автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Интерактивно-алгоритмические метод проектирования и структура Программно-информационного комплекса САПР одежды

АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ

УДК 687. 016: 658, 011. 56

Родионова Ольга Леонтьевна

ИНТЕРАКТИВНО - АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ II СТРУКТУРА ПРОГРАММНО -ИНФОРМАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА САПР ОДЕЖДЫ

05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Минск , 1997

Работа выполнена в государственном предприятии "Конструкторско технологический институт средств механизации и автоматизации" (КТИ СМА)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Б. Д. Цветков

Офицальные оппоненты:

доктор технических наук В. И. Махнач

кандидат технических наук, доцент Л. И. Трутченко

Оппонирующая организация:

Открытое акционерное общество "ЭЛЕМА"

Защита состоится "13" мая 1997 года в 16:00 на заседании совета по защите диссертаций Д 01.04.01 при Институте технической кибернетики АН Беларуси ( 220012, г. Минск, ул. Сурганова, 6, конференц - зал)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института технической кибернетики АН Беларуси

Автореферат разослан '12" апреля 1997 года

Ученый секретарь

совета по защите диссертаций,

доктор технических наук

. П. Н. Бибило

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. В условиях рыночных отношений для швейных предприятий на первый план выдвигается требование конкурентоспособности продукции. Для успешного реагирования на запросы рынка производителям одежды требуется быстрая сменяемость моделей под влиянием моды, обеспечение высокого качества одежды при низкой ее себестоимости. Общепризнанным и самым эффективным средством обеспечения быстрой сменяемости объекта производства и залогом его высокого качества является применение систем автоматизированного проектирования.

Существующие САПР одежды " Лира " (Россия), ADS-050 и ADS-200 (США), Toray industries (Япония), КОМТЕНС (Россия), ROSE (Польша), ПК БЕЛАД (ИТК АНБ), Datamonster AB (Швеция), Абрис (Россия), CAD/CAM (Япония), а также приобретаемые предприятиями стран СНГ САПР одежды PDS + АМ-5 фирмы Cerber-Camsco (США), Jnvestronica (Испания), Lectra (Франция), содержат детальную проработку одной или нескольких локальных задач (синтез конструкции из типовых формообразующих элементов, модифицирование имеющейся конструкции, техническое размножение лекал, технологические и экономические расчеты). Применяемые системы не обеспечивают комплексного решения всех задач проектирования модельных. конструкций на типовую и индивидуальную фигуры, а модуль конструирования не учитывает накопленный опыт и им могут пользоваться лишь специалисты определенного уровня квалификации. В результате этого на швейных предприятиях республики наиболее автоматизировано техническое размножение лекал по размерам и ростам методом градации, а также ряд других задач по подготовке производства. Модельеры и конструкторы одежды не имеют удобного инструмента автоматизированного конструирования, позволяющего им быстро и качественно создавать новые модельные конструкции. Конструирование одежды на индивидуальную фигуру базируется на ручных приемах и ее качество полностью зависит от уровня квалификации исполнителен. Это явилось следствием отсутствия методического подхода и программно-информационного комплекса САПР одежды, учитывающих накопленный опыт ряда стран, особенности индивидуальной фигуры человека и эвристические методы проектирования.

В связи с этим как в научном, так и в практическом плане становится актуальной задача создания комплексной САПР одежды.

Связь работы с крупными научными программами. темам и. Тема диссертационной работы сформулирована на основании задания 09 "Создать головные образцы многофункционального программно-управляемого комплекса оборудования для проектирования и изготовления одежды на предприятиях республики" Республиканской научно - технической программы 71.01р

"Создать и освоить в производстве высокоэффективные.межотраслевого применения комплексы средств механизации и автоматизации технологических процессов на 1991 -1995г.г."

Целью работы является обеспечение специалистов различного уровня квалификации возможностью эффективной и качественной разработки конструкций одежды путей создания научно-методических основ ее автоматизированного проектирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка методики автоматизированного конструирования одежды и алгоритмов преобразования базовых конструкций в модельные на основе изученных эвристических методов конструирования и анализа статистических данных обмера женских фигур;

- разработка шггерактквно-алгоритмического метода проектирования одежды и расчетно-аналитического метода построения модельных конструкций на все размеры, роста и полнотные группы типовой фигуры;

- разработка системы классификации и кодирования базовых конструкций и схем интерактивного взаимодействия конструктора с САПР одежды;

- разработка структуры, алгоритмов и программ программно-информационного комплекса САПР одежды (на примере женской одежды).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. В отличие от существующих методов автоматизированного проектирования одежды, базирующихся на традиционных средствах геометрического моделирования и не содержащих формализованных конструкторских решений, разработанный интерактивно-алгоритмический метод проектирования одежды обеспечивает:

- высокий уровень алгоритмизации процесса проектирования и использование эвристических методов конструирования, в результате чего диалог является высокотворческим процессом, позволяющим пользователю воплощать в конструкциях свои художественные замыслы;

- повышение точности кроя и улучшение посадки изделий на фигуре человека за счет разработанного нового единого расчетно-аналитического метода постпоения лекал на все размеры, роста и полнотные группы типовой фигуры взамен традиционного метода градации.

2. Па основе проведенных исследований и анализа статистических данных обмера женских фигур получены эвристические зависимости, разработаны алгоритмы и программы расчета конструкций одежды на индивидуальную фигуру.

3. Разработана оригинальная система классификации базовых конструкций и их кодирования по конструктивным признакам, являю-

щаяся в отличие от разработанных ранее, основой для диалогового проектирования и позволяющая автоматически генерировать код базовой конструкции, служащий ключом для автоматического вызова программных модулей.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

- разработан программно - информационный комплекс САПР одежды - САПР "АВТОКРОЙ", позволяющий осуществлять автоматизированное конструирование новых моделей одежды на , типовую и индивидуальную женские фигуры, приемлемый для специалистов различного уровня квалификации;

- применение интерактивно-алгоритмнческого метода проек -тиропания, оригинальной системы классификации и кодирования по конструктивным признакам, специального графического редактора для модифицирования базовых конструкций, автоматического расчета конструкций на все размеророста типовой фигуры гарантируют высокое качество создаваемых конструкций и обеспечивают простоту и удобство пользования САПР "АВТОКРОЙ";

- разработаны алгоритмы и программы расчета и построения оптимальных припусков на швы для зон сопряжения различных контуров;

- результаты диссертационной работы внедрены на ряде предприятий Республики Беларусь ( КТИ СМА - НПП " Лакшми ", концерн "Промышленник " ) и Латвии ( Латннфосервис, г. Рига ), а также используются в учебном процессе Белорусской государ -ственной политехнической академии для изучения предмета " Прак -тика эксплуатации промышленных САПР " и Высшего профес -сионального училища швейников в г. Гродно. С 1994 года в Доме мод N2 ( г. Минск ) с помощью САПР " АВТОКРОЙ" изготавли -ваются лекала по заказам населения;

- для отработки и практической проверки методов автоматизированного проектирования одежды разработчиками САПР "АВТОКРОЙ" совместно с государственным предприятием "Конструкторско - технологический институт средств механизации и автоматизации" создан экспериментальный швейный участок, успешно работающий на условиях самоокупаемости с 1994 года. Объем реализованной продукции участка на конец 1996 года составлял 120 млн. рублей в месяц.

Экономический эффект от внедрения результатов работы в производство только для одного швейного участка соста -вил 144 млн. руб в год (в ценах 1995 г.).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- интерактивно - алгоритмический метод проектирования конструкций одежды;

- структура программно - информационного комплекса САПР " АВТОКРОЙ

- система классификации и кодирования базовых конструкций;

- алгоритмы выбора типовой фигуры-аналога и расчета конструкций на индивиду альпуго фигуру.

Личный вклад соискателя. Все положения и основные результаты, выносимые на защиту, получены лично соискателем, который на протяжении всего периода разработки САПР " АВТОКРОЙ " был научным руководителем темы.

В разработке алгоритмов и программ принимали участие работники отдела САПР института "Белбыттехпроект" и научно - производственного предприятия "Лакшми" под руководством соискателя.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на специально проводимых в г. Минске семинарах СНГ " ^Система автоматизированного проектирования одежды " АВТОКРОЙ" и ее использование в производстве": первая очередь - в 1992 г., вторая очередь - в 1995 г.

Подсистема " Юбка " демонстрировалась в 1989 г. на ВДНХ СССР и соискатель, как разработчик, удостоен серебряной медали. В 1995 г. САПР "АВТОКРОИ" демонстрировалась на 11-й международной ярмарке " Осень 95 " в г. Минске и была удостоена почетного диплома. Результаты апробации САПР " АВТОКРОЙ " освещались в газетах" Деловой мир ", 'Экономическая газета ", " Народная газета " Вечерний Минск ".

Оп у блн кован н ость результатов. По теме диссертации соискателем опубликовано десять работ: пять статей в журнале СНГ " Швейная промышленность ", по одной статье в журналах СНГ " Автомобильное производство " и " Автомобильная промышленность одна статья в Республиканском межведомственном сборнике научных трудов и два информационных листка. Информация о проведенном в 1992 г. семинаре " САПР " АВТОКРОЙ " и ее использование в производстве" опубликована в журнале " Швейная промышленность ", 1993,

Структура и объем работы. Дж^зтация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Ее рукопись содержит 74 страницы машинописного текста, 11 страниц иллюстрации, 13 страниц таблиц, список литературы из 69 наименований на 5 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Во введении дана краткая оценка современного состояния проблемы автоматизации проектирования одежды, обоснована необходимость разработки научно-методических основ и программно-информационных средств автоматизированного проектирования одежды на типовую и индивидуальную фигуры и создания на этой основе САПР.

Впервой главе проведен анализ компьютеризации решения различных задач проектирования одежды, изложенных в работах Бескоровайной Г. П., Братковской О. Е., Бутко Т. В., Губич Л. В., Ивлевой Г. С., Кобляковой Е. Б., Красильниковой А. В., Медведевой Т. В., Миленина В. В., Рогожина А. Ю., Солтанбаевой Г. Ш., Суриковой Г. И., Сушан А. Т., Трутченко Л. И., Шершневой Л. П., Янчевской Е. А. и других авторов. Рассмотрены существующие этапы и методы проектирования одежды, произведена классификация САПР одежды по методам проектирования, информационному и программному обеспечению, приведена схема уровней автоматизации процесса проектирования одежды. Показано, что существующие САПР одежды не решают главной задачи автоматизированного проектирования - разработки базовой и модельной конструкций. Отмечено, что очень важно формализовать процесс управления формой изделия, обеспечив при этом сопряжение узлов конструкции и взаимоувязку деталей, а также автоматизировать процесс разработки лекал на все типоразмеры таким образом, чтобы обеспечить высокое качество конструкций по точностным параметрам.

На основе анализа сформулированы задачи исследования, обоснована целесообразность разработки САПР одежды на типовую и индивидуальную фигуры с использованием накопленного опыта, эвристических методов конструирования одежды, современных средств вычислительной техники и технологий программирования.

Во второй главе изложены основные положения разработанной методики автоматизированного конструирования одежды, сущность интерактивно - алгоритмического метода проектирования , оригинальная система классификации и кодирования базовых конструкций, особенности построения диалога при проектировании.

Разработанная методика автоматизированного конструирования женской одежды использует основные положения Единой методики конструирования одежды стран СЭВ, передовой опыт специалистов предметной области, эвристические методы проектирования и предусматривает:

собственный пакет рекомендуемых прибавок, припусков и возможность их корректировки;

расчетно - аналитический метод построения базовых конструкций на типовую и индивидуальную фигуры;

- б -

модифицирование базовых конструкций в интерактивном графическом режиме, т. е. конструктивное моделирование;

расчетно-аналитический метод построения конструкций на все размеры, роста и полнотные группы типовой фигуры (вместо традиционного способа градации).

Исходя из анализа процесса конструирования одежды, можно предположить, что при разработке базовых конструкций должен превалировать алгоритмический метод, так как все проектные решения в аиу их полной формализации можно получить автоматически. Но для придания гибкости вычислительному процессу на определенных его этапах необходимо применить интерактивный метод, который обеспечит принятие проектных, решений с учетом опыта и знаний высококвалифицированного специалиста - пользователя системы.

На этапе создания модельной конструкции превалирует интерактивный графический метод, так как многие задачи конструктивного моделирования формализовать не представляется возможным.

И на последнем этапе проектирования - этапе разработки лекал на все типоразмеры используется алгоритмический метод.

В связи с многообразием вариантов сочетания интерактивного и алгоритмического методов и достигнутой в процессе разработки САПР высокой степени алгоритмизации процесса проектирования одежды разработанный метод назван интерактивно-алгоритмическим. Суть метода состоит в том, что после алгоритмического или интерактивного ( в зависимости от уровня квалификации пользователя ) формирования чертежа базовой конструкции ее математическое описание передается в специальный графический редактор, и конструктор в интерактивном графическом режиме дополняет и изменяет полученный чертеж с помощью средств машинной графики и специальных прикладных программ. Далее идет расчет и построение лекал модельной конструкции на все размеры, роста и полнотные группы типовой фигуры алгоритмическим методом без использования традиционной системы градации.

Принципиальная схема проектирования одежды интерактивно-алгоритмическим методом представлена на рис. 1.

Таким образом, в САПР одежды выделены три основных взаимоувязанных этапа:

- разработка и?раметрически рассчитанных базовых конструкций с использованием интерактивного режима;

- создание модельных конструкций путем модифицирования базовых в интерактивном графическом режиме:

- разработка лекал на все типоразмеры в пакетном режиме.

Диалог на первом этапе проектирования позволяет обеспечить пользователю возможность изменения схемы конструирования и корректировки рекомендуемых значений входных данных в процессе

Вход

Рис.1 Принципиальная схема проектирования одежды интер-ектиЕно-злгоритмическим методом

поиска индивидуальных проектных решений при создании базовых конструкций.

Использование интерактивного графического режима на втором этапе позволяет наиболее полно проявить достоинства эвристическогс метода конструктивного моделирования одежды.

При разработке графического редактора ставилась задаче обеспечить эффективность и максимальное удобство модифицирования базовой конструкции. В работе эта задача была решена во-первых, путем создания такой графической среды, в которой конструктивное моделирование осуществляется с помощыо как простейших команд, так и программных модулей - макрокоманд, соответствующих операциям конструктивного моделирования. Во-вторых, исключено повторное модифицирование чертежа при разработке конструкции новой модели на другие типоразмеры. Программно вы полняются в графическом редакторе и процедуры, обеспечивающш взаимоувязку между деталями конструкции после модифицированш одной из них.

Таким образом, при создании модельной конструкции решающая роль отдается геометрическим преобразованиям ( параллельное и коническое расширение, преобразование контура, членешк детален и т.п.), с помощью которых можно " насытить " конструкция теми или иными модельными особенностями и элементами. Алгоритмы конструкт!шного моделирования являются инвариантными дш всего ассортимента швейных изделий.

Рассмотрим преобразование контуров деталей, исключающее по вторное модифицирование чертежа при изменении размерных призна ков фигуры. Контур детали базовой конструкции разбиваем условш на две части. Ту часть контура, которая не подвергается преобра зованию, назовем " белым " контуром; вторую часть, определяющук модельные особенности, - " красным " контуром.

Для математического описания " красного " контура разработа! групповой алгоритм, по которому обрабатывается определенна: структура данных для группы чертежей одной модели с различным! размерными признаками, называемая описанием "красного" контура В описании " красного " контура содержатся характеристики геомет рических примитивов, на базе которых формируется " красный " кон тур (точки, отрезки, душ, сплайны ).

На рис. 2 изображен фрагмент преобразования контура К] ] контур К2 при конструктивном моделировании интерактивно алгоритмическим методом.

Маршрут создания модельной конструкции базового размероро ста и входные параметры преобразования базовой конструкции ( на пример, месторасположение перенесенной вытачки, величина кониче ского или параллельного расширения ) запоминаются в компьютер и используются для создания в пакетном режиме модельных кои

струкций на другие типоразмеры. При этом входные параметры автоматически корректируются в соответствии с размером, ростом и пол-нотной группой по специальному алгоритму.

Следовательно, основными отличительными особенностями разработанного интерактивно-алгоритмического метода, положенного в основу математического и программного обеспечения САПР одежды, являются:

1. Базирование на методике автоматизированного конструирования одежды, разработанной с использованием основных положений ЕМКО СЭВ, лучших конструктивных решений, проверенных практикой и усовершенствованных опытным путем в процессе разработки и эксплуатации программно-информационного комплекса САПР одежды.

2. Многоэтапность и много стадийность процессов структурно-параметрического синтеза конструкций одежды.

К процедурам структурного синтеза САПР одежды относятся:

- генерация вариантов структуры базовых и модельных конструкций одежды;

- выбор маршрута проектирования ( проектных решений ) в интерактивном режиме с использованием эвристических приемов синтеза;

К процедурам параметрического синтеза относятся:

- определение входных параметров;

- расчет базовых конструкций одежды;

- расчет лекал модельных конструкций на все типоразмеры.

Модифицирование базовых конструкций, благодаря тесному сочетанию алгоритмического и интерактивного методов на данном этапе осуществляется с помощью как структурного, так и параметрического синтеза.

3. Поиск типовой фигуры-аналога, базирующийся на анализе размерных признаков индивидуальной фигуры. Синтез конструкций на индивидуальную фигуру осуществляется на основе прототипа.

4. Единые алгоритмы расчета конструкций одежды на все размеры, роста и полнотные группы типовой фигуры, исключающие применение для этой цели традншюннои системы градации.

5. Модифицирование базовых конструкций путем создания для каждой операции конструктивного моделирования такой графической макросреды, в которой преобразования возможны без ограничения творческих замыслов пользователя с одновременным решением сложных технических задач алгоритмическим методом.

6. Исключение повторного модифицирования базовой конструкции при разработке лекал модельной конструкции на другие типоразмеры за счет автоматического запоминания маршрута и параметров модифицирования, программной корректировки параметров в соответствии с типоразмером и расчетом лекал в пакетном режиме.

- то -

7. Многообразие вариантов сочетания алгоритмического и интерактивного методов, обеспечивающее возможность специалистам любого уровня-квалификации эффективно разрабатывать конструкции удовлетворительного качества.

В соответствии с разработанной системой классификации и кодирования базовые конструкции классифицируются по видам в зависимости от функционального назначения и характерных конструктивных признаков, а каждый конструктивный признак , представляющий собой формообразующий элемент базовой конструкции или конструктивный узел, представлен в виде цифрового знака. Набор таких знаков образует цифровой код конструкции, который в целом характеризует конструктивные отличия тон или иной базовой конструкции одежды.

Формируя необходимую конструкцию путем выбора из меню конструктивных признаков, описанных обычным профессиональным языком, пользователь тем самым неявно способствует генерации кода, являющегося ключом для автоматического вызова программных модулей.

Структурная схема кодирования конструкций плечевой одежды приведена на рис. 3.

Сложность создаваемых объектов проектирования и задача создания САПР одежды для специалистов разного уровня квалификации обусловили на этапе создания базовых конструкций преобладание пассивного диалога, который предполагает высокую степень автоматизации процесса проектирования за счет использования экспертных компонент - профессиональных знаний высококвалифицированных специалистов данной предметной области и опти -мизации маршрута проектирования. Знания в системе представлены процедурно и отражены в программах, которые позволяют в процессе работы воплотить эти знания в конструкции, и фактографически -в файлах прибавок. При этом пользователь невысокой квалификации, слабо владеющий методикой проектирования, имеет возможность получить конечный результат с максимальной скоростью и без ошибок. Вместе с тем, высококвалифицированным пользователям системы предоставляется возможность на определенных этапах активно влиять на процесс проектирования: корректировать прибавки на свободу, изменять различные коэффициенты в определенном диапазоне их значений, применять неформализованные или час -тично формализованные приемы конструктивного моделирования.

В третьей главе представлено описание математического обеспечения САПР "АВТОКРОЙ".

Контуры конструктивных элементов деталей одежды задаются точками, отрезками прямых, дугами окружностей, эмпирическими кривыми. Аппроксимация криволинейных контуров осуществляется кри-

Рис.2 Схема модифицирования воротника: 4-5-6-0-1-2 -"белый" контур', 2-3-4 - "красный" контур; Кг - контур модели I; Кг, ~ контур модели 2

Виды конструкций

Разряды кода

БМК

БК

-0К—I

ИБК

8-9-

Характеристики конструкций

Наличие среднего шва

Форма изделия

Силуэт

Покрой рукава

Разновидность рукава

Низ рукава

оастежкз

Горловика под воротник

Воротник

Коды признаков конструкций

-1,2

- 0...2

-0...2

-0...7

- 0...7

— 0...2 0.. .2 ■0...2 -1...8

Рис.3 Структурная схема классификации и кодирования кс рукций плечевой одевды: ОК - основа конструкции; ИБК -

конструкций плечевой одевды: ин. - основа конструкции; иъп - исходная базовая конструкция; БК - базовая конструкция; БЖ - базовая модельная конструкция

вьгаи конических сечетш и сплайнами. Для этого использовались методы геометрического моделирования.

Разработка алгоритмов построения конструкции на индивидуальную фигуру базируется на эвристических методах конструирования одежды с использованием ЕМКО СЭВ и предусматривает классификацию индивидуальных фигур на основе анализа размерных признаков, выбор типовой фигуры-аналога и корректировку параметров и формул расчета. Дополнительно введены балансовые измерения :

Т 43 - расстояние от линии тал ни сзади до точки основания шеи; Т44 - длина верхней части туловища через точку основания шеи. Степень приближенности индивидуальной фигуры к типовой оценивается разностью R баланса конструкции на индивидуальную Би и на типовую Бт фигуры по следующим эмпирическим формулам:

R = Би- Бт; Би = Т44и - 2 Т43и; Бт= Уп - Ус, где Уп и Ус - расстояние от верхней плечевой точки до линии талии соответственно по переду и по спине, рассчитанные для типовой фигуры.

Для размеров 84 - 120 Уп = Т44 - ( Т40 + 0.07 Т13 ). Для размеров 124 - 136 Уп = Т44 + 0.5 ( Т40 + 0.07 Т13 ),

Ус = Т40+ 0.06Т13, где Т40 - длина спины до талии с учетом выступа лопаток, Т13 - обхват шеи.

В зависимости от величины R индивидуальные фигуры можно классифицировать по трем типам:

тип А, если - 1,5 < R < 1,5 - фигура близкая к типовой; тип В, если -2,5< R< -1,5 иди 1,5 < R< 3,5 - фигура с незначительными отклонениями от типовой;

тип С, если - 2,5 > R > 3,5 - фигура со значительными отютоне -ннями от типовой.

Схема алгоритма расчета данных для построения базовой конструкции на индивидуальную фигуру приведена на рис. 4.

Для фигур типа А расчет базовой конструкции производится по такому же алгоритму, что и на типовую фигуру, но с учетом измене -ний в расчете основных конструктивных участков плечевой одежды. Так, формулы расчета конструктивных участков имеют вид: для участка 35-37 ( ширина перс/га ) -

0.5 [ Т45и + ( Т15и - Т14и )] - А8; для участка R 36 - 372 ( радиус вспомогательной дуги ) -

Т35т - Т34т + 0.5 ПК ( 35 - 37 ); для участка 36-16 ( расстояние от центра груди до вершины горловины ) -

( Т44и - Т43и ) - ( ТЗби - Т35и ) + 0.5. Для фигур типа В расчет происходит по основному алгоритм) построения базовой конструкции с использованием массива корректн'

Рис.4 Схема алгоритма расчета данных; для построения базовой конструкции одежды на индивидуальную фигуру

ровок конструктивных участков, формирующегося по специальному алгоритму.

При конструктивном моделировании алгоритмы геометрических преобразований контуров детален одежды разработаны на основе эвристических данных по изучению действий конструктора при проектировании модельных конструкций одежды.

Математическая модель вида К2 = f ( К1 ), как функция преобразования контура К! в контур К2 , имеет следующие инвариантные особенности:

основой преобразования является изменение положения узловых точек в интерактивном графическом режиме, исходя из опыта и интуиции конструктора;

число узловых точек при преобразовании может изменяться.

Для формирования " красного " контура используются алгоритмы масштабирования и поворота, склеивания, сопряжения контуров и специальные алгоритмы.

Одним из важных параметров конструкции, определяющим точный крой, являются припуски на швы.

Алгоритмы расчета и построения припусков на швы охваты -вают следующие участки сопряжения контуров: пересечение прямых; пересечение дуг» и прямой; область вытачки; подгиб припуска на прямую; подгиб припуска на дугу; пересечение дуг в различных вариантах.

В четвертой главе описана структура программно -информационного комплекса САПР "АВТОКРОЙ", реализующего разработанные в диссертации подходы, методы и алгоритмы проектирования женской одежды на типовую и индивидуальную фигуры.

В САПР одежды используются две операционные системы - MS DOS и MS Windows. Под управлением MS Windows работает вторая часть системы, решающая проблему конструктивного моделирования в интерактивном графическом режиме. При разработке САПР одежды использованы языковые процессоры Фортрана, Турбо Паскаля, Турбо Си, СИ ++ фирмы Borland для Windows с использованием библиотеки OWL ( Object Windows Library ).

Состав специального программного обеспечения САПР "АВТОКРОЙ*' предопределен разработанными методикой автоматизированного конструирования одежды и интерактивно - алгоритмическим методом проектирования.

Структурная схема специального программного обеспечения САПР " АВТОКРОЙ " представлена на рис. 5.

Основу технического обеспечения системы составляют ПЭВМ в сочетании со средствами вывода графической и текстовой информации, объединенные в локальную сеть.

В приложениях приводятся примеры программ, файлов данных, протоколы итоговых заседании семинаров по САПР " АВТОКРОЙ ", справки об использовании результатов работы и акты внедрения.

Рис.5 Структурная схема специального программного обеспечения САПР "АВТОКРОЙ"

выводы

1. Разработанная на основе ЕМКО СЭВ методика автоматизм рованного конструирования одежды в сочетании с эвристическими ме тодами конструирования, прошедшими проверку в производстве I признанными в кругу специалистов в качестве определенных правил I критериев, позволила создать единую САПР одежды на типовую и индивидуальную фигуры.

2. На основе проведенных исследований и анализа размерны* признаков индивидуальных женских фигур получены эвристически« зависимости, изменены некоторые параметры измерений фигуры и добавлены новые. Впервые введен комплексный параметр оценки размерных признаков индивидуальной фигуры - " разность балансов конструкции ", разработаны алгоритмы и программы выбора типовой фигуры-аналога и расчета базовых конструкций на индивидуальную фигуру.

3. Разработанный интерактивно-алгоритмический метод проектирования одежды позволяет гибко сочетать достоинства алгоритмического и интерактивного методов. Создание для каждой операции конструктивного моделирования как бы своей среды, работая в которой в интерактивном графическом режиме пользователю системы ш требуется выполнять формализуемые процедуры, а также отсутствие необходимости в повторном модифицировании чертежа при изменении размерных признаков фигуры, обеспечили высокую степень автоматизации процесса" конструирования одежды без ограничения свободы творчества конструктора-модельера.

4. Единый расчет конструкций на все типоразмеры является принципиально новым подходом и обеспечивает более высокую точность деталей по сравнению с традиционным техническим размножением лекал методом градации.

5. Оригинальная система классификации и кодирования базовых конструкций позволяет автоматически генерировать код, соответствующий выбранной пользователем в процессе диалогового проектирования альтернативе и являющийся ключом для автоматического вызова программных модулей.

6. Разработанное программное обеспечение САПР "АВТОКРОЙ" представлено в виде иерархии информационно-согласованных подсистем, его структура обеспечивает высокую степень независимости программных модулей, что позволяет гибко адаптировать систему к условиям конкретного производства, сохраняя при этом структуру подсистем и системы в целом.

7. Производственная апробация САПР "АВТОКРОЙ" показала высокую ее эффективность и признание специалистов. Система внедрена на ряде предприятий и в учебных заведениях Белоруссии, стран Балтии . Для отработки САПР "АВТОКРОЙ" и ее апробации в произ-

зодстве создан экспериментальный швейный участок, продукция которого уже более 2-х лет успешно конкурирует на белорусском рынке.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

1. Родионова О.Л., Чуракова А.Н., Минкевич B.C. Основные концепции построения САПР одежды " Автокрой Швейная пром-ть, 1992, №2.

2. Чуракова А.Н., Родионова О.Л., Минкевич B.C. Совершенствование процесса конструирования одежды в САПР " Автокрон ". Швейная пром-ть, 1992, №2.

3. Родионова О.Л., Минкевич B.C. Автоматизация конструирования одежды на индивидуальную фигуру. Швейная пром-ть, 1996, №5.

4. Родионова О.Л. Интерактивно - алгоритмический метод конструирования одежды в системе " Автокрой ". Швейная иром-ть, 1997,

т.

5. Родионова О.Л., Цветков В.Д. Особенности построения диалога в САПР "Автокрой". Швейная пром-ть, 1997, №2.

6. Родионова О.Л., Минкевич B.C. Система автоматизированного проектирования тек ал трикотажных изделий САПР - Л. Информ. листок №175 - 1989, Минск, БелНИИНТИ.

7. Родионова О.Л., Минкевич B.C. Система автоматизированного проектирования швейных изделий '' Автокрой - СЭВ " - Информ. листок №076 - 1990, Минск, БелНИИНТИ.

8. Акулович Л.М., Родионова О.Л., Рогач И.И. Система подготовки программ управления станками с ЧПУ в составе гибких производственных участков." Автомобильное производство '', 1984, №4.

9. Акулович Л.М., Родионова О.Л.. Скроб В.Н. Автоматизация подготовки программ для станков с ЧПУ. " Автомобильная промышленность 1987, №11.

10. .Акулович Л.М., Родионова О.Л., Скроб В.Н. Метод автоматизированной разработки программ для станков с ЧПУ. Республиканский межведомственный сборник научных трудов. " Машиностроение ", БПИ, 1990, вып. 15.

РЭЗЮМЕ Радаенава Вольга Лявонцьеуна

1нтэрактыуна - алгарьтнчны метад праектавання 1 структура праграмна - шфармацыйнага комплексу САПР адзення

Ключавыя сдобы: базавая канструкцыя, мадэльная канструкцыя, генерацыя коду, зурыстычны метад, граф^чны рэдактар, дыялагавае праектаванне, разлжова - аналггычны метад, праграмны модуль, ап-тым1зацыя.

Разглядаюцца пытанш аутаматызацьп праектавання жаночага адзення на тыповую 1 ¿ндывщуальную ф1гуры з мэтай павышэння. якасщ1 зкарачэння тэрмшау стварэння новых мадэляу. 1нтэрактыуна -алгарытм1чны метад, баз1руючыся на прафесшных ведах спецыял1стау прадметнай гашны, у злучэнш з арыгшальнай астэмай кадз1равання забяспечвае высокую ступень аутаматызацьп канструявання адзення 1 робщь САПР " АВТОКРОЙ " прыгоднай для спецыяшстау шобога узроуню квашфшацьп. Распрацаваны разлшова - аналпычны метад павышае дакладнасть дэталей адзення у параунанш з метадам града-цьи. Структура праграмна - шфармацыйнага комплексу забяспечвае высокую ступень незалежнасщ праграмных модуляу, што дазваляе пб-ка адаптаваць астэму да змяяягочыхся умоу вытворчасщ.

САПР " АВТОКРОЙ ", уключаючая распрацаваныя метады, иа-дыходы 1 алгарьпмы, выкарыстоуваецца на швейных прадпрыемствах I у навучальных установах.

РЕЗЮМЕ

Родионова Ольга Леонтьевна

Интерактивно - алгоритмический метод проектирования и структура программно - информационного комплекса САПР одежды

Ключевые слова: базовая конструкция, модельная конструкция, генерация кода, эвристический метод, графический редактор, диалоговое проектирование, расчетно - аналитический метод, программный модуль, оптимизация.

Рассматриваются вопросы автоматизации проектирования женской одежды на типовую и индивидуальную фигуры с целью повышения качества и сокращения сроков создания новых моделей. Интерактивно - алгоритмический метод, базируясь на профессиональных знаниях специалистов предметной области в сочетании с оригинальной

сонструирования одежды и делает САПР " АВТОКРОЙ " приемлемой 1ля специалистов любого уровня квалификации. Разработанный рас-1стно - аналитический метод повышает точность детален одежды по ;равненгао с методом градации. Структура программно - информационного комплекса обеспечивает высокую степень независимости программных модулей, что позволяет гибко адаптировать систему к изменяющимся условиям производства.

САПР " АВТОКРОЙ ", включающая разработанные метода, подходы и алгоритмы, используется на швейных предприятиях и в учебных заведениях.

The interactive - algoritmic design method and the structure of a program - information complex of clothing CAD

Key words: base construction, model construction, code generation, heuristic method, graphics editor, dialog design, calculation - analytic method, program module, optimization.

The problems of women's clothing computing - aided design for a standard and individual figure with a view to increase the quality and reduce the period of new models creation are investigated here. The interactive -algorithmic method on a basis of specialists professional knowledge of the field of subject in combination with the original coding system provides a high degree of clothing computer - aided design and makes the " AVTOKROY M CAD acceptable for specialists of different level of qualification. The designed calculation analytic method increases the clothing details precision in comparison with a grading method. The structure of a program - information complex provides a high degree of the program modules independence that allows to adopt flexibly the system to changing production conditions.

The "AVTOKROY " CAD including the design methods, approaches and algorithms can be used at the clothing factories and educational institutions.

S U M MARY

Rodionova Olga Leontjevna