陳姍姍，洪文進(jìn)，吳　艷

(1.西南民族大學(xué)，四川 成都 610200；2.浙江橫店影視職業(yè)學(xué)院，浙江 金華 322100;3.江南大學(xué)，江蘇 無(wú)錫 214122)

基于胸圍位置變化下的內(nèi)衣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理分析

陳姍姍1，洪文進(jìn)2，3，吳艷3

(1.西南民族大學(xué)，四川 成都 610200；2.浙江橫店影視職業(yè)學(xué)院，浙江 金華 322100;3.江南大學(xué)，江蘇 無(wú)錫 214122)

文章對(duì)80名20～25歲女性胸圍測(cè)量，通過(guò)模糊C均值聚類方法進(jìn)行聚類分析，得到以BP點(diǎn)在上體中的縱向及橫向相對(duì)位置。采用OptiTex三維服裝CAD技術(shù)的3D模塊進(jìn)行立裁實(shí)驗(yàn)，獲得BP點(diǎn)位置變化下的樣板后將樣板進(jìn)行疊加分析，并總結(jié)了變化規(guī)律。

三維人體測(cè)量；BP點(diǎn)；服裝CAD ；緊身衣樣板

為改善女上裝的合體性，建立女裝上衣紙樣的數(shù)學(xué)模型，提高數(shù)字化服裝的合體性等目的。近年來(lái)，許多服裝院校和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)針對(duì)特殊體型對(duì)服裝結(jié)構(gòu)樣板的影響做了大量的研究，陸鑫等[1]以165/84A標(biāo)準(zhǔn)人體模型作為研究對(duì)象，通過(guò)立體裁剪得到胸高分別抬高1 cm,2 cm,3 cm下的緊身衣樣板，并對(duì)獲得的三種緊身衣樣板進(jìn)行疊加，由此總結(jié)平面結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。彭磊、謝紅等[2]提取女性特殊體型指標(biāo)后以凸胸、凸肚和高肩胛骨三種情況進(jìn)行人臺(tái)補(bǔ)正獲得女裝原型樣板，以期完善特殊體型女裝原型的樣板庫(kù)。但對(duì)于乳房在上體位置差異所帶來(lái)衣身結(jié)構(gòu)的變化鮮有研究，本文以此為切入點(diǎn)，著重探討了乳房在縱向及橫向位置的變化特點(diǎn)，及相應(yīng)位置緊身衣結(jié)構(gòu)樣板的差異，歸納緊身衣的結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，以期為服裝生產(chǎn)提供一些微薄的補(bǔ)充指導(dǎo)作用。

1　人體測(cè)量

此次測(cè)量實(shí)驗(yàn)在三維人體測(cè)量室進(jìn)行，采用的測(cè)量?jī)x器是德國(guó)VITUS SMART XXL 非接觸人體掃描儀。測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的溫度為27℃±3℃，濕度為60%±10%[3]。

測(cè)量實(shí)驗(yàn)室封閉無(wú)照明，被測(cè)者要求自然站立，全身放松，避免聳肩，背彎等；雙腳按規(guī)定放在儀器測(cè)試臺(tái)上的標(biāo)記處，雙臂自然下垂至相對(duì)身體兩側(cè)向上微抬約8～10 cm。測(cè)量時(shí)，被測(cè)者目視前方，保持自然呼吸，盡量保持身體靜止不動(dòng)。為了減少誤差，盡可能對(duì)每個(gè)被測(cè)者進(jìn)行三次(多次)測(cè)量，用以取其平均值，減少誤差。

根據(jù)研究目的，選取了包括身高、胸圍、頸窩點(diǎn)到左BP點(diǎn)、頸窩點(diǎn)到右BP點(diǎn)、前腰節(jié)高(前腰節(jié)距離地面的垂直高度)、BP點(diǎn)高(BP點(diǎn)距離地面的垂直高度)、肩峰點(diǎn)高(肩峰點(diǎn)距離地面的垂直高度)、乳間距共8個(gè)項(xiàng)目[4]。

2　數(shù)據(jù)分析

2.1基本統(tǒng)計(jì)量分析

樣本數(shù)的確定要根據(jù)實(shí)際情況而定，既要避免樣本數(shù)太小造成誤差太大，也要避免樣本數(shù)太大導(dǎo)致人力物力的浪費(fèi)，通過(guò)公式計(jì)算最終確定此次實(shí)驗(yàn)測(cè)量的人數(shù)為180個(gè)。數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的是(通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理)剔除可能影響分析結(jié)果的異常數(shù)據(jù)和無(wú)效數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理后最終確定有效數(shù)據(jù)樣本為178個(gè)[5]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?duì)測(cè)量項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算產(chǎn)生新的量：

(1)肩峰點(diǎn)與BP點(diǎn)高度差a=肩峰點(diǎn)高-BP點(diǎn)高

(2)BP點(diǎn)與前腰節(jié)高度差b=BP點(diǎn)高-前腰節(jié)高

(3)頸窩點(diǎn)到左BP點(diǎn)與頸窩點(diǎn)到右BP點(diǎn)之和c=頸窩點(diǎn)到左BP點(diǎn)+頸窩點(diǎn)到右BP點(diǎn)。

BP點(diǎn)的位置變化主要為縱向的高低變化和橫向的左右變化，令j=肩峰點(diǎn)與BP點(diǎn)高度差/BP點(diǎn)與前腰節(jié)高度差(j=a/b)，j反映了BP點(diǎn)在上體的肩峰和腰節(jié)線之間的相對(duì)位置即在上體的縱向相對(duì)位置[6]。令k=2×乳間距/(頸窩點(diǎn)到左BP點(diǎn) +頸窩點(diǎn)到右BP點(diǎn))，k反映了BP點(diǎn)的外闊程度即在上體的橫向相對(duì)位置。

圖1　上體正面

2.2BP點(diǎn)位置分析

肩峰點(diǎn)到BP點(diǎn)之間的距離與BP點(diǎn)到前腰節(jié)點(diǎn)的距離比j能直觀地反映BP點(diǎn)在上體的縱向相對(duì)位置。對(duì)于明顯具有類別的數(shù)據(jù)，通過(guò)聚類算法可以把整個(gè)數(shù)據(jù)聚為幾類，每個(gè)之間具有很高的相似度。為了更清楚認(rèn)識(shí)比值j的分布情況，采用模糊C均值聚類(FCM)。

模糊C均值聚類(FCM)是一種根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)屬于每個(gè)聚類的隸屬度而確定聚類結(jié)果的一種聚類算法[7]。聚類結(jié)果用表征聚類有效性的目標(biāo)函數(shù)來(lái)判定，滿足一定條件時(shí)，迭代停止得到最終的聚類中心。隸屬度矩陣U是取值在[0,1]間的元素，但一個(gè)數(shù)據(jù)集的隸屬度的和總滿足：

FCM的目標(biāo)函數(shù)為：

(1)

(2)

通過(guò)2至6類聚類分析結(jié)果比較，當(dāng)聚類數(shù)為5類時(shí)分類效果較明顯。所以聚類數(shù)為5。經(jīng)過(guò)25次迭代后，目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小，且?guī)缀醣３植蛔?，此時(shí)迭代終止，5個(gè)類的終止聚類中心見(jiàn)表2。

表1　最終聚類中心

表2　聚類中的樣本數(shù)

(1)從表1和表2總體上可以看出BP點(diǎn)的位置主要分布在肩峰點(diǎn)與腰節(jié)線的中間或偏下的位置。

(2)肩峰點(diǎn)與BP點(diǎn)之間的距離與BP點(diǎn)與腰節(jié)線之間的距離比j在1.42的人數(shù)為5，人數(shù)極少，這類情況屬于特殊情況；人體胸部的位置相對(duì)固定，無(wú)論相對(duì)上體是偏上或是偏下都有極限值。

(3)第2類的肩峰點(diǎn)與BP點(diǎn)之間的距離與BP點(diǎn)與腰節(jié)線之間的距離比值j為0.97，近似看做1，即BP點(diǎn)大致位于肩峰點(diǎn)與腰節(jié)線的中間位置，這類人數(shù)最多，視為中間型。

(4)第3類的肩峰點(diǎn)與BP點(diǎn)之間的距離與BP點(diǎn)與腰節(jié)線之間的距離比值j為0.85，即BP點(diǎn)偏高類型人數(shù)為18，占總?cè)藬?shù)的5.6%。

(5)第1類和第4類的比值j分別為1.12和1.24，所占樣本比例為29.2%、25.8%，這兩類屬于比較常見(jiàn)的類型。

k=2×乳間距/(頸窩點(diǎn)到左BP點(diǎn) +頸窩點(diǎn)到右BP點(diǎn)),k值能直觀反映BP點(diǎn)在上體的橫向相對(duì)位置。為了能更清楚認(rèn)識(shí)BP點(diǎn)的橫向分布情況，同樣將k值進(jìn)行模糊C均值聚類(FCM)。在進(jìn)行2～6類聚類結(jié)果比較后發(fā)現(xiàn)5類的聚類效果較好，所以最終聚類數(shù)為5。經(jīng)過(guò)20次更迭后，目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小，且?guī)缀醣３植蛔?，此時(shí)迭代終止，5個(gè)類的終止聚類中心見(jiàn)表4。

表3　最終聚類中心

表4　聚類中的樣本數(shù)

(1)從表3和表4中總體看出這個(gè)群體的BP點(diǎn)在橫向的大致位置是偏離人體中線而靠近人體兩側(cè)；

(2)第2類的比值k為0.8，在5類中比值最小，說(shuō)明 BP點(diǎn)位置相比其他四類情況而言內(nèi)斂程度較大，它的樣本數(shù)為5，僅占2.8%，視為特殊情況；

(3)第4類的比值k為1，樣本數(shù)為69，占38.7%，這類型的樣本數(shù)是5類中最多的，因此可以看成中間型。

(4)第3類、第1類的比值k分別為1.1、0.9，所占樣本比例分別為33.1%、17.4%，這兩類屬于比較常見(jiàn)的類型。第5類BP點(diǎn)位置外闊程度最大，視為特殊情況，在此不予考慮。

3　BP點(diǎn)位置變化實(shí)驗(yàn)分析

3.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象及用具

實(shí)驗(yàn)以GB/T1335.3—2008中的165/84A標(biāo)準(zhǔn)人體模型作為實(shí)驗(yàn)參照對(duì)象[8]；采用OptiTex服裝CAD軟件[9]；CorelDRAW繪圖軟件等。

3.2實(shí)驗(yàn)方法及步驟

3.2.1BP點(diǎn)位置的調(diào)整

本實(shí)驗(yàn)把BP點(diǎn)的位置變化作為變量，考察當(dāng)BP點(diǎn)的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)所引起的衣身前片結(jié)構(gòu)的變化。本文借助OptiTex服裝CAD軟件的3D模特，通過(guò)對(duì)模特進(jìn)行局部的屬性調(diào)整，在保持胸部大小不變的情況下把模特BP點(diǎn)位置進(jìn)行上下調(diào)整和左右調(diào)整，實(shí)驗(yàn)分為兩組:第一組是BP點(diǎn)縱向調(diào)整(如圖2)，分三種情況依次是：比值j(肩峰點(diǎn)與BP點(diǎn)高度差/BP點(diǎn)與前腰節(jié)高度差)分別為1、1.12、1.24。第二組是BP點(diǎn)橫向調(diào)整(如圖3)，亦三種情況依次是：比值k(2×乳間距/(頸窩點(diǎn)到左BP點(diǎn) +頸窩點(diǎn)到右BP點(diǎn))分別為0.9、1、1.1。

圖2　BP點(diǎn)縱向變化

圖3　BP點(diǎn)橫向變化

3.2.2人體模型標(biāo)注

人體模型基準(zhǔn)線的標(biāo)注[10]是立體裁剪最基本也是重要的一個(gè)步驟，基準(zhǔn)線的精準(zhǔn)程度關(guān)系到制版質(zhì)量的好壞以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2.3立裁取版及補(bǔ)正

在OptiTex服裝CAD軟件的3D模塊中，根據(jù)事先標(biāo)注好的基準(zhǔn)線進(jìn)行分塊處理，然后根據(jù)曲面分塊讀取到平面紙樣編輯窗口，對(duì)分塊進(jìn)行拼合修正，調(diào)整樣板曲線后制成樣衣，給模特進(jìn)行試穿，觀察服裝是否合體，如樣衣貼合模特曲面且服裝的結(jié)構(gòu)線與模特身上的標(biāo)注線基本吻合，則認(rèn)為樣板合理，如存在偏差，則繼續(xù)調(diào)整樣板曲線，反復(fù)試驗(yàn)，直到獲得與人體表面相吻合的服裝樣板，而后將合體樣板的各個(gè)工藝點(diǎn)標(biāo)上字母以便比較區(qū)分。

4　實(shí)驗(yàn)分析

4.1BP點(diǎn)縱向位置變化下樣板分析

實(shí)驗(yàn)中將依據(jù)模特BP點(diǎn)縱向高度屬性變化后取得的樣板進(jìn)行疊加，分別測(cè)出其余兩種狀態(tài)下各工藝點(diǎn)相比中間樣板的增量，并測(cè)量各個(gè)樣板之間的增量，表格中的工藝點(diǎn)與樣板上的工藝點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。

4.1.1省的變化

肩省省尖的位移變化和BP點(diǎn)的位移變化相同，當(dāng)j為1.12時(shí)，相比j為1，BP點(diǎn)下移0.54 cm，肩省的省尖向下增加0.54 cm，而腰省則相應(yīng)減少相同的量；隨著B(niǎo)P點(diǎn)下移，原來(lái)BP點(diǎn)位置會(huì)有些許的余量，需要在加大肩省使得樣板合體的同時(shí)減小腰省來(lái)滿足新的BP點(diǎn)需要的量。肩省增加的量平均為0.6 cm，但由于側(cè)縫的增加，使得腰省的大小反而有所增大。省的變化應(yīng)該考慮美觀性，當(dāng)省量過(guò)大時(shí)應(yīng)該將部分省量進(jìn)行轉(zhuǎn)移，當(dāng)省太長(zhǎng)時(shí)也會(huì)影響美觀性，可以選擇不同部位的省來(lái)代替。

4.1.2側(cè)縫增量

BP點(diǎn)下調(diào)會(huì)使樣板的寬度不夠而造成緊身衣緊繃，需要增加側(cè)縫的量，點(diǎn)C橫向延伸，樣板側(cè)縫增加的差量為0.3 cm。

4.1.3胸寬線的變化

通過(guò)作袖籠弧線的垂直切線，反復(fù)測(cè)量驗(yàn)證，隨著B(niǎo)P點(diǎn)的下移，前胸部的寬度變小。

4.1.4袖籠弧線的變化

表5　樣板差量表　單位：(cm)

注：表格中的數(shù)據(jù)精確到0.01，橫向向右為正值，縱向向上為正值。

圖4　樣板疊加示意圖

袖籠弧線形態(tài)基本不變。

4.2BP點(diǎn)橫向位置變化下樣板分析

通過(guò)表6和圖5分析可知，通過(guò)對(duì)橫向位置變化下的樣板進(jìn)行疊加，發(fā)現(xiàn)乳房的橫向變化對(duì)樣板的主要影響是省的位置變化。相比k=1時(shí)的樣板，k=0.9時(shí)的樣板BP點(diǎn)左移0.55 cm，由于BP點(diǎn)左移，經(jīng)過(guò)V點(diǎn)的省道長(zhǎng)度變短，為了保持V點(diǎn)和L點(diǎn)的省道長(zhǎng)短一致，工藝點(diǎn)L下移0.26 cm，同時(shí)要保持肩線長(zhǎng)度不變，點(diǎn)L左移0.18 cm。k=1.1時(shí)，BP點(diǎn)右移0.53 cm，此時(shí)過(guò)點(diǎn)V的省道變長(zhǎng)，為了保證點(diǎn)V和點(diǎn)L的省道長(zhǎng)短相同，工藝點(diǎn)L上移0.22 cm，同時(shí)右移0.19 cm以保證肩線長(zhǎng)度不變。

表6　樣板差量表

注：表格中的數(shù)據(jù)精確到0.01，橫向向右為正值，縱向向上為正值。

圖5　樣板疊加圖

5　結(jié)論

5.1通過(guò)三維人體測(cè)量獲得與人體乳房相關(guān)的數(shù)據(jù)，采用數(shù)理分析手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出人體乳房的相對(duì)位置變化特點(diǎn)。從縱向上看：肩峰點(diǎn)與BP點(diǎn)之間的距離與BP點(diǎn)與腰節(jié)線之間的距離比j主要為1，1.12，1.24，各自占比36.5%、29.2%、25.8%?？芍傮w上乳房在中間偏下位置。從橫向上看k=2×乳間距/(頸窩點(diǎn)到左BP點(diǎn) +頸窩點(diǎn)到右BP點(diǎn))的值主要為0.9，1，1.1，各自占比17.4%、38.4%、33.1%，乳房總體外闊。

5.2利用OptiTex的3D模特進(jìn)行屬性調(diào)整分別模擬出乳房的位置變化，用數(shù)字化立體裁剪，得出相應(yīng)的樣板，把樣板進(jìn)行疊加，通過(guò)對(duì)比樣板各個(gè)工藝點(diǎn)的差量可知，BP點(diǎn)的縱向變化主要引起肩省和腰省的大小及省尖縱向位置變化，當(dāng)j=1.12時(shí)，省尖下移0.54 cm，j=1.24時(shí)省尖下移1.10 cm，成等差變化，肩省變大，由于側(cè)縫增加，腰省變大。BP點(diǎn)的橫向變化主要引起肩省和腰省省尖的橫向變化，當(dāng)k=0.9時(shí)，BP點(diǎn)左移0.55 cm，當(dāng)k=1.1時(shí)，BP點(diǎn) 右移0.53 cm，可見(jiàn)BP點(diǎn)橫向變化成等差變化，而省的大小幾乎不變。

5.3乳房位置差異并不是單純的縱向和橫向變化，還有縱向和橫向組合變化，該問(wèn)題在后續(xù)研究中會(huì)繼續(xù)深入探討。

[1]陸鑫，顧韻芬.不同胸高狀態(tài)下緊身衣的衣身結(jié)構(gòu)[J].紡織學(xué)報(bào)，2009, 30(2)：89—94.

[2]彭磊，謝紅，鄒奇芝，等.基于量身定制特體女裝原型樣板的生成[J].紡織學(xué)報(bào),2011,32(4)：101—105.

[3]HAN Hyunsook, NAM Yunja, CHOI Kyungmi. Comparative analysis of 3D body scan measurements and manual measurements of size Korea adult females [J].International Journal of Industrial Ergonomics,2010,40(5):534—535.

[4]劉瑞璞，服裝紙樣設(shè)計(jì)原理與技術(shù)：女裝篇[M].北京：中國(guó)紡織出版社，2005.

[5]齊靜，張欣.三維人體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析預(yù)處理研究[J].紡織學(xué)報(bào)，2006,27(1)：42—45.

[6]梁素貞，張欣，周捷，等.基于三維人體測(cè)量的西部女大學(xué)生乳房基本形態(tài)[J].紡織學(xué)報(bào)，2007,28(8)：75—78.

[7]張敏，于劍.基于劃分的模糊聚類算法[J].軟件學(xué)報(bào)，2004,15(6)：854—867.

[8]劉正，張欣，胡淑蓉，等.我國(guó)服裝現(xiàn)用人臺(tái)現(xiàn)狀分析[J].紡織學(xué)報(bào)，2006,27(5)：104—107.

[9]胡潮江，王宏付等.基于數(shù)字化立裁的人體圍度形態(tài)與服裝原型建立的關(guān)系[J].山東紡織科技，2014，(3)：25—29.

[10]張文斌.服裝立體裁剪[M].北京：中國(guó)紡織出版社，1999.

Analysis on Design Theory of the Structure of Underwear Based on the Change of BP Point Location

Chen Shanshan1，Hong Wenjin2,3，Wu Yan3

(1.Southwest University for Nationalities,Chengdu,610200,China;2.Zhejiang Hengdian College of Movie & Television,Jinhua 322100,China;3.Jiangnan University，Wuxi 214122，China)

180 female college students were measured to get the relative data of the chest ,and then fuzzy c-means clustering method was used to analyze the calculated variable to obtain the location of BP point in the upper longitudinal relative position and lateral position. The 3-D module of the OptiTex 3D garment CAD technology was used to make the three-dimensional tailoring experiment to get the sample plate under the change of BP position.

3-D human body measurement;BP point;clothing CAD;body blouse pattern

2015-08-19

江蘇省產(chǎn)學(xué)研前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(SBY201320235);江蘇省社科研究應(yīng)用精品課題(12SYC-047)

陳姍姍(1990—)女，四川成都人，助教。

TS941.763.5

A

1009-3028(2015)06-0028-06