像的范圍之中，因此設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仍十分薄弱，瓶頸依然存在。分形幾何圖案的電腦設(shè)計(jì)方法為紡織品圖案設(shè)計(jì)開辟了一個(gè)新領(lǐng)域，它結(jié)合已有的紡織品CAD/CAM系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化、快設(shè)計(jì)、短周期和小批量生產(chǎn)