织物设计与分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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织物设计是纺织工厂、企业生存之关键与发展方向，惟有品种、花色不断的翻新、改变产品之结构与实现产品的升级，才能促进生产与提升经济效益，故织物设计实为生产当中最重要的一环。纺织品设计的方向是否符合市场需求，直接关系到其竞争力的强弱，此乃纺织品设计者首要考虑的课题。

现代光学与成像技术 一、前言：光的世界与人类的探索 自古以来，光一直是人类认知世界的重要途径。从亚里士多德对光线直线传播的朴素观察，到牛顿对光的微粒说的深入研究，再到麦克斯韦统一电磁场理论的宏伟蓝图，光学经历了漫长而辉煌的发展历程。进入现代，随着量子力学的建立和激光技术的突破，光学已不再仅仅是描述光现象的学问，而是深入到材料科学、信息技术、生物医学等诸多前沿领域的关键支撑技术。 本书旨在系统地梳理现代光学与成像技术的核心原理、关键器件及其在实际应用中的最新进展。我们将聚焦于那些推动当代科技革命的关键领域，包括波动光学的基础理论、几何光学在精密仪器中的应用、光的量子特性以及前沿的超分辨成像技术。我们希望为读者提供一个既扎实于经典物理基础，又充满面向未来的创新视角的学习体验。 二、波动光学基础与光的传播 波动光学是理解光干涉、衍射和偏振现象的基石。本章将从麦克斯韦方程组在介质中的应用出发，阐述平面波、球面波的传播特性，并引入光场的概念。 2.1 电磁场的统一描述： 详细分析在无源、各向同性介质中电磁波的传播方程。着重讨论光的横波性质，以及折射率、介电常数与光速之间的关系。 2.2 惠更斯-菲涅耳原理与衍射理论： 深入探讨惠更斯原理的现代诠释，并以此为基础推导菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的数学模型。特别关注单缝、圆孔衍射图样的形成机制及其在分辨率限制中的作用。 2.3 干涉现象的精确分析： 系统介绍相干光的基本条件，并详细剖析杨氏双缝干涉、薄膜干涉（包括牛顿环和迈克尔逊干涉仪）的理论模型。重点讲解如何利用干涉原理进行精密测量（如波长测量、光学厚度确定）。 2.4 偏振光： 偏振态的数学描述（琼斯矢量和斯托克斯参数），以及线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生与转化。探讨马吕斯定律、布儒斯特角和全反射现象，并介绍用于分析材料双折射特性的黎曼圆。 三、几何光学与成像系统 尽管波动光学描述了光的本质，但在宏观尺度下，几何光学依然是设计光学仪器（如相机、望远镜、显微镜）不可或缺的工具。 3.1 光的折射与反射定律的精确应用： 利用费马原理阐述光路的可行性，并推导斯涅尔定律。 3.2 矩阵光学方法： 引入光线追迹矩阵（ABCD 矩阵）来描述光线在透镜和反射镜系统中的传播。这是一种强大的代数工具，能高效地分析多元件系统的放大率、焦距和像差。 3.3 理想成像系统的局限性与像差： 阐述理想成像的条件（如共轭关系），并详细分析五大主要几何像差：球差、彗差、像散、场曲和畸变。讨论如何通过优化镜片组设计（如复合并面透镜）来校正这些像差。 3.4 常用光学仪器的原理： 结合矩阵光学和波动光学知识，分析人眼、放大镜、复式显微镜和望远镜的结构、放大原理及实际性能限制。 四、激光原理与非线性光学 激光，作为一种高度相干、单色性强、方向性好的光源，是现代光学技术的核心驱动力。 4.1 受激辐射与激光器基础： 深入讲解爱因斯坦的自发辐射、吸收和受激辐射系数，阐述粒子数反转的物理意义。分析激光器的基本组成（增益介质、谐振腔、泵浦源）及其工作原理。 4.2 激光的特性与重要类型： 总结激光的优异特性，并对比介绍气体激光器、固体激光器（如Nd:YAG）和半导体激光器的特性与应用。 4.3 光的非线性效应： 当光强足够高时，介质的电响应不再是线性的。本节介绍二次谐波产生（SHG）、参量下转换（OPO）等重要非线性过程，它们在频率转换和超快光源产生中扮演关键角色。 五、现代成像技术与光学信息处理 光不仅用于观察，更是一种强大的信息载体。本章关注如何利用光的波动性和衍射特性进行信息的编码、传输与解码。 5.1 衍射光学元件与全息术： 介绍衍射光栅的原理及其在光谱分析中的应用。深入探讨全息成像的原理，即如何通过记录物光和参考光的干涉条纹来记录光场信息，并实现三维再现。 5.2 空间滤波与傅里叶光学： 利用光的傅里叶变换特性，解释透镜在角谱域（频域）进行滤波的原理。这对于去除图像噪声、增强特定空间频率信息至关重要。 5.3 现代成像技术的挑战与前沿： 衍射极限的突破： 传统显微镜受限于光的衍射，分辨率无法超越半个波长。本节将详细介绍近场扫描光学显微镜（NSOM）和基于荧光饱和（STED）、随机光照（SIM）等技术的超分辨成像方法，展示如何打破这一经典限制。 计算成像： 讨论如何将光学模型与先进的计算算法（如深度学习）相结合，实现传统光学系统难以完成的成像任务，例如单像素相机、相位恢复技术。 六、光与物质的相互作用及应用 6.1 光谱学基础： 探讨原子和分子的能级结构，介绍吸收光谱、发射光谱和散射光谱（如拉曼散射）的基本原理，以及它们在材料成分分析中的应用。 6.2 光电效应与探测器： 阐述光电倍增管（PMT）和电荷耦合器件（CCD）的工作机制，分析这些关键探测器在不同光照条件下的响应特性和噪声来源。 6.3 光学计量与传感： 介绍利用光纤、光栅和干涉仪进行温度、压力、应变测量的基本方法，强调光传感技术在环境监测和结构健康监测中的优势。 七、总结与展望 现代光学已经渗透到从基础物理实验到日常生活的所有角落。本书所涵盖的内容只是这个广阔领域的一个缩影。未来的发展将更加侧重于将光学、电子学和计算机科学深度融合，例如在量子计算、生物活体成像和集成光电子学等领域的革命性突破。我们鼓励读者以本书为阶梯，继续探索光学更深层次的奥秘。

作者简介

曾雯卿

　　现职
　　黎明技术学院流行设计系副教授

　　经历
　　万能科技大学设计学院副教授

　　专长
　　色彩应用与流行分析
　　织物设计与分析
　　织物染色

黄峻群

　　现职
　　黎明技术学院时尚造型设计系讲师

　　专长
　　织物设计与分析
　　高分子合成
　　饰品制作

蔡鸿宜

　　现职
　　黎明技术学院流行设计系助理教授

　　专长
　　织物设计与分析
　　电脑辅助设计软体
 

Chapter 1　织物组织概论
1-1　织物之种类
1-2   织物组织之意义
1-3   织物组织之表示法

Chapter 2 　三元组织
2-1　平纹组织
2-2   斜纹组织
2-3   缎纹组织
2-4   三元组织之特性

Chapter 3 　上机图

Chapter 4 　组织与色纱

Chapter 5 　变化组织
5-1　变化组织之方法
5-2   变化平纹
5-3   变则斜纹
5-4   曲线斜纹
5-5   破斜纹
5-6   飞斜纹组织
5-7   山形斜纹
5-8   菱形斜纹
5-9   夹花斜纹
5-10 捻斜纹
5-11 网形斜纹
5-12 阴阳斜纹
5-13 阴影斜纹
5-14 重缎子组织
5-15 花岗组织
5-16 变则缎纹
5-17 阴阳缎纹
5-18 阴影缎纹
5-19 小缇花组织
 

1-2　织物组织之意义

本书是以探讨梭织物为主，织物系利用天然纤维、人造纤维或各种不同纤维混合之纱线纵横交错而成，纵向者称为经纱（warp），横向者称为纬纱（welf），不论何种织物均由经纬纱（丝）交错而成，此经纬纱互相交错之情况称为织物结构图，一般而言梭织物可分为三种：

（一）平行织物类

此种织物系一组互相平行之经纱，与一组互相平行之纬纱以直角交错方式所织成之织物，此种织物应用之范围最广，如平纹、斜纹、缎纹等均是。

（二）起毛织物类

此织物表面呈现毛绒或毛圈状，如毛巾、天鹅绒织物等。

（三）绞经织物类

此种织物是由部分或全部经纱或左或右互绞再与互相平行之纬纱互交而成之织物，如沙罗织物等。

1-3　织物组织之表示法

（一）组织点、经浮点与纬浮点

在织物内经纬纱按一定的规律相互浮沉交织而成，这种相互浮沉交织之规律性称为织物结构图，当织物结构产生变化时，织物之外观及性质亦随之而变。

经纬纱交织处称为组织点，如图1-3-1所示，若此组织点为经纱在纬纱之上称为经浮点，若纬纱在经纱之上则称为纬浮点。
 

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拿到《织物设计与分析》这本书，我第一时间就被它那种“娓娓道来”的讲解方式吸引了。作者就像一位经验丰富的老朋友，一点一点地跟我分享他对织物的理解。它在介绍“织物的历史演变”时，没有生硬地罗列时间表，而是通过讲述不同历史时期代表性的织物，来展现人类社会在纺织技术上的进步和文化交流。比如，它讲到丝绸之路上的各种精美织物，讲述了它们是如何跨越国界，影响了东西方的服饰文化。它还探讨了工业革命对织物设计和生产带来的颠覆性变革，以及现代科技如何不断推动着织物的创新。这本书让我觉得，织物不仅仅是物质的存在，它更是承载着人类文明和历史变迁的载体。每一次翻阅，都能让我感受到一种穿越时空的连接，对“织物”这两个字有了更深刻的情感共鸣。

评分☆☆☆☆☆

《织物设计与分析》这本书的“设计”部分，给了我一种“从无到有”的创作冲动。它不仅仅是告诉你如何组合已有的元素，更是引导你去探索“创新的可能性”。作者在书中提出了一些关于“未来织物”的设想，比如可以根据环境温度自动调节保暖度的织物，或者是可以根据穿着者的心情改变颜色的织物。这些想法虽然听起来有些科幻，但书里都给出了实现这些设想的科学依据和技术路径。它鼓励读者跳出固有的思维模式，去思考织物在未来生活中还能扮演怎样的角色。我特别喜欢它关于“个性化定制织物”的那一部分，它探讨了如何利用数字技术，让每个人都能设计出独一无二的织物。这本书让我觉得，织物设计不再是束缚于传统，而是充满了无限的活力和想象力，可以满足人们越来越多样化的需求。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“设计”部分，真的太让人心动了！我本身就喜欢DIY，对各种手工制作都有浓厚的兴趣，而《织物设计与分析》给了我前所未有的灵感。它不是简单地告诉你“怎么做”，而是告诉你“为什么这么做”。例如，在讲到“提花设计”的时候，它不仅展示了各种复杂的提花图案，更深入地分析了提花组织是如何通过经纬线的交错变化来形成图案的，以及不同的提花工艺会带来怎样的视觉和触觉效果。我还学到了很多关于“肌理”的设计方法，不仅仅是通过织造，还可以通过后整理，比如起毛、起绒、压花等，来改变织物的表面质感。这本书还提供了很多“设计元素”的组合技巧，比如如何将色彩、纹理、肌理、图案巧妙地融合在一起，创造出独特而富有表现力的织物。我感觉自己就像拥有了一个强大的设计工具箱，里面装满了各种各样的想法和可能性。我迫不及待地想把这些知识应用到我的手工作品中，做出更多令人惊艳的作品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排方式让我觉得非常用心。它不是按照章节顺序一股脑地把知识倾倒给你，而是非常有逻辑地循序渐进。一开始，作者先带领我们回顾了织物的基础知识，从纤维的种类、特性，到纱线的捻度、结构，再到最基本的织法，比如平纹、斜纹、缎纹，都解释得非常到位。我特别赞赏作者在讲解这些基础概念时，没有忽略掉它们在实际应用中的意义。比如，讲到平纹的时候，它不仅说了平纹是最简单的织法，还强调了它的透气性和易染色性，并举例说明了它在服装和家居用品中的广泛应用。然后，它逐渐深入到更复杂的组织结构，像是提花、镂空、割绒等等，每一个复杂的组织都配上了清晰的结构图和成品效果图，让你一目了然。最让我惊艳的是，书中还探讨了织物的“功能性”设计，比如防水、防紫外线、抗菌的织物是如何通过改变结构或添加特殊后整理来实现的。这让我意识到，织物不仅仅是美观的，它还可以承载更多高科技的功能。这本书让我对“一匹布”有了更深的敬畏，也激发了我对未来织物设计的无限想象。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始我看到“分析”这两个字，还有点担心书会很偏向理论，甚至可能充斥着晦涩的公式。但读了之后，发现完全不是我想象的那样。《织物设计与分析》的“分析”部分做得非常棒，它不是让你去背诵枯燥的公式，而是教你如何“读懂”织物。比如，它有一章是关于“织物的力学性能分析”，里面讲解了如何通过观察织物的悬垂性、抗皱性、耐磨性来判断它的品质和适用场合。作者用了大量的实例，比如同样是牛仔布，为什么有的耐磨到可以当工作服，有的却软糯得只适合做裙子。它还解释了纤维的长度、纱线的紧密度、织物的组织结构等因素是如何影响这些力学性能的。我觉得最有趣的是，它还教你如何通过一些简单的物理测试，比如拉伸、揉搓、刮擦，来评估织物的性能，这些方法我回去就想在家里试试看。这本书让我觉得，织物不再是单纯的“布料”，而是一个充满科学原理的精密结构，理解了这些原理，就能更好地驾驭它。

评分☆☆☆☆☆

我平时对服装设计很感兴趣，也常常自己动手做些小玩意，但总觉得在面料的选择和处理上，总缺了点火候。《织物设计与分析》这本书就像及时雨一样，给我带来了很多启发。它里面有一大部分专门讲“色彩与织物的关系”，让我彻底刷新了对颜色的认知。我之前只是觉得颜色搭配好看就行，但这本书深入剖析了颜色在织物中的“视觉效果”和“情感传达”。比如，为什么某些颜色组合会让织物看起来更厚重，某些又会让它显得轻盈飘逸；为什么冷色调的织物在视觉上会收缩，暖色调的又会膨胀。书里还提供了很多关于色彩和谐与对比的理论，并且结合了不同文化背景下的色彩偏好，这点非常实用。此外，它还讲到了如何利用织物的“肌理”来增强色彩的表现力，比如光滑的缎面和粗糙的麻布，即使是同一种颜色，呈现出来的感觉也会截然不同。这本书不仅教我如何“看”颜色，更教我如何“用”颜色，如何让我的设计因为对色彩和织物更深入的理解而脱颖而出。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校纺织专业的学生，平时接触的书籍都比较偏向学术研究。《织物设计与分析》这本书给我最大的感受是，它完美地连接了理论与实践。书里对于各种“新型织物”的介绍让我大开眼界。比如，那些具有导电性、发光性、甚至可以监测身体健康数据的智能织物，它们是如何通过特殊的纤维、特殊的编织方法或者特殊的后整理来实现这些功能的？书里都给出了详细的解释，并且引用了很多前沿的研究案例。这不仅仅是知识的补充，更是对我未来研究方向的启发。作者在探讨这些新材料的时候，并没有回避其中的技术难点，反而会深入浅出地分析其背后的科学原理。我特别喜欢关于“可持续织物”的那一部分，它不仅介绍了如何利用回收材料、天然材料来制作环保织物，还分析了不同可持续织物的性能差异和应用前景。这本书让我觉得，织物设计不仅仅是关于美观，更是关于如何运用科技解决实际问题，创造更美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到这本《织物设计与分析》真的像挖到宝一样！我原本以为这种书会很学术、很枯燥，但它从第一页开始就抓住了我的注意力。书里的插图简直太精美了，那些纹理、色彩的组合，看得我心痒痒，恨不得立刻动手尝试。作者在介绍各种织造技术的时候，不是那种干巴巴的理论讲解，而是搭配了好多实际案例，像是不同时代、不同地域的代表性织物，从古代中国的丝绸到欧洲的蕾丝，再到原住民的纺织品，都讲得绘声绘色。我特别喜欢它关于“纹理的叙事性”那一章，作者通过分析织物的纹理如何传达情感、文化和历史，让我对“看”织物有了全新的理解。以前我只觉得好看不好看，现在才知道原来每一根线、每一个编织方式背后都有故事。而且，它还把很多复杂的数学原理和力学概念，用非常直观的图表和例子解释清楚，比如为什么某些结构会更牢固，为什么某些纤维会产生特别的光泽。对我来说，这绝对是一本既能满足我审美需求，又能提升我专业技能的绝佳读物。我打算把它放在我的工作室里，随时翻阅，每次都能从中获得新的灵感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“分析”篇幅，真的让我学到了很多“拆解”织物的能力。作者用非常系统的方式，教会我如何从宏观到微观，层层深入地去理解一块织物。它先从宏观的“整体风格”和“应用场景”入手，比如一块提花织物是用于窗帘还是服装，它的整体风格是什么样的。然后，它会逐步深入到“组织结构”的分析，判断是平纹、斜纹、缎纹还是更复杂的提花结构。接下来，它会关注到“纱线”的特性，比如纱线的粗细、捻度、材质，以及这些特性如何影响织物的“手感”和“外观”。最让我印象深刻的是，它还讲解了如何从织物的“边缘”和“反面”来判断其工艺的精细程度和品质。这让我觉得，原来一块普通的布料，里面可以蕴含这么多信息，等待我们去发掘。这本书不仅仅是教授知识，更重要的是培养了一种“观察”和“思考”织物的能力，这对我日后的工作非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

对于我们这些在纺织行业摸爬滚打多年的从业者来说，《织物设计与分析》这本书就像是一本“武功秘籍”，让我重新审视了很多我习以为常的工艺和技术。作者在分析“织物的性能与应用”这一块，做得非常深入。它不仅仅是列举织物的性能指标，而是通过对大量实际应用场景的分析，来解释为什么某种织物适合某种用途。比如，为什么在制作户外帐篷的时候，需要高强度的尼龙织物，并且需要特殊的防水涂层？为什么在制作高性能运动服时，需要轻薄、透气、速干的聚酯纤维混纺织物？这本书用非常专业的语言，但又非常清晰地解释了这些背后的原理，包括纤维的吸湿性、透湿性、回弹性、耐候性等等。我之前很多凭经验来判断的东西，在这本书里得到了科学的印证，也让我对如何更精准地选择和设计织物有了更深的认识。这本书让我觉得，每一次织物的选择和设计，都蕴含着丰富的科学知识和应用智慧。