用于设计和制作针织部件的工具

摘要

用于设计和制造包括针织鞋类鞋面等的消费产品的基于计算机的系统和方法。该系统提供用于定制针织部件的数字控制，包括复杂的多结构针织部件。该系统模拟针织结构的变形，并允许用户控制和可视化所述针织部件的(一个或多个)结构中的补偿，以更好地匹配预期针织设计和实际的物理针织部件结果。该系统可以基于针织品的预测/估计的变形行为制造/制作针织部件。

权利要求

1.一种方法，包括：

由计算设备获得第一组针织结构信息；

由所述计算设备获得设计输入数据；

基于所述设计输入数据和所述针织结构信息向针织设计分配一个或多个针织结构，其中所述一个或多个针织结构中的每一个包括多个针操作命令；

由所述计算设备并且基于所述针织设计生成一个或多个输出文件，所述一个或多个输出文件指示多个针织指令；

将所述一个或多个输出文件发送到用于制造针织部件的针织机器；

由所述计算设备确定对应于所述针织设计的针织部件的变形；

基于确定的变形并且使用一个或多个补偿程序，动态地确定多个预测补偿结果；以及基于所述预测补偿结果修改所述针织设计，以补偿所述确定的变形。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设计输入数据包括与所述针织设计相关联的一组视觉属性或一组物理属性中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由所述计算设备对与所述设计输入数据相关联的多个灰度图像进行采样。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

经由所述计算设备输出所述针织部件的所述确定的变形的视觉指示。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，分配所述一个或多个针织结构还包括：经由用户界面接收用于分配所述一个或多个针织结构的用户输入选择。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个补偿程序包括以下中的至少一者：一个或多个针织行的复制或线圈密度的修改。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述预测补偿结果修改所述针织设计以补偿所述确定的变形还包括：将所述多个预测补偿结果中的一个或多个与所述针织设计进行比较；

基于所述比较，将得分值分配给所述多个预测补偿结果中的所述一个或多个；以及使用分配的得分值确定至少第一补偿程序，以应用于所述针织设计。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，向针织设计分配一个或多个针织结构还包括：由所述计算设备并且基于所述多个针操作命令生成矩阵数据结构；以及向所述矩阵数据结构分配与所述一个或多个针织结构相关联的多个评估指标。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括，

显示所述针织部件的所述变形；

基于一个或多个补偿程序，确定对应于针织设计的多个预测补偿结果；和基于所述预测补偿结果，在所述针织部件中施加一个或多个再分布力，以补偿所述确定的变形。

10.一种非暂时性机器可读介质，该非暂时性机器可读介质存储指令，所述指令在被执行时使第一计算设备：获得第一组针织结构信息；

获得设计输入数据；

基于所述设计输入数据和所述针织结构信息向针织设计分配一个或多个针织结构，其中所述一个或多个针织结构中的每一个包括多个针操作命令；

基于所述针织设计生成一个或多个输出文件，所述一个或多个输出文件指示多个针织指令；以及将所述一个或多个输出文件发送到用于制造针织部件的针织机器，其中，所述指令在被执行时还使所述计算设备：确定对应于所述针织设计的针织部件的变形；

基于确定的变形并且使用一个或多个补偿程序，动态地确定多个预测补偿结果；以及基于所述预测补偿结果修改所述针织设计，以补偿所述确定的变形。

11.根据权利要求10所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述设计输入数据包括与所述针织设计相关联的一组视觉属性或一组物理属性中的至少一者。

12.根据权利要求10所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述指令在被执行时还使所述计算设备：输出所述针织部件的所述确定的变形的视觉指示。

13.根据权利要求10所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述指令在被执行时还使所述计算设备基于所述预测补偿结果来修改所述针织设计，以通过以下方式补偿所述确定的变形：将所述多个预测补偿结果中的一个或多个与所述针织设计进行比较；

基于所述比较，将得分值分配给所述多个预测补偿结果中的所述一个或多个；以及使用分配的得分值确定至少第一补偿程序，以应用于所述针织设计。

14.根据权利要求10所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述指令在被执行时还使所述计算设备：显示所述针织部件的所述变形；

基于一个或多个补偿程序确定对应于所述针织设计的多个预测补偿结果；以及基于所述预测补偿结果，在所述针织部件中施加一个或多个再分布力，以补偿所述确定的变形。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述指令在被执行时还使所述计算设备：基于所述多个针操作命令生成矩阵数据结构；以及所向所述矩阵数据结构分配与所述一个或多个针织结构相关联的多个评估指标。

16.如权利要求10、13或14中任一项所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述一个或多个补偿程序包括以下中的至少一个：一个或多个针织行的复制或线圈密度的修改。

17.一种装置，包括：

一个或多个处理器；以及

存储器，所述存储器存储指令，所述指令在被执行时使所述装置：获得第一组针织结构信息；

获得设计输入数据；

基于所述设计输入数据和所述针织结构信息向针织设计分配一个或多个针织结构，其中所述一个或多个针织结构中的每一个包括多个针操作命令；

基于所述针织设计生成一个或多个输出文件，所述一个或多个输出文件指示多个针织指令；以及将所述一个或多个输出文件发送到用于制造针织部件的针织机器，其中，所述指令在被执行时还使所述装置：

确定对应于所述针织设计的针织部件的变形；

基于确定的变形并且使用一个或多个补偿程序，动态地确定多个预测补偿结果；以及基于所述预测补偿结果修改所述针织设计，以补偿所述确定的变形。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述指令在被执行时还使所述装置：显示所述针织部件的所述变形；

基于一个或多个补偿程序确定对应于所述针织设计的多个预测补偿结果；以及基于所述预测补偿结果，在所述针织部件中施加一个或多个再分布力，以补偿所述确定的变形。

19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述指令在被执行时还使所述装置：基于所述多个针操作命令生成矩阵数据结构；以及向所述矩阵数据结构分配与所述一个或多个针织结构相关联的多个评估指标。

20.根据权利要求17所述的装置，其中，所述设计输入数据包括与所述针织设计相关联的一组视觉属性或一组物理属性中的至少一者。

21.根据权利要求17所述的装置，其中，所述指令在被执行时进一步使所述装置：输出所述针织部件的所述确定的变形的视觉指示。

22.根据权利要求17或18所述的装置，其中，所述一个或多个补偿程序包括以下中的至少一个：一个或多个针织行的复制或线圈密度的修改。

23.根据权利要求17或18所述的装置，其中，所述指令在被执行时进一步使所述装置修改所述针织设计，以通过以下方式补偿所述确定的变形：将所述多个预测补偿结果中的一个或多个与所述针织设计进行比较；

基于所述比较，将得分值分配给所述多个预测补偿结果中的一个或多个；以及使用分配的得分值确定至少第一补偿程序，以应用于所述针织设计。

说明书

用于设计和制作针织部件的工具

[0001] 本申请要求于2018年6月15日提交的名称为“用于设计和制作针织部件的工具(Tool for Design and Fabrication of Knitted Components)”的美国临时申请第62/685,701号的权益。上述申请的内容在此全部引入作为参考。

技术领域

[0002] 本文所公开的技术涉及用于设计针织部件的系统和方法。更具体地说，所公开的技术涉及用于定制和制造针织部件和复杂针织结构的方法和系统。

背景技术

[0003] 传统的运动鞋类制品包括两个主要元件：鞋面和鞋底结构。鞋面为足部提供覆盖物，该覆盖物相对于鞋底结构牢固地容纳并定位足部。另外，鞋面可以具有保护足部并提供通风的配置，从而使足部凉爽并除汗。鞋底结构固定到鞋面的下表面，并且大致定位在脚与地面之间。除了减弱地面反作用力和吸收能量(即，提供缓冲)之外，鞋底结构可以提供牵引力并控制可能有害的足部运动，例如过度内旋。因此，鞋面和鞋底结构协同操作，以提供适用于诸如行走和跑步的多种步行活动的舒适结构。

[0004] 各种材料可用于制造鞋面以及其他针织或编织产品，诸如服饰制品和其他可穿戴或不可穿戴的产品。一些鞋面由诸如线和/或纱线的针织材料形成。针织鞋面的外观不同于由其他材料如皮革、合成皮革和橡胶形成的鞋面的外观。在针织鞋面的设计和制造期间，设计者通常创建设计，然后一个或多个其他人对针织机器进行编程以制造鞋面。在设计者同意可由针织机器制造的一种设计之前，对设计和制造的部分工艺进行分离可以开发制造出若干种鞋面。循环往复地创造许多不满足设计者的设计想象的针织鞋面是对时间和资源的浪费。

[0005] 此外，使用数字控制工具来定制针织物可能导致制作上的挑战，这阻碍了大规模针织产品的数字定制的使用范围。重要的是，当涉及复杂的多重结构的针织物时，该问题更加严重。当具有不同物理属性的线圈结构在同一织物或针织部件内组合时，这种问题可能部分地由于在针织物/织物的整体尺寸中发生的物理变化而引起。例如，织物的轮廓是特别重要的，因为它通常被预先配置为必须是可重复的特定形状和尺寸，例如针织的鞋类鞋面。传统的针织设计过程和计算工具不能帮助模拟和预测这些针织/织物变形。因此，制造/制作针织部件/产品的传统过程通常依赖于受过高度训练的个人的手工工作和针织专业知识，这些个人手工进行重复测试以精确地制作没有变形和其他生产问题的针织部件。

[0006] 因此，需要一种针织系统和计算参数工具，其可用于数字设计和工业生产/制造针织部件/产品，从而在设计和可制造性之间创建直接联系。设计和可制造性之间的这种联系允许设计者/用户精确地估计织物变形，并控制和可视化织物结构中的补偿，从而帮助设计者/用户分配针织结构的技术任务，以实现针织设计的初始图形意图和由针织机器生成的实际物理针织物结果之间的更好匹配。这种方法可显著改进针织工程中的制造过程的设计，并减少针织材料样品的迭代循环次数，特别是当针织高度变化的设计时，从而提高针织机器和针织生产的效率，以及减少制作过程期间的浪费。

发明内容

[0007] 所公开的用于设计包括鞋类鞋面的可穿戴和不可穿戴产品的系统和方法满足了本领域中的一个或多个上述需要。

[0008] 本公开的一个或多个方面集中于针织产品的数字定制系统的实现。从制造的观点来看，复杂的多种结构的针织部件/织物的物理行为对于大规模地实现产品个性化和定制是真正的挑战。当对针织部件的设计进行更改时，传统的针织系统需要耗时和反复的方法来制造针织部件和/或织物样品，然后手动测试这些样品以确定/标识样品中的潜在变形。变形可以由样品中的几何更改来表示。例如，样品可能经历针织部分长度(沿任何方向)的增加或减少。此外，空间变形可以表示结构的3D形式的更改，例如针织结构的曲率的增加或减小。这种变形可能由于多种因素而发生，其中包括线圈结构、纱线特性、针织密度等。对针织设计图案的每次更改通常都需要这种重复过程。这种低效的过程是耗时的、浪费的、昂贵的且费力的，因为它需要经过训练的针织专家的手工工作来适当地重新编程针织机器以执行每个制作任务。这种传统的方法还妨碍了采用更加多样化的制造方法，这将为设计者或终端用户提供定制他们自己的针织设计的增强的灵活性。此外，由于个性化针织物的视觉属性(例如，颜色、阴影、密度等)和它们的结构动态特性之间的耦合，以及它们与人体交互的方式，提高了增强它们的合身性的关注度，从而为终端用户提供更好的定制和量身定做的产品。因此，如下面进一步解释的那样，针织系统预测针织物行为的能力越好、越精确，所得到的针织产品就越个性化。

[0009] 纺织品和针织产品的全球产业可以从制造灵活性、准确性和速度的改进中大大受益。如上所述，从产品的观点来看，针织专家对文件的手工数据重组可能会导致信息的损失和针织部件中细微差别的改变。考虑到这一点，如本文所述的用于数字地设计和生产针织物的系统将在针织产品的制作/制造过程中提高效率，并因此进一步改进。如下面更详细描述的，本针织系统实施物理模拟以估计针织部件的变形，从而允许设计者(或终端用户)动态地添加补偿并实现对针织机器的最终针织结果和物理输出的更好预测。

[0010] 本文描述的针织系统需要创建针织结构库，以及创建综合计算预测模型以补偿由针织部件/织物内的不同纵横比结构组合引起的变形。与针织结构库相关的数据可从单独的来源获得和/或可由针织系统使用大量针织样品的大量测试过程生成，并将测试结果保持/存储在库(或其他合适的数据存储器)中供将来使用。例如，由针织系统测试的每个新的针织样品或针织设计还可以包括线圈组合的分析和针织物理行为的测量，并且该信息可存储在针织结构库中，用于与将来的针织样品和不同针织设计的制作进行比较。因此，一旦系统获得与新的针织结构及其变形行为相关的数据和参数，该信息可由针织系统在将来的测试和针织制造中结合，从而在制作任何针织设计时提高计算机和针织机器的自动化和可靠性。

[0011] 在本公开的一些方面，所公开的本技术可以部分地或全部地用计算机可读介质来实现，例如，通过存储计算机可执行指令或模块，或通过利用计算机可读数据结构。当然，上述实施例的方法和系统还可以包括其他附加的元件、步骤、计算机可执行指令或计算机可读数据结构。

[0012] 所公开的本技术的这些和其他实施例的细节在附图和以下描述中阐述。所公开的技术的其他特征和优点将从描述和附图以及权利要求中显而易见。

附图说明

[0013] 所公开的本技术以例子的方式示出，并且不限于附图，在附图中，相同的附图标记表示相似的元件，并且其中：

[0014] 图1示出了根据本公开的一个或多个方面的用于设计针织部件的系统。

[0015] 图2A示出了根据本公开的一个或多个方面的用于各种针织构造的示例表面标记。

[0016] 图2B示出了根据本公开的一个或多个方面的制造的针织部件的例子。

[0017] 图3A示出了根据本公开的一个或多个方面的用于设计和制造针织部件的示例工作流程。

[0018] 图3B示出了根据本公开的一个或多个方面的用于设计和制造针织部件的示例工作流程。

[0019] 图3C示出了根据本公开的一个或多个方面的用于设计针织部件的系统的附加部件。

[0020] 图4A示出了根据本公开的一个或多个方面的用于制造针织部件的示例针织设计。

[0021] 图4B示出了根据本公开的一个或多个方面的使用不同颜色的材料制作的针织部件例子。

[0022] 图5A和图5B示出了根据本公开的一个或多个方面的示例矩阵数据结构以及对应的技术注释和用于数据结构的机器操作。

[0023] 图5C示出了根据本公开的一个或多个方面的用于改进针织设计例子的修改的针织结构的例子。

[0024] 图5D示出了根据本公开的一个或多个方面的示例基于弹簧的模拟图像。

[0025] 图5E示出了根据本公开的一个或多个方面的各种针织部件的示例针织结构。

[0026] 图6A至图6F示出了根据本公开的一个或多个方面的用于预测针织部件中的变形行为的不同补偿方法的例子。

[0027] 图7示出了根据本公开的一个或多个方面的用于设计针织部件的示例界面。

[0028] 图8示出了根据本公开的一个或多个方面的用于设计针织部件的方法。

具体实施方式

[0029] 通常，如上所述，本公开的一些方面涉及用于设计消费产品的系统和方法，以及针织设计和相应制造的针织部件的模拟和评价，所述消费产品包含包括针织部件和/或织物的产品。

[0030] 近年来，人们对针织越来越感兴趣，针织是一种纺织技术，在规模、材料、生产过程和应用方面都非常丰富。包括针织技术在内的纺织创新与创建这样的材料组件相关联，该材料组件能够通过材料和结构组成来应对不断变化的条件。纺织品用作复合材料的柔性、坚固和轻质介质，因此制造商开始关注其计算和行为预测。作为一种高度设计的材料，特别是纺织品和针织品，可以根据不断变化的要求和应用进行定制，并实现各种性能特性，这些性能特征有利于制造商减少重复(和昂贵)尝试的次数，这些尝试可能需要基于基础产品设计适当地制造具有最小织物变形的预期针织部件。

[0031] 根据本公开的各方面的系统和方法的用户可以控制、改变或定制任何期望类型的设计数据，例如：产品的一部分的颜色，例如鞋类制品(例如，各种鞋面部分或元件)或服饰制品。如果期望，根据本公开的至少一些例子的系统和方法还可允许用户从用于鞋类制品的各个部分的各种材料或其他特性中进行选择，诸如：不同的鞋面材料；鞋面厚度；鞋面刚度特性；足弓支撑特性；冲击衰减特性；鞋面中的开口或窗口的尺寸、取向和/或位置；设置在鞋面中的开口的图案；激光切割设计和/或特性；激光蚀刻设计和/或特性；等。

[0032] 尽管以上结合鞋类制品的设计进行了描述，但是本公开的各方面也可用于其他消费产品的设计，诸如服饰制品等。在鞋类例子中，可允许用户选择鞋类的各种特征并从在用户界面或显示屏上显示的软件应用操纵鞋类的可视图像。如本文所述，用户界面可显示一个或多个工具，用于更改鞋类的各种设计数据的各方面或以其他方式操纵鞋类的各种设计数据。

[0033] 用户可以使用计算设备来访问设计应用和/或网站。计算设备在网络内建立通信信道，并与消息传送服务器系统(包括一个或多个服务器计算机)通信，该消息服务器系统提供用于更改产品设计的交互式设计特征。如将在下面更详细地公开的，任何期望的通信链路和通信协议可用于提供和控制计算设备与系统之间的数据交换。用户可以使用计算设备经由网络(诸如互联网、局域网(LAN)、广域网等(WAN))连接到在线设计系统。用户可以经由任何通信信道将他们的计算设备连接到系统，诸如网站门户和来自链接到制造商门户的各种内部和/或外部站点的应用。

[0034] 在不脱离本公开的方面的情况下，可以使用各种类型的计算设备，如以下将更详细描述的，例如能够建立网络连接和/或对等连接并且能够提供必要的显示、用户界面和输入能力的任何计算设备。可以在根据本公开的至少一些例子的系统和方法中使用的计算设备的一些更具体的例子包括但不限于：台式计算机、个人计算机、膝上型计算机、掌上计算机、手持计算机、蜂窝电话、任何其他移动设备或智能手机、个人数字助理、计算机工作站、电视等。

[0035] 可以在根据本公开的例子的系统和方法中使用的计算设备可以包括一个或多个输入设备和数据处理系统(例如，包括一个或多个微处理器)。可以包括在计算设备中的输入设备的例子包括但不限于传统的输入设备，例如：键盘(硬键盘或软键盘)；鼠标、轨迹球、滚珠、触摸板或其他定点设备；触笔或其他笔型输入设备(例如，用于平板电脑型计算设备)；磁盘驱动器；USB端口；网络连接；操纵杆型控制器；电话连接；以太网连接；语音识别能力；等等。此外，计算设备可以具有“触摸屏”能力，使得用户通过用户的手指或诸如触笔的选择设备物理地触摸显示器的屏幕来将数据输入到计算设备中。附加地，可以提供任何期望类型的显示设备来与根据本公开的各方面的系统和方法的计算设备结合使用，包括与计算设备本身集成的显示设备或者与计算设备分离但与之通信的显示设备，诸如投影仪显示器、单独的监视器显示器。

[0036] 示例设计和制造系统

[0037] 图1示出了用于设计和制造消费产品的系统(例如，系统100)，包括但不限于针织鞋类鞋面。系统100可以包括计算设备，诸如设计计算机102，其可以用软件模块编程，所述软件模块在被至少一个处理器执行时执行各种功能。软件包括可以存储在至少一个有形的非暂时性计算机可读介质(诸如固态或磁性存储器)上的计算机可执行指令。

[0038] 在不脱离本公开的各方面情况下，设计计算机102可以以任何期望的方式连接到网络(未示出)，包括以本领域已知和使用的传统方式，诸如任何传统的有线或无线连接以及使用任何网络连接协议。附加地或可替代地，设计计算机102可操作地与单独网络中的一个或多个计算设备通信，诸如与制造商相关联的网络或专用于一个或多个用于制作针织部件的针织机器的网络。

[0039] 根据本公开的例子的系统和方法还将在用户的计算设备上提供用户界面显示器。该界面将允许用户看到设计工作的主题，并且将允许用户将他/她的输入引入到设计工作中。各种设备上的用户界面将由用户的计算设备和/或服务器系统来提供和控制，并且通过用户界面输入的用于生成、维护和接收的数据将经由计算机可读介质生成和提供，该计算机可读介质作为计算设备和/或服务器系统的一部分被包括或与计算设备和/或服务器系统的一部分相关联。这种计算机可读介质的实例包括但不限于：计算机可读存储器，所述计算机可读存储器既可在计算机内部(例如，硬盘驱动器)也可与计算机分离(诸如磁盘、固态或闪存装置、通过网络连接可用的数据等)，所述计算机可读存储器包括计算机领域中传统上已知的和使用的任何类型的计算机可读介质。

[0040] 系统100可包括各种数据结构，诸如用于存储设计和制造针织部件的信息的库。例如，颜色库111可包含各种颜色值。单独的颜色值可以设置在数据库中，诸如FileMaker Pro数据库。在一个实施例中，颜色值具有四个通道，诸如CMYK颜色值。在另一实施例中，颜色值具有三个通道，诸如RGB颜色值。单独的颜色值可对应于供应给针织产品制造商或针织产品制造商可用的各种材料(例如，纱线)的颜色。花色库118可以经由互联网连接到设计计算机102。花色库可包含关于各种花色图案的信息，所述花色图案可以由针织产品制造商可用的一个或多个针织机器创建。鞋楦库112可存储关于各种形状和形式的鞋楦的信息。鞋楦库还可以存储对应于鞋类设计的数据文件。分级库113可以存储关于先前分级的鞋面的集合的信息。该集合可以标识产品(例如鞋类)的特征，诸如结构的位置和其他属性，以及为给基础设计分级以用于一系列鞋码而进行的修改。

[0041] 针织结构库117可存储关于可用于设计和制造针织产品的各种针织结构的信息。组装在设计工具中的不同针织结构可用于形成库117。在一些情况下，针织结构信息可从一个或多个其他计算设备或合适的存储位置获得，例如，产品制造商的远程服务器。附加地或可替代地，用户可以访问针织结构库并将针织信息存储在针织结构库中。因此，库117可以随时间累积并存储存储在其中的每个针织结构的针织结构信息和其他数据。如将在下面更详细地描述的，本针织系统可被配置为创建针织结构库，该针织结构库可用于改进针织过程以及制作/制造复杂的针织部件/产品的可靠性和精度，由此减少制造问题，提高针织机器的材料使用效率，这将由于针织物品的更好合身性和性能而造成较少的材料浪费。

[0042] 如上文所解释的，在一些情况下，针织结构信息的初始数据集可用于校准针织系统(和/或其中的针织机器)以标识和区分针织部件中的织物变形。假定每个针织结构具有不同的结构和视觉特性，当组合不同的结构时，发生线性和空间变形，其中线性变形可能会改变针织分段的长度，而空间变形可能会改变针织分段自然弯曲的方式，从而变得不平坦。针织部件中针织结构的复杂分布导致针织部件的整体预期形状/框架的更大变形。因此，为了校准针织系统，可测量针织部件的不同纵横比并将其结合到针织系统(和/或其中的计算工具)中。

[0043] 在一些情况下，可以通过测试针织设计/图案的不同变型来进一步校准该初始数据集。例如，针织设计/图案(或其他图像数据)可结合到针织系统中。针织设计/图案可以通过多种方式结合到针织系统中，其中包括经由计算设备扫描或输入图像，然后将图像发送/传送到针织系统。附加地或可替代地，针织设计/图案可以通过在内部生成参数设计、通过经由针织系统设计包括不同拉伸和视觉特性的线圈和/或通过将线圈图案分配给设计内特定区域或颜色，使得不同区域具有不同的线性和空间变形而结合到针织系统中。这些针织设计中的一种或多种可以基于3色针织技术的变型。一种这样的技术，“鸟眼”组织用三种不同颜色的不同纱线同时编织，其中图案的每个区域在结构和纱线上都可以不同，这样，增加了创建针织组合的可能性。关于上述例子，这种针织设计/图案本质上可以是正的/负的，三种不同纱线中的任一种可以由针织机器推进到织物的正侧以形成实心，或者与其他两种纱线中的任一种混合组合。例如，图2B示出了由针织机器生产的两个针织部件，它们具有相同的针织设计和针织结构，但是使用交替的(纱线)颜色进行针织。因此，改进的针织系统可利用从初始数据集和/或校准测试获得的信息来生成针织结构，从而增加可用于针织系统在预测织物变形时进行分析的针织结构的数量。针织系统允许分配纱线颜色以设计颜色和分配线圈类型，从而增加可用于经由针织系统创建/生成针织结构的可用组合的数量。此外，当生成针织结构时，针织系统考虑针织设计和针织结构的变形和其他几何信息，诸如线圈纵横比。同样地，这些改进还允许针织系统引入材料/纱线颜色作为可用于改进针织变形和其他结果的预测的另一层信息。

[0044] 如将参考图3A和图4A更详细地描述的，如本文所述的设计网站、界面和/或应用可例如在界面显示器的一部分中显示可用于定制设计的各种图案或模型。产品(例如，鞋类、服饰、地毯、艺术品等)的这些各种不同模型可以包括模板或“基础”模型，用户可选择所述模板或“基础”模型作为设计过程的一部分。此类“基础”模型或模板可以在设计过程期间基于用户的选择被添加或更改。

[0045] 图1所示的部件中的一些可以在设计会话期间向设计计算机102和从设计计算机102传送数据。例如，UI 115可以与设计计算机102建立通信信道以提供用于定制或修改鞋类设计的用户界面。用户界面还可用于对从设计计算机接收的输入数据进行采样。用户界面还可用于为设计分配针织结构。用户界面可从诸如库117的库接收与针织结构相关的信息。用于将针织结构分配给各种设计的(用户界面115的)分配逻辑可以由用户控制，并且允许设计过程的灵活性。在一些实施例中，用户界面115可以在设计计算机102内执行和/或结合到其中。可以结合或并入用户界面115来执行各种类型的软件应用，包括但不限于具有Grasshopper可视编程语言和参数化设计环境的Rhinoceros 3D CAD软件应用(“Rhino”)。
用于生成用户界面115的软件可以驻留在设计计算机102或针织系统100上存在的或可用于设计计算机102或针织系统100的计算机可读介质上。可替代地，如果期望，所述软件或其至少一些部分可以驻留在针织系统100的多于一个的计算设备上。针织系统可以由操作和维护设计计算机102的相同的(一个或多个)机构或(一个或多个)个人来操作和维护，或者针织系统可以全部或部分由与任何或全部这些实体分离的一方来操作、控制和维护。作为一些更具体的例子，针织系统可以由一个或多个实体来操作和维护(并且用户界面115也可以被操作和/或维护)，实体的产品通过下面描述的针织系统和方法来制造(实体例如制造商、由制造商或零售商选择的销售商等)。

[0046] 结构规则部件120可向设计计算机102提供与一个或多个结构规则相关的数据，所述一个或多个结构规则与待制造的鞋类鞋面(和/或其他服饰制品)和相应的基础设计所需的物理和/或结构完整性相关联。各种类型的产品特定结构规则可以存储在规则部件120中，诸如提供结构完整性要求和跑步鞋固有特性的跑步鞋类规则。如将更详细讨论的，这些结构规则可对用户在设计会话期间修改鞋类设计的某些方面的能力施加某些限制，以便在制造时保持鞋类鞋面的结构完整性并由穿着者使用。在本公开的一些方面，与鞋类鞋面所需的物理和/或结构完整性相关联的结构规则可基于鞋类的类型(例如，跑步鞋类、篮球鞋类、足球鞋类等)或服饰或产品的类型而变化。

[0047] 设计计算机102可包含用于执行设计计算机的各种操作功能的各种模块。例如，设计计算机102可包括设计模块103，设计模块103经由用户界面115处理对鞋类设计做出的各种设计更改。设计模块103还可以根据所处理的设计更改呈现鞋类设计的图像。设计计算机102可包括分级模块104，用于基于分级更改(例如鞋类尺寸的增大或减小)处理和确定可应用于鞋类设计的更改。例如，分级模块104可以提取与基础鞋类设计相关联的信息，并将该信息与存储在分级库113中的数据进行比较，以呈现用于不同鞋类分级的新的基础设计。在一些实施例中，鉴于所处理的分级信息，分级模块104可以向基础鞋类设计推荐一个或多个设计更改。通过根据尺寸的更改(分级)计算期望的2D/3D形状和预测的形状之间的差异，针织系统可以使用指示这些差异的数据(例如比较数据)来建议几何设计更改以补偿计算的差异。针织系统可基于并根据所使用的特定线圈的已知线性和空间变形(例如关于图2A描述的一个或多个线圈)来建议此类设计更改。

[0048] 设计计算机102可以包括结构评价模块105，用于处理数据以确定经由用户界面115对鞋类设计进行的设计更改是否可接受。例如，结构评价模块105可以提取与已经被修改以包括一个或多个设计更改的基础鞋类设计相关联的信息，并将该信息与来自结构规则部件120的数据进行比较，以确定预期的设计变化是否符合与用于制造鞋类鞋面的基础鞋类设计和/或针织机器相关联的预定结构规则和/或物理限制。该提取的信息包括例如与设计相关联的线圈弹性和纵横比，其可能会影响所得到的鞋类的最终形状和性能。附加地或可替代地，所提取的信息可以包括针织机器限制，其指示可以应用于设计的特定区域的不同颜色或线圈的阈值数量。在本公开的一些方面中，评价模块105可操作地与数据库(或其他合适形式的存储器)通信，所述数据库存储与可由用户选择的基础鞋类设计中的每一个相关联的多个预定结构完整性特性。

[0049] 设计计算机102可以包括材料清单模块106，用于处理与各种材料的可用性相关的数据，这些材料可以用于根据产品设计(诸如鞋类或服饰设计)制造针织部件140。设计计算机102可提取与基础设计相关联的信息，并将该信息与关于材料130的当前供应或可用性的数据进行比较，以确定所请求的设计更改是否可接受。

[0050] 设计计算机102还可以包括时间/成本估计模块107，用于处理与基于鞋类设计制造针织部件140的成本相关的数据。设计计算机102可以提取与鞋类设计相关联的信息并将该信息与由时间/成本估计模块107收集和/或存储的数据进行比较，以基于所述产品设计计算制造针织部件140的成本(例如，鞋类鞋面)，并确定该成本是否超过任何预定成本阈值。时间/成本估计模块107可推荐对鞋类设计进行一个或多个设计更改，以将估计成本降低到预定成本阈值以下。

[0051] 设计计算机102还可以使用时间/成本估计模块107来处理与基于产品设计制造针织部件140所需的时间量相关的数据。设计计算机102可以提取与产品设计相关联的信息，并将该信息与由时间/成本估计模块107收集和/或存储的数据进行比较，以基于产品设计计算制造针织部件140所需的时间量，并确定该时间是否超过任何预定时间阈值。时间/成本估计模块107可以向产品设计推荐一个或多个设计更改，以将估计的制造时间减少到预定时间阈值以下。在本公开的一些方面，可以在设计会话期间向用户显示界面或子界面，该设计阶段描绘了考虑到当前产品设计制造针织部件所需的时间量。当用户修改产品设计时，界面(或子界面)可被更新以反映制造针织部件(诸如针织鞋类鞋面)所需的更新时间量。

[0052] 设计计算机102还可以使用编译模块108来生成和/或输出机器代码和/或数据文件到诸如针织机器135的针织机器。设计计算机102(或针织系统100中的其他计算设备)可利用编译模块直接转换源代码。例如，编译模块108可被配置为将源代码从高级编程语言转换成诸如机器代码等低级语言。该过程因此可使包括用户界面115的针织系统绕过针织机器的标准界面。设计计算机102还可以使用可视化/补偿模块110来获得和分析从(i)针织结构库117和针织结构的先前/历史分析和/或(ii)从基于弹簧的物理引擎(诸如引擎116)的输出而获得的信息，以评价针织设计与针织部件的预测制作结果之间的差异。设计计算机102还可以使用输入设备109来处理输入数据和其他信息，诸如由终端用户或设计者提供的数据。例如，经由输入设备109，用户/设计者可以控制针织部件的设计内的不同线圈组合的分布，并且经由诸如UI 115的用户界面可视化所选择的/可用的针织结构/设计。设计计算机102还可以包括用于读取和写入数据或文件的各种设备、接口单元和驱动器。示例性接口单元和驱动器包括键盘、定点设备、麦克风、笔设备、触摸屏或其他输入设备。

[0053] 如上所述，图1所示的一些部件可以经由诸如局域网(LAN)或广域网(WAN)的网络彼此连接。例如，颜色库111可以经由互联网连接到设计计算机102。在另一例子中，设计计算机102可经由诸如互联网的通信网络以一个或多个加密文件的形式向针织机器135传送针织指令。图1所示的系统可以包括传统的网络部件(未示出)，诸如交换机、无线接入点和连接所示的部件的路由器。

[0054] 尽管在图1中示出为单个针织机器135，但是针织机器135可以表示用于制造针织部件140的一个或多个针织机器。这些一个或多个针织机器可位于相同和/或不同的地理位置。在本公开的一些方面，一个或多个针织机器可操作地彼此通信。针织机器135可包括可编程并构造用于工业制造的工业平板CNC针织机器。针织机器135还可以包括被称为“针床”的两排平行的针，其中多个针用于连续地针织供给到针织机器中的纱线或其他材料。这些纱线或其他材料(例如，材料130)可经由多个载体供给到针织机器135中。在一些实施例中，针织机器可包括十六(16)个载体。通过电子控制特定的针，可以经由针织机器生成复杂的针织结构，该特定的针可以在针之间和针床之间转移、跳过和/或交叉纱线，以基于基础针织设计制造针织部件。诸如针织机器135的平型针织机器可被配置为无缝地生成三维体积，并且在很少或没有人为干预的情况下以高容量操作。然而，在织物与预期设计相比变形或其他制造问题的情况下，可能需要更改针织设计程序/过程。此类更改通常需要高度熟练的操作者进行手工改装，这导致针织能力和效率显著降低，并且增加了产品和相关的间接成本。例如，当针织机器(例如，针织部件)的结果不是预期的时，可能要求技术人员更改或以后更改某些针织参数以试图纠正问题。可以手动更改的编织参数尤其包括针织物本身的线圈密度和/或结构更改——诸如增加或减少线圈、行等。这种基于后见之明生产期望的针织部件并对针织机器进行调整的方法既费时又费钱。根据本文描述的实施例，考虑到将计算所有针织参数以优化针织部件的形状和结果，不需要这种调整和更改。因此，当面临这样的制造问题时，希望减少手动改装针织机器的必要性/需要。

[0055] 在本公开的一个方面，本针织系统可用于定制经由工业平型针织机器生成的针织产品。例如，通过将针织机器结合在零售位置中用于店内按需定制，用户可创建针织部件的特定设计，并具有基于该设计制造的针织部件。在一些情况下，这些提供针织部件的按需产品定制的尝试在范围和可操作性方面受到限制，因此，通常在预定和有限的参数内，将定制简单地用作个性化针织部件或产品设计的手段，例如仅更改纱线的颜色。其他情况可包括以有限和规定的方式对针织部件进行合身修改。本针织系统可以支持这种形式的更量身定做的针织产品“定制化”，该针织系统寻求简化针织界面，并使其可由终端用户直接定制化。

[0056] 如将在下面关于图3A和其他图更详细地解释的，在本公开的其他方面，本针织系统、设计工具和针织部件的制造包含更宽得多的定制定义，其包括提供设计环境，该设计环境被配置为允许用户在针织结构组合(例如，尺寸、形状、材料组成等)中进行大量更改，所有这些更改都在相同的织物或针织部件内。计算针织可以极大地受益于附加的贡献，诸如本文描述的那些，其进一步开发和改进用于数字编织制作的工具。

[0057] 附加地，针织系统可以生成和/或获得不同的数据源，以直接驱动针织生产，并进一步：作为产品规格的输入；提高生产的准确性和效率；以及改善废物减少。这种针织过程和信息流可以实时发生，下面将参照图3A更详细地讨论。沿着设计/制作流水线的效率和通信的这种改进可以导致车间与生产设施之间的耦合得到改善。它还可以导致远程方之间增强的通信和数据流以改进针织过程，例如，可以从在线商业活动远程获得数据，无论是线上购物、客户参与还是诸如传感器数据的其他反馈信息。通过改进针织过程以预测针织部件中的变形和其他制作问题，本文所述的针织系统能够以提供大批量生产的方式改进针织过程，以实现针织设计的高度多样性和按需个性化。

[0058] 在用于设计和制造针织部件的这种不断变化的环境的框架内，在本公开的一些方面，上述系统可包括一个或多个计算设备，诸如设计计算机102(或其中的计算工具)，用于利用多个数字输入以及实时参数流水线来生成必要的机器代码和输出文件，以操作针织机器来制造定制的针织设计。如以下将参照至少图3A进一步详细解释的，针织系统100，其中包括一个或多个计算设备(例如，设计计算机102)，可被配置为：(i)在同一样品或针织部件内制造具有多个针织结构的织物；(ii)以不改变织物轮廓的整体几何形状和尺寸的方式参数化地互换针织结构，并进一步保持样品或针织部件本身内定制设计的几何比例；以及(iii)直接从计算工具操作针织机器的各个方面。

[0059] 在本公开的附加方面，下面将更详细地描述用于接受用户输入并向用户提供关于针织设计的信息的用户界面的各种特征，用户界面诸如用户界面115和/或其他合适的界面。本领域技术人员将理解，以下描述和附图仅表示根据本公开的一个或多个方面的系统、方法和用户界面的潜在特征、功能、界面部件的布置、界面部件的取向、界面部件的组合等的例子。

[0060] 本公开的附加方面涉及在允许用户设计鞋类制品(或其他消费产品)的计算设备上提供的用户界面。用户界面可包括允许使用和/或激活上述任何特征和/或功能和/或下面更详细描述的任何特征和/或功能的元件和特征。

[0061] 作为一些更具体的例子，本公开的各方面涉及计算机可读介质，该计算机可读介质包括存储在其上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于在计算机控制的显示设备上生成用于鞋类设计会话的用户界面。该用户界面可以包括例如：(a)第一显示部分，其包括鞋类制品的至少一个呈现；(b)一个或多个选择器元件(诸如指针或光标)，其允许第一使用者选择鞋类制品的一部分；(c)指示器，其指示已经经由单独的选择器元件(诸如文本、图标、图片、动画等)选择了鞋类制品的哪个(些)部分；以及(d)第一元件，用于基于第一用户生成的输入在第一显示部分中生成鞋类制品的呈现的外观的变化。第一元件(或界面的至少一些元件)可包括诸如调色板或颜色菜单的特征，调色板或颜色菜单允许用户更改鞋类制品的选定部分和/或鞋类制品的部件(例如针织材料)的颜色；一个或多个取向元件，其允许用户更改呈现在第一显示部分中的鞋类制品的方向；单向、双向或多向用户通信元件或特征(诸如文本输入和(一个或多个)显示面板、即时消息传送能力、音频和/或视频通信能力等)；等等。用户界面还可包括输入部分，第一用户可通过该输入部分输入用于与第二用户(或另一用户)建立协作鞋类设计会话的数据。

[0062] 给定此一般背景和信息，以下将更详细地描述根据本公开的各方面的关于系统、方法、计算机可读介质和用户界面的具体例子的更详细信息。应当理解，该更详细的描述涉及本公开的各种具体的例子及其特征和功能，并且该描述不应被解释为限制本公开的范围。

[0063] 一、针织结构与计算设计工具

[0064] 通过对所得到的针织部件/织物内的每一线圈组合进行数字、机械和材料控制，可以固有地定制针织物。当与其他纺织技术例如织造相比时，由于形成织物或针织部件的长的连续纱线，针织通常被认为在其组成上更适合。在针织物/材料中，这些纱线可以经由经针织机器单独控制的成环线圈而互成环。环本身以及相邻环的线圈横列和松紧度的更改可能会导致针织部件的整体属性和性能，例如其拉伸性质、密度、不透明性、可重复性、掉落和其他视觉和物理特性。另外，在针织过程期间，制造商可以切换纱线，并且在针织物/材料中无缝地整合新材料。

[0065] 针织物本质上是柔性的和可拉伸的，具有非线性三维运动，这是归因于构成针织物/材料的连续纱线的互成环的特征。如将在下面更详细地解释的，本公开的各方面涉及工业制造的针织物的数字创新，包括可在同一针织部件/织物的一部分内包含复杂或多个针织线圈组合的那些织物/材料，其可被称为“针织结构”。复杂的针织结构可以通过创建一系列构造来实现，这些构造重复自身并赋予织物整体外观和物理属性。

[0066] 图2示出了可用于制造针织部件的不同复杂针织构造的例子。特别地，图2A示出了通常使用的针织构造的技术表面标记，诸如“平纹”构造210；“罗纹”构造212；“转移”构造214；“浮线或浮针”构造216；“集圈”构造218；以及“松纱”构造220。例如，使用(和/或基于)一个或多个针织构造的重复序列(诸如转移和集圈组织)可以生成各种不同的针织结构。标识与特定针织结构相关联和/或可用于生成特定针织结构的一种或多种类型的针织构造/组成的信息可以存储在库117中。

[0067] 在本公开的一些方面，针织系统100由针织过程通知，并使用非传统的自底向上方法，该方法源于理解用于针织材料和操作针织机器135的制作需要和过程。在本公开的一些方面，针织系统100内的一个或多个计算设备，诸如设计计算机102(或其中的计算工具)，可以获得和分析多个预定针织结构，例如存储在库117中的针织结构信息。设计计算机102还可用于在同一织物或针织部件内组合一个或多个针织结构。通过在各种排列下策略性地组合同一针织部件内的各种针织结构，设计计算机102可以分析每个针织部件与预期针织形状或设计的典型比例偏差、纵横比和尺寸中的一个或多个。例如，针织结构的线圈密度的更改可能更改针织部件的特定区域的整体尺寸，但是它可能不影响宽度和长度之间的比率。可用的可视化工具(例如，模块110)可用于基于基于物理弹簧的补偿分析来模拟针织样品/部件在静止状态下的变形。自然地，随着时间的推移并且在没有外力的情况下，由于针织过程，以特定尺寸保持在针织机器上的针织结构可能受到张力。一旦将该针织结构从针织机器上取下并让其静止，它可以改变其形状以符合最小的内能。这类似地解释了任何纺织品(或甚至其他材料)的收缩现象，即，当在静止条件下给予足够的时间而不迫使其形成任何形状时，最终将允许针织结构变形为其“自然”形状。设计计算机102或针织系统100可使用许多不同的修改工具，以补偿物理变形的方式自动地重新分布针织部件/织物中的力，导致制造的针织部件比使用传统的针织系统/过程所生成的预期针织设计具有更大的相似性。

[0068] 图3A示出了根据本公开的一个或多个方面的设计和制造针织部件的方法的示例流程图。图3A所示的针织过程在本文中也可以称为“计算工具流水线”。图3A中标识的阶段可用诸如图1所示的针织系统100的系统执行。图3A所示的过程包括多个阶段(例如，元件302至308)，每个阶段可包括如本文所述的设计和制造针织部件的过程中的一个或多个步骤。

[0069] 例如，针织过程的第一阶段(或计算工具流水线)可包括输入阶段，诸如图3A所示的阶段302。在此阶段，针织系统100可获得用于制造针织部件的输入，包括设计输入。作为例子，如图3B所示，元件332表示可用作针织过程的输入数据和/或预期针织设计的示例图像。在该例子中，图像表示沙丘的空中图片。针织系统100可使用各种其他图像、图片、针织设计和其他信息作为输入数据。附加地，图3C示出了针织系统100的附加元件，其可用于执行图3A所示和本文所述的针织过程的各个阶段。例如，如图3C所示，设计计算机102可以从一个或多个其他计算设备或合适的数据存储器接收和/或获得输入数据/文件332。

[0070] 针织系统100可利用输入设备(诸如输入设备109)或其他合适的装置来获得输入数据。在一些实施例中，输入设备可以包括参数可互换输入设备，在图3A中示为图像输入(例如，元件302)。输入设备可被配置为与各种数据格式/结构接口，例如数字矢量和/或光栅数据格式。

[0071] 针织过程(或计算工具流水线)的第二阶段可包括采样和分配阶段，诸如图3A所示的阶段304。在该阶段，针织系统100可对输入数据例如在阶段302接收的输入数据使用视觉上灵活的用户界面(诸如UI 115)进行采样。用户界面可包括分配逻辑和/或从一个或多个其他计算设备(例如，设计计算机102，结构规则120等)获得分配逻辑，从而允许用户灵活地控制针织部件的设计。例如，用户可利用用户界面115来选择和/或分配可包括整体针织设计的特定针织结构和/或针织组成。不同的针织结构和/或针织组成在制造时可以具有不同的视觉外观，使得对于部件的不同部分使用不同的针织结构可用于使部件类似于作为输入数据提供的特定图像。另外，整体针织设计不仅可包括视觉设计如公司标志，而且可包括可影响针织制品/部件的物理性能的不同线圈。在本公开的一些方面，针织系统100内的计算设备，诸如设计计算机102，可访问库117(或任何其他合适的存储装置)，以获得可用于设计针织部件的针织结构/组成。

[0072] 针织过程的第三阶段(或计算工具流水线)可包括可视化和补偿阶段，诸如图3A所示的阶段304。在此阶段，针织系统100可基于分配的针织结构评价设计意图(例如，在分配针织结构之前的针织部件的设计)和由针织机器制造的针织物的预测/未来物理行为之间的变形。变形是针织部件相对于设计意图的空间变形(即，在分配任何针织结构以形成部件之前，根据原始设计的针织部件的基线几何形状)。变形可以至少涉及针织部件的周边的外形(即轮廓)。变形可涉及根据设计意图的针织部件的多个部分的空间分布和基于分配的针织结构预测的针织部件的多个部分的空间分布之间的映射。在本公开的一些方面，针织系统100内的一个或多个计算设备可包括可视化和补偿模块(例如，设计计算机102的模块110)，其利用从(i)针织结构的先前/历史分析和/或(ii)从基于弹簧的物理引擎(诸如引擎
116)的输出获得的信息来评价这些差异。如本文所用的，基于弹簧的物理引擎是指在软件内使用的计算模型，以模拟针织结构、设计或部件的一个或多个分段作为具有预定内力的物理弹簧。该软件工具用于在3D建模环境中嵌入物理行为，并且还允许在模拟运行时进行实时交互。可以在诸如弹簧引擎116和/或计算机102的计算设备上实现的软件工具提供了各种方式来生成影响模拟中的粒子的力，通过从针织部件的几何模型导出的输入测量来计算遵循胡克弹性定律的弹簧模型的力施加。

[0073] 针织过程的第四阶段(或计算工具流水线)可以包括编译阶段，诸如图3A所示的阶段306。在此阶段，针织系统100的一个或多个计算设备，诸如设计计算机102，可生成和/或输出用于操作针织机器的机器代码和/或数据文件，针织机器诸如图3A中描绘为元件310的针织机器或图1所示的针织机器135。在本公开的一些方面，设计计算机102可以包括诸如编译器108的编译器，用于生成机器代码和/或数据文件和/或将机器代码和/或数据文件输出到针织机器135。

[0074] A.评价和制作针织部件

[0075] 针织的几何属性，诸如针织部件粘附到特定的、复杂的、不可开发的双曲几何形状的能力，以及制造针织部件是数字构想的并且可以使用无数材料和定制设计来应用的事实，部分地解释了为什么需要开发增强的设计工具和制造能力。另外，人们普遍对新型建筑材料以及制造针织部件的方法和过程产生了浓厚的兴趣，包括在制作和制造过程中整合机器人技术、自动化和机器学习的大量努力。因此，本公开的各方面部分地集中在用于针织部件的复杂三维几何形状上，该三维几何形状可适用于产品体系结构，并可用于开发用于特定产品的基于纺织品的建筑部件，该特定产品在其外观和结构属性上不同，从而为用户提供改进的定制机会。例如，2D针织鞋类鞋面可以被制作，并且随后用于生产结合有制作的针织鞋类鞋面的3D鞋类制品。

[0076] 除了与产品体系结构相关的结构考虑之外，也考虑了其他形式的信息输入，以描绘针织部件的针织结构内的视觉和性能区别。例如，在本公开的一些方面，针织系统100可利用来自多个传感器(未示出)的数据来记录/确定针织环境的更改，其呈现为针织外观的变化。例如，在使用无模缠绕技术创建的基于纤维的结构的情况下，在针织组装过程期间，可以在机器人操纵器和气动模板之间传递传感器信息的连续和相互交换。例如，针织机器上的传感器可测量在特定区域针织到织物中的纱线的实际长度。该数据可以传送到设计系统，并用作反馈机构以更好地控制和更好地设计针织制品。这种信息的交流可以在限定的计算模型或针织设计内促进更可预测的更改和变型。本文描述的例子和应用例示了在针织部件的设计领域和实际制作之间创建直接反馈的重要性，以及收集的信息在显著改变制造业走向更加多样化和个性化的系统方面的潜力。

[0077] 尽管最近的进步已经使针织模拟稍微更易处理和预测，但是这样的成就通常不针对制造，而是集中在针织部件的设计上，但不是集中在所述部件的后续制造或制作上。使用不同的逻辑和算法来抽象化纺织品的复杂物理行为以试图对纺织品的行为进行计算建模可能是有挑战性的。特别地，针织物被认为比机织织物更具有挑战性，也更适合建模，而编织织物更常见、更简单地表示纺织行为。

[0078] 在本公开的一些方面，区别于简单针织和更复杂针织，针织系统100(或其中的一个或多个计算设备，诸如设计计算机102)可以处理不同类型的针织线圈/组成，以确定包括针织设计、测试样品或针织部件的纱线的各种线圈横列，以及纱线单独路径如何影响整体物理织物运动。例如，在CAD(计算机辅助设计)环境中使用通用网格表示，该CAD环境分配有特定线圈类型，所述特定线圈类型具有分配给其每个面的不同观察到的物理静止长度。这使得能够复制多种更复杂的针织图案，并且可以在本针织系统中用于关于提花纬编花边织物的校准和数据收集的目的，可以通过针织系统(例如，弹簧引擎116)实现弹簧质量模拟，以用线圈循环替换织物的一般图案，该线圈循环形成用于图案模拟的新的辅助格子。

[0079] 在本公开的各方面中，可以使用模拟模型来确定/预测在针织部件的各线圈交叉点处的纱线横截面处的纱线或其他材料之间的机械交互。例如，诸如神经网络和模糊逻辑模型的计算模型可由针织系统100的一个或多个计算设备(例如，设计计算机102)使用，以预测与整理处理有关的针织纺织品的触觉特性。这些计算模型可以包括在数值上表征与纺织品的人类感官评价相关的复杂概念。

[0080] 在本公开的一些方面，针织系统100可利用一个或多个计算模型来模拟和/或预测针织部件的物理行为。例如，假设弹簧模型提供快速和可靠的测试/模拟方法，并且使用与针织物的基于部件的建模相兼容的粒子的建模逻辑，则弹簧模型可以用作实现模拟的物理引擎。针织系统100使用的弹簧模型可以存储在弹簧引擎116上和/或在其上执行。

[0081] 如将在下面更详细地解释的，针织系统100可被配置为将指示针织部件的物理行为和特性的信息直接嵌入到3D建模环境中，从而允许在模拟运行时与针织设计“实时”(例如，动态、实时)交互。在一些实施例中，设计计算机102可以被配置为执行这些步骤。例如，这些步骤可以由设计计算机102的计算工具来执行，诸如计算工具333。针织系统可包括在模拟中生成可影响针织部件的部分的力的各种方式。在一些实施例中，针织系统100可通过使用和遵守胡克弹性定律的原理确定弹簧模型的力施加。基于弹簧的方法还可用于模拟织物行为，从而以可编程语言(诸如Processing(Java))创建与有限元分析相协调的建模和模拟环境。

[0082] 最后，在本公开的其他方面，针织系统100的一个或多个计算设备，诸如设计计算机102，可执行应用程序(或其他合适的软件/模块，诸如编译器——例如编译器108)，以绕过针织机器的标准接口，并将源代码直接从高级编程语言转换为低级语言(机器代码)。当通过使用常规/标准针织机器接口不能实现要由针织机器执行的针织(或操作)任务时，实施该旁路。当制作/制造至少参数针织图案时就是这种情况，参数针织图案包括那些基于生成的、非重复的、大规模几何形状的变型的图案，这些图案不能通过传统的针织机器软件来设计和/或处理。

[0083] 在本公开的其他方面，针织系统100的一个或多个编译器(或其他合适的软件/模块)可分析和/或处理复杂的三维几何形状，以将织物成形为特定构造，诸如体积配置。这可以例如通过提供自动针织系统来实现：(i)形成体积并控制它们的几何形状，(ii)将体积缝合在一起，和(iii)命令一台或多台针织机器来构造和/或制造针织部件。在本公开的还有的其他方面，针织系统100可利用针织机器(例如，通过设计计算机102将针织指令发送到针织机器135)在单个针织部件或织物制品内针织复杂的不可展开的表面，而无需裁剪或缝合。针织系统100可利用设计计算机102(或其中的计算工具)来：(i)自动地对形状、针织组成和/或针织结构进行采样，(ii)将针织结构剖析成一个或多个针织行，以及(iii)生成和/或制作一个或多个针织图案。

[0084] 在本公开的其他方面，针织系统100可利用针织部件或其一部分(例如，(一个或多个)针织结构)来引导计算模型，而不是利用用于命令针命令的机器逻辑作为单个连续操作，具体地，针织系统可利用针织机器所使用的(一个或多个)针织结构重复序列来制作/生成新的针织结构和/或随后的针织部件。这样，针织系统100可以提供改进的控制和增强的更有效的预测级别，用于在制造针织部件之前实施设计决定，并通知终端用户可用的设计选项。通过扩大用户的范围，从而为创建用于针织部件的设计到生产的一般设计环境提供基础，针织系统能够减少/降低对执行这些任务的技术专家的传统依赖性。

[0085] 二、评价和制作针织部件的附加例子

[0086] 在本公开的一些方面，针织系统100可被配置为利用针织机器来生成针织部件，而不使用针织机器的(一个或多个)传统/标准软件接口。设计计算机102可以实现输出两个重合文件的计算工具(例如，计算工具333)，这在一些情况下可能是针织机器135制造针织部件所需要的。第一文件可包括详细的机器级控制语言。在一些情况下，第一文件可以包括Sintral文件，并且可以由设计计算机102的文件生成器(诸如文件生成器342)生成。第二文件可包括矩阵阵列。在本公开的一些方面，矩阵阵列可包含指示针织机器的针织计划的数据。该矩阵阵列还可以包括指示和/或表示每个缝合针动作和操作的数据，诸如提花文件。在一些情况下，提花文件可以由设计计算机102的文件生成器(诸如文件生成器341)生成。

[0087] 在本公开的一些方面，针织系统100的一个或多个计算设备，诸如设计计算机102，可被配置为允许设计者或用户在针织部件的预定针织区域内结合设计更改。设计计算机102还可确定要制造的针织部件的轮廓的形状和/或比例，以及针织部件的内容的图形组成。附加地，针织系统可配置为以各种形状和图案制造/制作针织部件，例如，鞋类鞋面或服饰制品的形状。在本公开的一些方面中，针织部件可包括矩形形状，这可改进针织系统100内的一个或多个计算设备(诸如设计计算机102)可根据针织设计的原始意图评价变形的容易性。针织系统100可被配置为在同一针织部件内制造一个或多个针织结构，这导致织物在二维(2D)中具有固有的复杂性，因为在同一针织部件内可能共存的各种针织结构的密度不同。保持所制作的(一个或多个)针织部件的形状的重要性与2D布局图案(例如，鞋类鞋面)到三维(3D)形式(例如，鞋类制品)的随后连接有关。在一些实施例中，将2D布局图案连接到三维(3D)形式可通过缝合来实现，这可由针织机器135或其他合适的用于缝合的机器(图1中未示出)来执行。这解释并强调了获得针织部件的精确、可再现尺寸的重要性。此外，制作带有弯曲和折痕的2D形式(通常在针织过程中使用，以在缝合前获得微小的体积形状)取决于针织机器在针织结构中产生变化的能力。因此，本公开的目的可涉及经由针织机器制作
3D形状。

[0088] 在本公开的一些方面，针织系统中的输入设备(例如，输入设备109)可使用户/设计者能够控制针织部件内不同线圈组合的分布，并在物理地针织或制作针织部件之前经由用户界面(例如，UI 115)可视化针织结构/图案。传统的设计和/或可视化工具不试图模拟处于静止状态的针织物的物理行为。同样，在传统的设计系统中，不同针织结构的组合需要大量的专业和技术专业知识，特别是当考虑到拉伸和变形时考虑不同针织结构的性能行为时。结果，先前试图“勾画”针织物的设计图案并在实际针织/制造前预测针织物的行为，已被证明是繁重、费时和低效的，因为这一过程通常需要使用一台或多台针织机器进行迭代的制造尝试，以制作具有精确对应于预期针织设计的物理外观的针织部件。事实上，即使有经验的针织机器和/或技术专家参与，基于针织机器制造的针织部件的针织结构/图案和线圈图案的复杂性，上述传统的“勾画”方法仍然需要多次迭代来制作适当形状的针织部件。

[0089] 例如，图4A示出了示例针织设计(例如，针织设计402)，其可由针织系统100用来制作/制造针织部件。图4B所示的针织部件404、406在下面更详细地描述，针织部件404、406是在设计402中分配给每种颜色的针织结构(线圈)的变型，因此提供了整体形状和变形的变型。在一些情况下，针织设计402最初在没有任何针织结构的情况下被接收，并且根据灰度定义，软件可以分配单独的针织结构，灰度图表示的较暗区域可以指示更密集的针织结构，而较亮区域指示网状(或较不密集)的针织结构。该参数可以由用户控制和更改。另外，如本文所述，用户可以给针织设计分配颜色(例如，纱线颜色)。图4B示出了由针织机器使用不同的针织结构制作的两个针织部件(例如，针织部件404、406)，从而导致针织部件404和406中的每一个的织物轮廓的不同形状。如图4B所示，针织部件也包括彼此不同尺寸的整个织物。在图4B所示的例子中，两个针织部件样品(例如，元件404、406)由针织机器使用三种不同颜色的三种相同纱线针织。如此，至少对于图4B所示的示例性针织设计402，当使用不同颜色的纱线/材料来制造针织部件时，针织结构对针织设计的这种特定分配对针织部件的整体尺寸具有轻微的影响。

[0090] 本针织系统的至少一个目的是提供一种用于测试/评价针织部件/织物的计算参数制作的机构，其重点在于设计、设计变化、针织结构分配和工业制造/制作之间的连通性。在本公开的一些方面，设计计算机102的数据输出(诸如机器代码)保持针织设计和对针织机器的指令之间的实况和/或实时通信关系，并且还与针织设计(或用户界面)环境中的任何参数变化同时更新。这与用于针织织物的传统方法形成对比，如先前所解释的，传统方法需要由参与工业针织过程的不同专业人员、专家或技术人员进行许多手动数字转换。

[0091] 本文描述的针织系统的另一目的是改进用于操作针织机器的数字定制和/或用户界面，以提高针织产品的合身性和/或性能。在本公开的一些方面，当使用均匀的针织图案时，如果针织部件的物理属性(例如，弹性、材料类型、拉伸强度、伸长率、柔性、耐久性等)可以保持恒定以及主要的针织命令，则在相同的针织/织物结构内的材料(例如纱线)的颜色分布的参数变化可以更容易地实现。相反，针织结构的参数分布可以更改针织部件的性能方面，并且当设计用于高性能产品(诸如鞋类和可穿戴服饰)的针织部件时也是有用的。因此，通过更改针织部件的针织结构，而不是使用传统的设计/制作方法，可以更好地解决配合问题(例如，更好的握持、运动限制和引导、定制的支撑性、与不规则/非对称的外貌的匹配等)。

[0092] A.生成针织图案的矩阵数据结构方法

[0093] 为了设计针织图案/结构，本文所述的针织系统可利用输入设备(例如，输入设备109)，诸如参数可互换输入设备，其能够使用多种数据类型源，例如基于数值、矢量和/或光栅的数据源。使用多个设计输入来命令针织机器制作针织部件是基于灵活设计平台的思想，该灵活设计平台可以结合各种类型的数据输入源，诸如客户反馈数据、传感器数据、个性化身体扫描等。在本公开的一些方面，针织系统100可使用灰度图像(和/或其他类型的图像或输入数据)来显示/预测同一织物或针织部件内不同针织结构的参数分布的潜能。在一些例子中，灰度图像(和/或用于生成针织部件的其他输入数据)可以互换。附加地，可以例如经由UI 115和/或设计计算机102提供用户控制选项，以使用户能够控制针织部件内针织结构的分布。

[0094] 如上所述，在图3A所示的示例针织过程或计算工具流水线的输入阶段302，针织系统100经由输入设备109获得输入数据，诸如输入数据/文件332。随后，针织系统100或其中的一个或多个计算设备(例如，设计计算机102)可以处理输入数据以生成输出文件，包括二维矩阵阵列。在本公开的一些方面，针织系统100可将唯一的字符和/或标识符分配给矩阵阵列中的一个或多个评估指标。在一些情况下，设计的每个像素根据比例阈值被定义为暗、中等或亮，然后被分配唯一的字母/字符。每个唯一的字母/字符被扩展为小的字母阵列，其对应于用于形成矩阵阵列的命令阵列。评估指标可以包括将初始针织区域分成小方块的子分区，每个小方块分配有字母，该字母是与针织结构相关联的唯一字符。用户/设计者可以控制针织结构的数量及其分布逻辑。例如，可以根据图像或数据文件来分布评估指标，并且用户可以选择如何过滤图像，基本上用结构“评估指标”或部件替换彩色像素。这些评估指标用作将不同的线圈结构分配给针织设计(例如，针织设计402)中的区域的机制。这是通过在针织设计中将颜色分配给所需的评估指标来实现的，例如，通过(i)过滤像素颜色，(ii)使用参数公式，或(iii)根据设计者手动地分配必要的分配信息。在一些情况下，针织系统100可为矩阵阵列中的每个评估指标分配唯一的字符和/或标识符。由针织系统100分配的唯一字符和/或标识符的数量可对应于用于制造/制作针织部件的不同针织结构的数量。如图3B所示，元件334表示可以基于输入数据(例如，元件332)和/或针织设计生成作为输出的唯一字符的示例数据结构(例如，矩阵阵列)。矩阵数据结构可存储在设计计算机102上，如图3B的元件331所指示。

[0095] 在本公开的一些方面中，针织系统100可以执行确定和/或分配逻辑，以相对于诸如光栅图像的特定数据输入或文件分配针织部件的不同针织结构。由针织系统100执行的这种分布可通过灰度色调和/或其他输入数据的采样来实现。如以上参照图3A所述，针织系统100可经由用户界面115在针织过程或计算工具流水线的采样阶段(例如，阶段304)执行这种采样。作为例子，16位灰度图像包括在两个预定值之间的260000个色调值，例如在零(0)和一(1)之间。在利用相对低数量的针织结构来设计/制作针织部件的情况下，针织系统100可以应用阈值机制，用于将灰度值重新采样为与设计者或终端用户期望包括在针织部件中的针织结构的数量一致的数量。

[0096] 针织系统100可分配阈值机制的一个或多个阈值、唯一的字符和/或标识符。在一些情况下，设计计算机102可以为每个阈值分配唯一的字符和/或标识符。在一些实施例中，当针织系统100评价包括一种颜色的单个纱线的针织部件时，针织系统可按密度自动布置针织部件的针织结构。例如，针织系统100可被配置为将针织结构从最密和/或不透明结构布置到最松和/或网状结构。如此，针织结构的分布可对应于图像(或其他输入数据)的灰度色调等级，其在由针织机器(例如，针织机器135)制造时可视觉上表现为像素化的针织部件或织物。在本公开的其他方面中，针织系统100可向设计者或终端用户推荐一条建议或推荐，以在例如当针织部件包括一种颜色的单个纱线时，通过密度来确定针织部件的针织结构的范围。

[0097] 再次参考上述唯一的字符矩阵数据阵列，针织系统100可自动地将该矩阵数据结构转换成标准的行编号的提花文件格式。例如，如图3B所示，矩阵数据结构(由元件334表示)可以被转换成由元件336表示的单独的文件格式。在一些情况下，计算工具(例如，计算工具334)在设计计算机102上执行，或针织系统100的其他合适的(一个或多个)计算设备可将矩阵数据结构331转换成提花文件格式。在一些情况下，矩阵数据结构的转换可以由文件生成器341执行。由针织系统100生成的提花文件由字符阵列组成，字符阵列表示二维空间，该二维空间包含由针织机器135执行的任何特定针织任务的一个或多个针织命令。该阵列中的字符行可以以针织机器135的操作顺序呈现，该针织机器135可以执行从底部到顶部、逐行、逐字符的针织，如图5A所示的顺序。特别地，图5A示出了用于2个针织结构(结构A—元件510和结构B—元件520)的序列的针命令标记，示出了每个结构的一个循环。如图5A进一步所示，阵列的每个字符限定由针织机器135执行的动作/操作(例如，针织构造)，例如图2所示的各种针织构造。针织机器135的一个或多个针可执行各种操作，其中包括：

[0098] 集圈—将新纱线添加到针上的操作，该操作先前是保持环或空的；

[0099] 针织—命令针通过由针保持的先前的环牵拉新的纱线，形成新的环的操作；

[0100] 浮线或浮针—命令针不操作的操作，允许新的纱线横向通过而不被抓住。

[0101] 转移—命令针将保持的(多个)环传递到相邻的针的操作，该相邻的针是空的或者已经保持一个环(或多个环)。对于某些针织机器，将环传递到同一针床上的针是不可能的，因此需要两步操作。

[0102] 分割—将针织操作和转移操作组合成单个操作的操作。分割操作命令针在相对的针床上针织环，而不丢失在原始针织针中保持环。

[0103] 在本公开的一些方面中，针织机器命令/操作加倍，特别地，针织系统100可为位于针织机器135的前针床和/或后针床的针分配不同的唯一字符。如此，机器级控制文件(例如，Sintral文件)连续地获得和评价来自提花文件的关于矩阵阵列的位置和针织命令的信息。

[0104] 图5B经由元件512和522示出了对应于分别由图5A所示的矩阵数据结构A(元件510)和矩阵数据结构B(元件520)表示的机器操作的技术注释。这些注释表示标准技术线圈注释，其中每个符号可以表示/指示由针织机器上的特定针织针执行的单个针织线圈。这种通过图5B中所示的技术注释“示出”针织物/部件的方式可用于向用户传达特定的针织/织物结构，并且还可用于在对针织机器135编程以执行针织部件的预期制作/制造时传达这种信息。对应于元件512和522的附图呈现了(针织机器135的)两个针床的简化顶视图，其中纱线示出了每个针动作/操作。特别地，如上所述，图5B所示的图示显示了每个针织结构/图案的一个循环。

[0105] 在制作针织部件时，针织系统100可依赖于标识针织“块”结构，而不是确定单个针操作。因此，在本公开的一些方面，针织系统100可为最终针织部件中的每个重复的针织结构分配针命令操作的线性阵列。当(一个或多个)针织结构按顺序重复出现时，这是特别相关的。因此，针织系统100可用针命令操作的小阵列解析矩阵数据结构的一个或多个唯一字符。例如，设计计算机102可以经由(提花)文件生成器341利用针命令操作的小阵列来解析矩阵数据结构的每个唯一字符。

[0106] 针织系统100可分析针织图案/结构并将它们分解为最小重复“块”。例如，如图5C所示，元件532表示针织设计534的一部分的重复块的示例性呈现。在该例子中，针织设计可以已经包括相应的线圈结构数据。该数据例如可以源自(i)图像和线圈分配，或者(ii)直接源自参数公式或设计者(用户)。这些重复块中的一个或多个可以由一个或多个针操作组成。在一些情况下，重复块中的每一个可以由一个或多个针操作组成。假定具有不同命令操作逻辑的不同针织结构可以被组合成一个输出文件，则一个或多个矩阵阵列在尺寸上可能不同。因此，在这种情况下，针织系统100可利用每个针织阵列的宽度和长度的公分母，使得针织结构(或相应的命令逻辑)的全部组合可最终在其边界处形成统一的矩形矩阵，从而减少和/或防止针织图案的变形。

[0107] 在本公开的其他方面中，为了提高特定/样品针织部件的分辨率，针织系统100还可通过(i)中断重复图案的循环和(ii)将原始图案的较小分段(或子块)添加到针织结构，进一步分解或“裂解”针织图案超过其单独的视觉部件。例如，如图5C所示，针织系统100可将针织部件的针织设计的附加裂解引入到针织部件的宽度方向，从而更改在针织部件的表面上描绘的图像的分辨率和比例，从而得到包括具有增加的分辨率的针织设计的针织部件(例如，针织部件530)。例如，参考图5C，元件532描绘了循环块的例子，该重复块包括用于原始针织设计(例如，设计534)的一部分的一个或多个针织结构。元件532包括多个重复单元，以及由针织图案的四单元块构成的单个针织结构(例如，元件535)。

[0108] 为了提高针织部件上的设计的分辨率，如上文所解释的，针织系统100的一个或多个计算设备(例如，消费者设备102)可分析针织设计534的一个或多个部分，以将针织结构535分解或裂解成更小的分段或子块，如针织结构537和539所示，其由在宽度方向上具有矩形形状的两单元块组成。从图5C所示的相应针织设计538中可以看出，原始设计中针织结构的分解，再结合针织结构部分的重新组装以形成新的针织结构，使得针织系统能够提高最终针织结果的图像/设计的分辨率，例如图5C所示的针织部件(例如，元件530)。由针织系统
100进行的针织部件的针织结构的“裂解”或分解过程，以及随后将针织结构/组成的一个或多个部分与针织部件内不同针织结构/组成的其他片段/部分重新组装，使得针织系统100能够基于针织部件中当前针织结构的不同部分的重新组装来生成新的针织结构/组成，从而在针织部件中一起创建新的针织结构和图案。换句话说，针织系统根据工业中已知的实践考虑哪些针织线圈可以或可以不彼此相邻，并且确保在当前的设计/组成中没有冲突。此外，针织系统根据设计者/用户和根据针织“规则”或针织机器限制重新组装线圈。

[0109] 如上文所解释的，针织系统100可以利用机器级控制文件(Sintral)生成器(例如，文件生成器342)来获得以下各项作为针织机的输入，(i)最终的提花文件，(ii)初始帆布/织物/针织部件的长度和宽度尺寸，(iii)统一的结构尺寸(两个方向的公分母)，以及(iv)针织机器参数。针织机器参数可包括与针织机器相关联的各种度量，诸如总的机器宽度、织物可拆卸、针织和转移速度和/或针计数器。这些参数连同其他机器信息可存储在针织系统中的一个或多个计算设备中，诸如如图3C的元件343所示的设计计算机102。在本公开的一些方面，针织系统100将该信息作为参数存储在机器代码文件模板(例如，Sintral文件)中的特定位置。这种将参数存储到机器代码中的非传统过程允许终端用户或设计者在操作针织机器时具有增加的控制，并且在迭代之间动态地改变由机器执行的针织。针织机器135可以使用来自消费者设计102的输出(诸如Sintral文件)来制造针织部件。因此在图3B中由元件336和338示出。

[0110] B.织物行为的可视化和模拟

[0111] 如上文所解释的，针织物具有唯一的特性，特别是由于其长的连续内环纱线，这可能会影响织物的整体行为。这些特性可能会导致针织部件具有非线性的三维运动。

[0112] 由针织系统100用来使针织部件的物理行为可视化的模拟机构将由针织系统生成的唯一字符点阵作为输入。因此，假定每个针织结构的特定商不同于矩阵阵列的预期的正方形逻辑，则针织系统100能够将初始矩阵中的每个单元(部分地如上面关于评估指标的分区所述)转换成特定的矩形测量。在本公开的一些方面，在为模拟建模之前，针织系统100可获得指示针织样品的尺寸的数据，其中尺寸在针织部件或织物的松弛状态下测量。针织系统100可利用该数据为每个针织结构确定唯一的纵横比，该纵横比对于相应的针织结构是特定的和恒定的。

[0113] 为了模拟引起针织部件变形的内力，针织系统100可以使用网格边缘(在针织部件的计算表示中，例如CAD)来创建物理模拟所述力的模拟弹簧的格子。软件工具可以以多种方式显示几何信息，例如，在CAD中或一般情况下。如本文所述，网格边缘(例如，多边形/像素建模)可用于创建格子，因为在将网格边缘转换为弹簧计算时，系统可能需要特定的尺寸信息，这可通过将表示3D对象的共同数学表示的非均匀有理基样条(NURB)表面转换为网格来实现。通常，当对象被扫描到CAD程序中时，最初使用NURBS扫描它们。针织系统100将每个网格边缘各自的长度转换成符合胡克弹性定律的弹簧。在一些情况下，这种转换可由针织系统100内的计算设备执行，诸如弹簧引擎116。针织系统100的一个或多个计算设备，例如弹簧引擎116，可将弹簧模拟为受力物体，并且整个网格可由针织系统100使用以可视化针织部件的整体几何形状。该模拟的输出可以包括针织部件的新几何形状，相对于在分配可能导致变形的针织结构之前的部件的预期设计，该针织部件的新几何形状已经由弹簧变形。在本公开的一些方面，针织系统100和/或其中的一个或多个计算设备(例如，弹簧引擎116)可创建动态迭代模拟，直到针织系统达到平衡。图5D示出了对于针织部件(例如，元件
550)的基于弹簧的模拟的可视化的静态图像，该模拟紧挨着所制作的针织部件(例如，元件
552)的图像。如图5D所示，该示例性测试示出了模拟图像550与针织样品552的变形行为之间的相关性。

[0114] C.针织部件设计的补偿方法

[0115] 通过将物理引擎模拟集成到针织设计和针织制作的过程中，针织系统100使得用户能够在开始制作/制造针织部件之前观察针织部件的变形行为。

[0116] 在本公开的一些方面，针织系统100可利用第一补偿方法(例如，“行复制”方法)使得用户能够控制织物或针织部件的形状轮廓。该第一补偿方法基于差分行复制，并且在一些情况下，可能是用于包括不同高度的针织结构的针织部件的优选方法。该补偿方法包括选择性地选择针织部件和各个针织结构的哪些区域要复制行，以例如在模拟过程中发现“较短”的那些区域中获得额外的长度。由针织系统100生成的机器代码(提花)通过在较短的针织结构中策略性地复制行来补偿高度差。如本文所解释的，由系统生成机器代码，作为要发送到一个或多个针织机器的最终针织指令。结果，针织系统100可在一个连续过程中为不同的针织区域针织不同数量的行。这种行复制方法可导致针织系统(例如设计计算机102)对一个或多个提花文件进行更改或修改。提花文件可以指示和/或包括由针织机器使用的一组符号，以知道每行的每个针要针织什么。如这里所述，针织系统可以根据补偿方法修改初始提花文件，并且系统可以基于该修改生成新的提花文件。

[0117] 在本公开的其他方面，针织系统100可以使用第二补偿方法(例如，“线圈密度”方法)，以使设计者或终端用户能够控制针织部件的轮廓形状。该第二补偿方法基于自动创建新的信息层，用于动态控制针织部件的线圈密度。该线圈密度信息层信息表示针织区域的位图的另一次出现，该针织区域具有用于设计中的每个线圈(针动作)的单独线圈密度信息，类似于提花文件，但具有线圈密度信息。在一些情况下，针织机器可包括提花文件的可选的特定扩展以包括线圈密度信息。通过改变可在针织机器中数字控制的针织部件的线圈密度，针织系统可控制由针织针创建的纱线的环是否被收紧或松开。针织系统100可通过复制针织部件的整体几何形状并将该信息转换成线圈密度值来自动生成初始新的信息层。如上所述，在一些情况下，该新的信息层可用作提花文件的部件或扩展。因此，尽管针织部件可能不会更改其图案/设计外观/针织结构，但是针织部件内的松紧度分布可能更改。因此，针织系统100可以在不更改线圈结构和整体设计的情况下，为图案中的每个线圈生成单独的线圈松紧度映射。在一些情况下，针织系统100可仅在针织部件的选定区域中修改针织部件的线圈密度。附加地，针织部件的线圈密度的改变可由针织系统100存储在类似于提花文件的附加文件中，从而呈现定义针织机器135的线圈控制的值的新的差分密度矩阵。

[0118] 针织部件的静止长度可由针织系统自动测量。在一些情况下，静止长度测量可以手动执行。附加地或可替代地，为了校准自动测量值，可以将手动测量的静止长度与自动测量值进行比较。在本公开的一些方面中，静止长度测量值可由诸如UI 115或弹簧引擎116的针织系统用作限定弹簧常数的参数。例如，系统可以通过在静止时采样多个针织部件来确定静止长度测量值。系统可以使这些值标准化并将它们存储在合适的存储区域中。下面的表1提供了图5E所示的多个不同针织结构(例如，结构1至7)的静止长度测量的示例列表：

[0119] 表I：静止长度测量值(数字是标准化的和相对的，基于静止时单一针织结构的针织部件采样)

[0120]

[0121] 包括“行复制”和“线圈密度”方法的各种补偿方法的评价可以由针织系统100使用例如如下数学模型来测量和评分：

[0122]

[0123]

[0124]

[0125] 如以上等式(1)所示，第一纵横比(“AR”)可由针织系统100通过确定初始针织设计形状的初始面积(“a”)并将该值除以针织部件的最大宽度(Wmax)来测量。在针织系统100实施诸如上述“行复制”和“线圈密度”方法(或其组合)的补偿方法之后，针织系统100可确定针织部件的新面积(“a”)和新宽度(“Wmax”)，以便使用等式(2)计算设计形状的第二/更新纵横比(“AR”)。使用等式(3)，针织系统可确定第一纵横比和第二纵横比的商(即，“ARR”得分)。在设计意图和模拟(ARR)之间的纵横比的商将趋向于一(1)到两个比率相同的程度。针织系统还可以确定初始面积(“a”)和新面积(“a”)之间的面积差(“ADR”得分)。在一些情况下，针织系统可以基于偏离原始针织形状的区域来确定ADR得分，这样，ADR得分越接近零(0)，补偿就越精确。

[0126] 由针织系统测量的这些得分值用于缩短或减少在传统系统中使用的反复试验的重复过程。然而，当开发新的针织原型时，这些得分仍然允许针织系统保持基于原型的创造性工作流程。当按比例放大时，与有经验的设计者和针织者相反，该针织系统将继续与由终端用户修改针织特性相关。

[0127] 附加地或可替代地，诸如“行复制”和“线圈密度”方法的补偿方法的评价可由针织系统100使用以下数学模型来测量和评分：

[0128]

[0129] 在一些情况下，如果此模型的方程式1导致零(0)与一(1)的值之间的分数值，那么系统可如下文等式(2)中所示确定方程式的倒数值，使得全部所得值大于一(1)。

[0130]

[0131] 再次参考等式1，初始设计形状的总面积(a)除以最大宽度(Wmax)(平方)的平方，并测量几何比(GAR)。在针织部件为正方形的情况下，GAR值可以等于(1)一。对于其他形状，GAR值可以反映形状的最大宽度与平均长度之间的数值比。在针织系统实施补偿策略之后，可确定新面积和宽度，并与模板/样品针织部件(诸如具有完美正方形形状的针织部件)进行比较。附加的几何偏差参数可以通过测量变形形状与原始形状—面积差异比(ADR)的偏差来确定—原始形状和变形形状可以叠加，并且在两者之间的区域中的绝对差异中的每一个可以通过针织系统求和和标准化：

[0132]

[0133] 如等式3(上面)所示，dif(a‑a’)是相对于原始正方形边缘中的每一个的面积差，A是原始正方形面积。因此，ADR得分更接近(0)零意味着形状(例如，原始形状和已经应用了补偿策略的针织设计的形状)彼此更相似，因此补偿方法更精确。当开发新的针织原型时，使用这些得分允许缩短反复试验的重复过程，同时保持基于原型的创造性工作流程和对研究和开发的整体方法。

[0134] 图6A示出了由针织系统100使用的不同补偿方法，以在制作之前预测针织部件的变形行为。例如，期望的针织图案602表示由针织系统100制作的特定针织设计。针织系统100的一个或多个计算设备(诸如设计计算机102)可确定根据针织图案602执行的一种或多种补偿方法的评价得分(例如，ADR和ARR得分)，以及没有对其应用补偿方法的针织设计的评价得分。附加地或可替代地，设计计算机102可以基于补偿方法的组合确定针织设计602的评价得分。

[0135] 如图6A所示，元件604示出了修改的针织设计，其可视地指示针织部件在制作之前的预测的变形行为，而元件606示出了基于应用的补偿方法由针织机器实际制造的相应针织部件的图像。基于对针织图案的各个部分分配特定的针织结构来确定变形。在针织图案的每个部分中，分配不同的针织结构，使得在从针织机器移除时并且在一些松弛时间之后，其变形为不同的尺寸。例如，元件604A示出了原始针织设计602的图像，该图像包括由针织系统不应用补偿方法而确定的预测的变形区域(红色和黄色)和评价得分值(例如，ADR和ARR)。如图6A至图6E所示，预测的变形区域可以被颜色编码(例如，红色和黄色)。在图6A至图6E所示的例子中，黄色可以指示原始(预期)设计中不存在于模拟中的区域，或者换句话说，针织部件的收缩。同样地，在这些例子中，红色可以指示模拟中不存在于预期设计中的区域。元件606A示出了由针织机器制造的所得到的针织部件，如图6A所示，所制造的针织部件的变形行为与由针织系统预测的行为一致。作为另一例子，元件604B示出了原始针织设计602的图像，该图像包括由针织系统使用“行复制”补偿方法确定的预测的变形区域(红色和黄色)和评价得分值(例如，ADR和ARR)。元件606B示出了由针织机器制造的所得到的针织部件，如图6A所示，所制造的针织部件的变形行为与由针织系统预测的行为一致。

[0136] 现在参考图6D中的例子，元件605A示出了原始针织设计602的图像，该图像包括由针织系统不应用补偿方法而确定的预测的变形区域(红色和黄色)和评价得分值(例如，ADR和GAR)。元件606A示出了由针织机器制造的所得到的针织部件，如图6D所示，所制造的针织部件的变形行为与由针织系统预测的行为一致。作为另一例子，元件605B示出了原始针织设计602的图像，该图像包括由针织系统使用“行复制”补偿方法确定的预测的变形区域(红色和黄色)和评价得分值(例如，ADR和GAR)。元件606B示出了由针织机器制造的所得到的针织部件，如图6D所示，所制造的针织部件的变形行为与由针织系统预测的行为一致。

[0137] 作为又一例子，如图6A所示，元件604C示出了原始针织设计602的图像，该图像包括由针织系统使用“线圈密度”补偿方法确定的预测的变形区域(红色和黄色)和评价得分值(例如，ADR和ARR)。元件606C示出了由使用所述线圈密度补偿的针织机器制造的所得到的针织部件，如图6A所示，所制造的针织部件的变形行为与由针织系统预测的行为一致。作为又一例子，元件604D示出了原始针织设计602的图像，该图像包括由针织系统使用行复制方法和线圈密度补偿方法的组合确定的预测的变形区域(红色和黄色)和评价得分值(例如，ADR和ARR)。元件604D示出了由针织机器制造的所得到的针织部件，如图6A所示，所制造的针织部件的变形行为与由针织系统预测的行为一致。

[0138] 图6B和图6C示出了由针织系统100用来预测具有不同针织设计(例如，针织设计612和622)的针织部件的变形行为的不同补偿方法的附加例子。

[0139] 图6E和图6F示出了由针织系统100用来预测具有不同针织设计(例如，针织设计612和622)的针织部件的变形行为的不同补偿方法的附加例子。

[0140] 针织系统100的一个或多个计算设备可被配置为生成新的针织图案。例如，消费者设备102(或其中执行的计算工具—设计工具333)可以被配置为生成新的针织图案。针织系统100可通过以下方式生成已知的针织图案：(i)标识针织部件(或针织设计)内的针织结构，(ii)将这些针织结构“裂解”成小的可重复组件，和(iii)将这些分割的部分(或子块)重新组合成新的和潜在不可预测的针织结构/图案。这种用于生成新的针织结构/图案的方法类似于上文所解释的用于通过使针织设计图案在针织结构分布和设计潜力方面更灵敏而改善或改进针织设计图案的分辨率的过程。通过创建针织系统100可将针织结构剖析/分解为具有最高分辨率的最小重复图案的附加方式，还包括使用诸如透明度、密度和纹理的不同结构特性开发用于不同结构之间的平滑过渡的模型。

[0141] 重要的是，本针织系统的目的是实现与能够以平稳和自动的方式参与针织设计过程的(一个或多个)终端用户接合。在本公开的一些方面，针织系统100可使用本文所述的生成图案制作过程来创建从各种类型的输入数据(诸如基于实际用户的数据)导出的针织品。例如，针织系统100可生成传感器驱动的针织信息以制作针织部件。在上述针织过程期间，也可以使用其他类型的信息，例如由终端用户提供的反映他们对更好性能的偏好和需求的数据。

[0142] 图7示出了根据本公开的一个或多个方面的用于修改针织设计的示例界面。用户界面700包括针织机器图像735、颜色参考调色板710、一个或多个颜色矢量(例如，矢量715)、表示针织结构(例如，针织结构720)的界面的部分、以及示出针织设计的呈现的显示部分701。用户界面700可显示示出用户在设计过程期间中作出的各种设计选择和选择项的动画。可以理解，用户界面700的部件可以包括由用户界面115提供的相应部件的相同或相似的特征和功能。

[0143] 作为另一例子，针织结构720可包括与本文描述的针织结构相同或相似的特征和/或组成。例如，尽管在图7中未示出，针织结构720可包括(或显示)与针织结构相关联的信息，诸如包括针织结构的底层针织组成或重复块。在一些情况下，用户可以在用户界面700中绘制颜色矢量715，以将特定颜色值(例如，纱线/材料颜色)关联(或分配)到特定针织结构。在绘制或修改颜色矢量之后，用户界面700可以图形地示出布置在针织机器图像735的一个或多个部分中的材料(诸如来自与所选颜色值相关联的一个或多个线轴的纱线)，如元件736所示。

[0144] 用户界面700中的针织机器图像735可用作用于制造针织产品(例如，针织鞋类鞋面)的针织机器(例如，针织机器135)的图形表示。由针织机器135用来制造针织产品140的材料(诸如材料130)可以在针织机器图像735中以图形表示。例如，如元件710所示，由用户选择的每种颜色或颜色参考可以由针织机器图像735中的一个或多个纱筒(或一些其他材料)图形表示。

[0145] 当用户选择和/或修改各种设计选择时，这些选择可经由针织机器图像735或界面700的其他部分实时地反映(例如，图形表示或模拟)。例如，通过更改纱线的一个或多个线轴的颜色以对应于新的颜色值，颜色参考710的颜色值的更改可反映在针织机器图像735中。作为另一例子，可用于特定设计的颜色的数量可由针织机器图像735中的线轴的数量以图形表示。在该例子中，空线轴可表示可被添加到调色板的未定义或可用的颜色参考。

[0146] 可以理解，用户的设计选择可以基于与针织设计相关联的限制而受到限制，诸如材料的可用性、结构规则和针织机器的物理限制。例如，由于用于制造针织产品的某些材料的供应的限制，可以向用户提供与这些材料(例如，纱线)的可用性或供应相对应的有限数量的颜色选择。因此，当用户选择颜色参考711时，可以向用户提供对应于当前供应的材料的颜色选项列表。作为另一例子，由于针织机器的结构或物理限制，用户可能在分配给特定针织结构的颜色选项的数量上受到限制。例如，如果诸如针织机器135的针织机器具有预定数量的“供给器”，则用户可能会受到颜色组合的数量或可基于针织机器中供给器的数量分配给针织结构的颜色的数量的限制。

[0147] 图8示出了根据本公开的一个或多个方面的设计和制造针织部件的方法。可以利用诸如图1所示的针织系统100的系统来执行图8中标识的步骤。

[0148] 首先，在步骤802，针织系统获得针织结构信息。系统可以从一个或多个计算设备和/或适当的存储区域(诸如库117)获得针织结构信息。附加地或可替代地，针织系统可以通过分析一个或多个针织样品/部件获得针织结构信息的一部分(或全部)。

[0149] 在步骤804，针织系统获得设计输入数据。系统可以使用设计输入数据来制造针织部件，该针织部件具有对应于与获得的设计输入数据相关联的图像的图形设计。输入数据可以包括数据文件，诸如光栅图像。输入数据可标识与针织设计相关联的各种视觉和物理属性(例如特征)。在一些实施例中，用户可从系统存储的多个针织设计中选择针织设计。

[0150] 接下来，在步骤806，针织系统对设计输入数据进行采样，例如在步骤804期间获得的输入数据。针织系统可以使用诸如UI 115的用户界面来对输入数据进行采样。用户界面可以包括分配逻辑和/或从针织系统的一个或多个其他计算设备获得分配逻辑，从而允许用户灵活地控制针织部件的设计，并且在步骤808，针织系统可以为要制造的针织部件分配针织结构。在步骤808，针织系统使用由终端用户/设计者提供的输入来分配针织结构。在一些实施例中，系统可以相对于特定的数据输入或文件(诸如在步骤804期间获得的输入数据)为针织部件分配不同的针织结构。在步骤806，可以基于灰度色调和/或其他输入数据的采样来执行针织结构的分布。

[0151] 在步骤810，针织系统评价针织设计和预测/确定的针织部件之间的差异。如本文所述，系统可实施针织部件的估计变形的物理模拟，这允许系统基于不同方法动态地添加补偿，以实现对针织机器的最终针织结果和物理输出的更好预测，例如，与预期设计相比，其中输出的轮廓更接近地类似于根据原始针织设计的轮廓。针织系统可基于分配的针织结构评价针织设计和预测/确定的针织部件之间的差异。在步骤810处，系统可以根据基于物理弹簧的补偿分析模拟在静止条件下针织部件的变形。针织系统可自动确定针织部件/织物中的再分布力以补偿物理变形。针织系统可包括模拟元件之间的力并相应地使这些元件变形的动态系统。在计算初始变形之后，可以执行进一步的计算以确定新的变形，直到达到平衡。在步骤810，系统可以使用一个或多个评价得分来评价所确定的差异。

[0152] 在步骤812，针织系统生成和/或输出用于操作针织机器的机器代码和/或数据文件。在本公开的一些方面，针织系统可以包括诸如编译器108的编译器，用于生成机器代码和/或数据文件和/或将机器代码和/或数据文件输出到针织机器135。

[0153] 在步骤812，系统可以利用文件生成器(例如，文件生成器342)来生成用于控制针织机器的数据文件，诸如Sintral文件。针织系统可基于各种输入(诸如提花文件、初始针织部件的长度和宽度尺寸、统一结构尺寸和针织机器参数)生成数据文件。在步骤814，针织系统可制造或制作针织部件。针织系统的一个或多个针织机器可基于在步骤812生成的指令或机器代码输出而制造/制作针织部件。

[0154] 虽然已经参照包括实现本公开的各方面的当前优选模式的具体例子描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的情况下，可以对上述系统和技术进行多种变型和置换。例如，系统、方法和/或用户界面可以包括与上述更多、更少和/或不同的功能，并且系统、方法和/或用户界面的各种特征可以以与上述不同的方式(例如，使用不同类型的界面元件)来激活或交互。此外，在不脱离本公开的情况下，各种工艺步骤也可以被更改、按顺序更改、省略一些步骤和/或包括附加步骤或特征。在不脱离如所附权利要求中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以对系统、方法和用户界面进行各种更改和修改。

[0155] 在下文中，各种特性将在一组编号条款或段落中突出显示。这些特征不应被解释为对本发明或发明概念的限制，而仅仅是作为本文所述的一些特性的突出显示来提供的，而不是暗示这些特性的重要性或相关性的特定顺序。

[0156] 条款1：一种方法，包括：由计算设备获得第一组针织结构信息；由所述计算设备获得设计输入数据；基于所述设计输入数据和所述针织结构信息向针织设计分配一个或多个针织结构；由所述计算设备并且基于所述针织设计生成一个或多个输出文件，所述一个或多个输出文件指示多个针织指令；以及将所述一个或多个输出文件发送到用于制造针织部件的针织机器。

[0157] 条款2：根据条款1所述的方法，其中，所述设计输入数据包括光栅图像。

[0158] 条款3：根据条款1或2所述的方法，其中，所述设计输入数据包括与所述针织设计相关联的一组视觉属性和一组物理属性中的至少一者。

[0159] 条款4：根据前述条款中任一项所述的方法，还包括：由所述计算设备对与所述设计输入数据相关联的多个灰度图像进行采样。

[0160] 条款5：根据前述条款中任一项所述的方法，其中，向所述针织设计分配所述一个或多个针织结构是基于与所述设计输入数据相关联的灰度色调等级的。

[0161] 条款6：根据前述条款中任一项所述的方法，其中，分配所述一个或多个针织结构还包括：经由用户界面接收用于分配所述一个或多个针织结构的用户输入选择。

[0162] 条款7：根据前述条款中任一项所述的方法，还包括：由所述计算设备并且基于预期针织设计确定对应于所述针织设计的所述针织部件的变形。

[0163] 条款8：根据条款7所述的方法，还包括：由所述计算设备显示所述针织部件的所述变形；由所述计算设备并且基于一个或多个补偿程序确定对应于所述针织设计的多个预测补偿结果；以及基于所述预测补偿结果，在所述针织部件中施加一个或多个再分布力，以补偿确定的变形。

[0164] 条款9：根据前述条款中任一项所述的方法，还包括：由所述计算设备并且基于所述针织设计生成矩阵数据结构，所述矩阵数据结构指示用于针织机器的多个针织指令。

[0165] 条款10：一种非暂时性机器可读介质，该非暂时性机器可读介质存储指令，所述指令在被执行时使计算设备：获得第一组针织结构信息；获得设计输入数据；基于所述设计输入数据和所述针织结构信息向针织设计分配一个或多个针织结构；基于所述针织设计生成一个或多个输出文件，所述一个或多个输出文件指示多个针织指令；以及将所述一个或多个输出文件发送到用于制造针织部件的针织机器。

[0166] 条款11：根据条款11所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述设计输入数据包括光栅图像。

[0167] 条款12：根据条款10或11所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述设计输入数据包括与所述针织设计相关联的一组视觉属性或一组物理属性中的至少一者。

[0168] 条款13：根据条款10至12中任一项所述的非暂时性机器可读介质，其中，向所述针织设计中分配所述一个或多个针织结构对应于与所述设计输入数据相关联的灰度色调等级。

[0169] 条款14：根据条款10至13中任一项所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述指令在被执行时还使所述计算设备：确定对应于所述针织设计的所述针织部件的变形。

[0170] 条款15：根据条款14所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述指令在被执行时还使所述计算设备：显示所述针织部件的所述变形；基于一个或多个补偿程序确定对应于所述针织设计的多个预测补偿结果；以及基于所述预测补偿结果，在所述针织部件中施加一个或多个再分布力，以补偿确定的变形。

[0171] 条款16：根据条款10至15中任一项所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述指令在被执行时还使所述计算设备：基于所述针织设计生成矩阵数据结构，所述矩阵数据结构指示用于针织机器的多个针织指令。

[0172] 条款17：一种装置，包括：一个或多个处理器；以及存储器，所述存储器存储指令，所述指令在被执行时使所述装置：获得第一组针织结构信息；获得设计输入数据；基于所述设计输入数据和所述针织结构信息向针织设计分配一个或多个针织结构；基于所述针织设计生成一个或多个输出文件，所述一个或多个输出文件指示多个针织指令；以及将所述一个或多个输出文件发送到用于制造针织部件的针织机器。

[0173] 条款18：根据条款17所述的装置，其中，所述指令在被执行时还使所述装置：确定对应于所述针织设计的所述针织部件的变形。

[0174] 条款19：根据条款18所述的装置，其中，所述指令在被执行时还使所述装置：显示所述针织部件的所述变形；基于一个或多个补偿程序确定对应于所述针织设计的多个预测补偿结果；以及基于所述预测补偿结果，在所述针织部件中施加一个或多个再分布力，以补偿确定的变形。

[0175] 条款20：根据条款17至19中的任一项所述的装置，其中，所述指令在被执行时还使所述装置：基于所述针织设计生成矩阵数据结构，所述矩阵数据结构指示用于针织机器的多个针织指令。