텍스타일 CAD를 활용한 도비 및 장식사직물의 디자인과 외관특성연구

Abstract

CAD(Computer Aided Design) 시스템은 설계과정에서 컴퓨터를 활용하여 설계 및 공정을 자동화 하는 과정으로써 컴퓨터의 자료처리능력을 바탕으로 생산 전에 제품의 완성단계를 미리 시연해 볼 수 있어 제품생산에 소요되는 시간과 경비 절감에 탁월한 효율성을 갖고 있다. 본 연구에서는 소재 개발 분야인 Weaving용 CAD를 활용한 도비직물 및 장식사 직물의 디자인작업 과정과 외관특성을 분석하는데 중점을 두었다. 대부분의 직물 전용 CAD 프로그램의 업무 프로세스를 보면 실 설계를 하고, 조직설계를 한 후에 시뮬레이션의 과정을 거쳐서 직물의 제직형태를 미리 예측하는데, 단순해 보이는 프로세스이지만 사용자가 실 설계 및 조직설계를 어떠한 방식으로 하는가에 따라서 다양한 결과물이 나올 수 있으므로 각 단계별 설계과정에서의 유의사항과 기술의 적립이 필요하다. 프로그램은 국내에 보급되어져있는Weaving용 CAD 시스템 가운데 높은 기술력으로 개발된 TexWeave program을 활용하였으며, 조직설계비중이 높은 도비 직물과 실 설계비중이 높은 장식사 직물을 선별하여 업무프로세스별 유의사항과 작업내용을 검토하고, 실제직물과 CAD로 작업된 디자인의 외관특성을 분석하여 유사점과 차이점에 대한 비교와 활용 방안 등을 연구 하였다. 조직설계부분에서는 다양한 조직설계방식 중에서 복잡한 조직도를 편리하게 작업하기 위한 종광 설계 부분을 활용하였으며, 이는 작업 후에 생산을 위한 작업지시서 작성부분과 설계가 완료된 조직의 재구성을 위한 작업에서 유용하게 활용될 수 있음을 알게 되었다. 실 설계 부분에서는 장식효과에 의한 외관특성이 두드러지는 직물에서 문제점과 유의사항이 나타났다. 일반적으로 직물의 시뮬레이션은 조직의 일 완전 조직과 실 배열을 연속적으로 이미지상에 반복하여 표현하는데 이 과정에서 불규칙하고 다양한 직물의 외관이 일률적이며, 규칙성을 띄게 되므로 실 설계과정에서 같은 종류의 장식사를 시작 위치를 변경하여 불규칙성을 띄도록 여러 개를 설계 하고, 실 배열에서 불규칙하게 번갈아 배열함으로써 문제점을 해결하였다. 시뮬레이션에서는 원사의 색상이 흰색이나 파스텔톤의 밝은 색상일 경우 원사의 기본음영감에 의하여 결과물의 색상이 전체적으로 그레이톤(Gray tone)을 띄게 되는데 이러한 증상은 원사가 섬세할수록 두드러지게 표현된다. 따라서 시뮬레이션 옵션에서 원사의 음영을 조절하는 "Shadow" 기능과 ‘White"기능을 활용하여 조절하였다. 하지만 이러한 기능은 원사의 색상을 고려하여 조절해야 하는데 밝은 원사의 원본색상만을 고려하여 사용할 경우 음영감이 사라지면서 입체감이 떨어지고 이로 인하여 조직의 느낌을 파악하기 힘든 단점이 나타났다. 제직된 실제직물과 Weaving용 CAD작업물의 비교는 화상분석을 통하여 연구하였다. 화상분석 과정을 보면 실제직물을 카메라를 통하여 얻어진 이미지를 그레이(Gray)로 변환 하고, CAD작업 물은 BMP로 저장한 후에 두 종류의 이미지를 ImageJ 프로그램을 활용하여 FITS파일로 변환하고 MR 분석 프로그램으로 분석하였다. MR/1 프로그램에서 비교된 이미지 화상분석은 총6개의 스케일로 이미지를 나누어서 이미지간의 Pixel별로 비교 분석 되었으며, 도비직물의 결과물은 대부분 0.90이상의 높은 이미지간의 상관성을 나타내고, 장식사 직물의 경우는 도비직물에 비해 비교적 낮은 상관성을 보였다. 또한 같은 장식사 직물이라도 특성이 균일한 직물은 불규칙한 직물에 비하여 상관성이 높게 나타났다. Weaving용 CAD 작업물이 원본 직물과 유사한 이미지 효과를 갖기 위해서는 원사디자인과 조직디자인 밀도 입력과 원사의 배열 등에서 정확한 데이터 입력이 필요하므로 다양한 원사 및 조직에 대한 디자인을 기반으로 직물 디자인 종류별 정확한 업무의 프로세스를 위한 지속적인 연구가 요구되며, 작업된 디자인의 상관성을 검토함에 있어서 화상정보의 경우 그레이(Gray scale)로 변환하여 Thresholding을 조절하여 웨이블릿을 활용하는데 직물과 CAD작업물간의 위치 선정이나 Thresholding값에 의하여 수치가 변화되는 것을 알 수 있으며, 이 부분에 대한 정확한 정립에 대한 연구가 계속적으로 필요 할 것으로 생각되며, 이러한 특성은 장식사 직물의 경우 원사 디자인의 불규칙성에 따른 시뮬레이션의 개선사항을 적립하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 예측된다.;CAD(Computer Aided Design) System, the process that simulates the automation of the design and industrial process using computer system, dramatically reduces time and effort spent on manufacturing products as it can demonstrate the status of a complete product prior to a physical manufacturing of the corresponding product. The primary purpose of this research is to analyze the designing process of dobby weave and decorative threads with the use of textile CAD as well as the exterior characteristics. The work process of design CAD program exclusive for weave typically begins with designing threads and texture, followed by simulation before forecasting weaving form. It may look simple but precautions and technical accumulation are required as you can get a variety of outcomes according to the methods adopted to design threads and texture. The program used in this research is TexWeave, which is developed based on superior technology compared to other Textile CAD Systems introduced in domestic market. I have selected the dobby weave with higher weight given on textile design and the decorative thread texture with higher weight given on thread design, reviewed precautions and content of works for each work process and conducted research on comparison of similarities and differences among them and where to utilize them by analyzing actual textiles and exterior characteristics of design created by CAD. The healds design part has been utilized in texture design sector to facilitate working on complicated organizational, which I have found can be utilized usefully in preparing work instruction for production after design work and in reorganizing textile whose design is completed. Problems and precautions have been found in decorative threads among thread design sectors. In general, the simulation of weave is expressed by arranging the array of complete texture and threads in succession and during this process, various irregular decorative threads show consistent and regular pattern. I have designed several decorative threads by changing the starting point of same type of decorative threads so that they show irregular pattern and rectified the problem by arranging threads alternatively on an irregular basis. In simulation, the textile outcome, if its outer thread has bright colors such as white and pastel tones, shows gray tone overall due to the shadow effect of the outer thread, which is more likely the case if outer thread is thinner. Therefore, I have controlled the extent of shadow effect of outer thread using “"Shadow" and ‘White" functions. However, the use of these functions with original bright color of outer thread taken into account only will eliminate the shadow effect and three-dimensional effect, which makes it difficult to recognize the feel and details of textile. The comparison between actually woven textiles and the designs created by Textile CAD has been made through the image analysis. To analyze the images, the picture of actual textile is converted to Gray while CAD designs are saved as a BMP file and then two different types of images are converted to FITS files to be analyzed using the MR analysis program. The images to be compared by MR/1 program are classified into six different scales before they are compared and analyzed for each level of pixel among different images. The dobby weave outcome has mostly demonstrated high image correlativity with 0.90 or more while textile made of decorative thread has shown relatively low correlativity, compared to the dobby textile. In order to obtain the outcome of Textile CAD Design with its image similar to that of original weave, precise data for density of outer thread and texture design and for the arrangement of outer thread is required to be entered, which necessitates a sustained research into a precise work process for different types of textile design based on a variety of designs for outer threads and textures. In addition, in reviewing the correlativity of created designs, the relevant values of image information, which is converted Gray scale to utilize wavelet by controlling Thresholding have turned out to change according to location of CAD images and Thresholding values, which also requires a continuous research. These characteristics are expected to be utilized usefully in coming up with optimal solution for enhanced simulation, particularly, with respect to the irregularity of outer thread design of decorative textures.