楊 天, 尚笑梅

(蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院, 江蘇 蘇州 215006)

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人體測(cè)量在服裝智能化生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

楊 天, 尚笑梅

(蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院, 江蘇 蘇州 215006)

服裝智能化生產(chǎn)技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，將智能化技術(shù)應(yīng)用于服裝生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。在服裝智能化生產(chǎn)領(lǐng)域，人體測(cè)量有著重要的作用，也具有廣泛的應(yīng)用前景。介紹了三維人體數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，三維人體建模研究，三維測(cè)量及電腦虛擬設(shè)計(jì)、快速反應(yīng)系統(tǒng)(QR)及服裝量身批量定制(MTM)技術(shù)的研究與應(yīng)用。

人體測(cè)量；信息化；計(jì)算機(jī)技術(shù)；智能化生產(chǎn)

當(dāng)今社會(huì)，隨著信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，服裝工業(yè)的生產(chǎn)方式也產(chǎn)生著巨大的變化，服裝生產(chǎn)從工業(yè)化，信息化，到數(shù)字化、智能化的發(fā)展方式正在逐步推進(jìn)。當(dāng)前社會(huì)的服裝產(chǎn)業(yè)正在面臨著瞬息萬(wàn)變的全球化市場(chǎng)，由于勞動(dòng)力成本不斷提高，導(dǎo)致服裝行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)不斷增大。服裝企業(yè)為了適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)，對(duì)市場(chǎng)變化一直在做出快速反映，此快速反應(yīng)能力也已經(jīng)逐步成為衡量企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)尺。人們通過(guò)對(duì)當(dāng)前整個(gè)服裝產(chǎn)業(yè)進(jìn)行數(shù)字化與信息化的完善提高，最終實(shí)現(xiàn)服裝的智能化發(fā)展，使服裝產(chǎn)業(yè)不斷繁榮發(fā)展，迎來(lái)服裝行業(yè)新的春天。

對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)，設(shè)計(jì)家具、交通工具、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域的產(chǎn)品時(shí)，都需要以人體尺寸數(shù)據(jù)作為參考。在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的服裝智能化生產(chǎn)中，亦需要人體測(cè)量數(shù)據(jù)作為參考，生產(chǎn)出適合人體，滿足市場(chǎng)需求的服裝產(chǎn)品。一方面，利用高水平的人體測(cè)量技術(shù)建立完善的人體測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)，以此作為高品質(zhì)適合人體的服裝設(shè)計(jì)的依據(jù)，更好滿足當(dāng)前服裝市場(chǎng)。另一方面，通過(guò)研究人體測(cè)量數(shù)據(jù)在服裝智能化上的應(yīng)用，也反過(guò)來(lái)促進(jìn)了人體測(cè)量方法和測(cè)量手段的提高。

近些年來(lái)，服裝行業(yè)已經(jīng)逐步采用了許多服裝智能化生產(chǎn)技術(shù)，這些先進(jìn)的技術(shù)對(duì)企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。人體測(cè)量數(shù)據(jù)在服裝智能化生產(chǎn)領(lǐng)域方面具有廣泛的應(yīng)用前景，其中包括三維人體數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與研究，三維人體建模研究，三維測(cè)量及電腦虛擬設(shè)計(jì)、快速反應(yīng)系統(tǒng)(QR)及服裝量身批量定制(MTM)技術(shù)的研究與應(yīng)用。

1 人體測(cè)量技術(shù)

人體測(cè)量技術(shù)主要是對(duì)人體尺寸進(jìn)行測(cè)量，以此來(lái)表達(dá)人體的體型特征。從而為市場(chǎng)上的各類產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供人體特征的數(shù)據(jù)資料，比如服裝設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)等。

1.1 人體測(cè)量的分類

人的活動(dòng)狀態(tài)一般有兩種，分別是動(dòng)態(tài)形式和靜態(tài)形式，所以人體測(cè)量一般分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種。

動(dòng)態(tài)人體尺寸測(cè)量：主要是人體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下所測(cè)量的尺寸數(shù)據(jù)，包括運(yùn)動(dòng)前后人體變化的尺寸測(cè)量；人體動(dòng)作活動(dòng)范圍的尺寸測(cè)量等。靜態(tài)人體尺寸測(cè)量：主要是人體在靜止?fàn)顟B(tài)下所測(cè)量的尺寸數(shù)據(jù)，此種測(cè)量方法可以得到服裝生產(chǎn)所需人體的基本尺寸，包括人體的圍度、長(zhǎng)度、寬度等方面的尺寸。

1.2 人體測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀

通過(guò)人體測(cè)量技術(shù)獲得人體尺寸數(shù)據(jù)，為之后的服裝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。目前人體測(cè)量技術(shù)主要分為以下兩種。

(1)普通手工測(cè)量技術(shù)：是指測(cè)量人員利用一般的測(cè)量?jī)x器對(duì)人體進(jìn)行手工測(cè)量，獲取所需尺寸。測(cè)量相關(guān)儀器包括人體測(cè)高儀、軟尺、直尺、三角板、馬丁尺、電子稱等。測(cè)量之后對(duì)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。此種測(cè)量方法缺點(diǎn)是在數(shù)據(jù)處理時(shí)容易出錯(cuò)，且耗費(fèi)人力物力，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量成本低，可隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量，所以在當(dāng)前市場(chǎng)上仍具有一定的使用價(jià)值。

(2)三維人體測(cè)量技術(shù)：三維人體測(cè)量技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)人體進(jìn)行掃描，利用計(jì)算機(jī)直接得出人體尺寸的測(cè)量方法。通過(guò)三維人體測(cè)量技術(shù)獲取人體尺寸數(shù)據(jù)方便、快捷、高效，不像手工測(cè)量費(fèi)時(shí)費(fèi)力，是目前服裝行業(yè)追求的智能化測(cè)量方式。

目前，很多國(guó)家已經(jīng)在進(jìn)行相應(yīng)的三維人體測(cè)量項(xiàng)目，而我國(guó)在這方面的發(fā)展較緩慢，目前只有少數(shù)一些高校和企業(yè)進(jìn)行了相關(guān)研究，所以我國(guó)三維人體測(cè)量技術(shù)還有待完善和普及。比如華歌爾公司和東華大學(xué)合作，將手工測(cè)量與三維人體測(cè)量方法相結(jié)合，設(shè)置了人體測(cè)量實(shí)驗(yàn)室，獲取大量人體尺寸數(shù)據(jù)，從而為華歌爾公司設(shè)計(jì)合體性的內(nèi)衣產(chǎn)品提供了支持。近幾年，為了更好的對(duì)三維人體測(cè)量技術(shù)進(jìn)行研究和操作，國(guó)內(nèi)很多服裝院校引進(jìn)了三維人體掃描測(cè)量?jī)x，如浙江理工大學(xué)服裝學(xué)院、中原工學(xué)院服裝學(xué)院等。

2 三維人體測(cè)量的智能化領(lǐng)域

隨著三維人體測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，在服裝智能化生產(chǎn)領(lǐng)域開(kāi)始具有廣泛的應(yīng)用前景，服裝智能化生產(chǎn)也日益成為當(dāng)前服裝行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，其中包括三維人體數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與研究，服裝三維人體建模研究，三維測(cè)量及電腦虛擬設(shè)計(jì)。

2.1 三維人體數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

基于三維人體數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，可以獲得大量而準(zhǔn)確的人體尺寸數(shù)據(jù)，相應(yīng)的建立基于三維數(shù)字化測(cè)量的人體尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)，可使服裝行業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出更適合人體的舒適合體服裝，具有重要的意義。

近些年來(lái)，世界上很多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立了屬于自己國(guó)家的三維人體數(shù)據(jù)庫(kù)。如英國(guó)Size UK數(shù)據(jù)庫(kù)、美國(guó)的Size US數(shù)據(jù)庫(kù)、日本的HQL數(shù)據(jù)庫(kù)等。目前，日本已在逐步開(kāi)展國(guó)內(nèi)第二次三維人體測(cè)量項(xiàng)目，且規(guī)模較大。

目前我國(guó)在建立國(guó)家人體數(shù)據(jù)庫(kù)方面發(fā)展緩慢，還遠(yuǎn)不及西方發(fā)達(dá)國(guó)家。東華大學(xué)與西安工程大學(xué)合作共同研究了三維人體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，為我國(guó)三維人體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的建立做出貢獻(xiàn)。目前，建立屬于自己國(guó)家的三維人體數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)成為服裝行業(yè)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化快速發(fā)展的關(guān)鍵。

2.2 三維人體建模的研究

三維人體建?？梢灾庇^的反映出來(lái)人體的體型特征，為市場(chǎng)上三維服裝設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。通過(guò)三維人體建模反映出人體，使服裝公司設(shè)計(jì)出更適合人體的服裝產(chǎn)品，滿足消費(fèi)著的需求，也是未來(lái)服裝產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展的重要組成部分。

當(dāng)然，三維人體建模的前提基礎(chǔ)是三維人體測(cè)量，通過(guò)三維人體測(cè)量獲得人體尺寸數(shù)據(jù)，對(duì)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行特征數(shù)據(jù)提取和數(shù)據(jù)分析，最終利用MatLab軟件進(jìn)行三維人體建模，應(yīng)用與服裝設(shè)計(jì)當(dāng)中。目前國(guó)內(nèi)外在服裝三維人體建模領(lǐng)域也取得了一定的發(fā)展。日本三重大學(xué)首先在人體體表貼上分割線和標(biāo)記點(diǎn)，然后利用三維人體測(cè)量的尺寸數(shù)據(jù)，建立了人體模型，以便生產(chǎn)出更適合人體的服裝；西安工程大學(xué)引進(jìn)三維人體掃描系統(tǒng)，通過(guò)自制的三維人體掃描方法，研究構(gòu)建出了三維人體的表面模型。

2.3 三維測(cè)量及電腦虛擬設(shè)計(jì)

以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，在網(wǎng)絡(luò)上指導(dǎo)顧客選取自身人體的必要尺寸數(shù)據(jù)，然后將人體尺寸上傳至網(wǎng)絡(luò)。接下來(lái)從網(wǎng)絡(luò)上自己搭配出個(gè)人喜愛(ài)的服裝要素組合，服裝要素主要有服裝的款式、面料、顏色、版型等。如此在網(wǎng)絡(luò)另一端的設(shè)計(jì)師便會(huì)知道顧客的需求，基于此進(jìn)行電腦虛擬設(shè)計(jì)服裝過(guò)程。首先進(jìn)行人體掃描，在電腦上生成三維人體圖像，設(shè)計(jì)師基于該圖像繪制符合其人體尺寸的服裝紙樣，并為消費(fèi)者制定服裝，滿足其需求。可見(jiàn)人體測(cè)量是使服裝設(shè)計(jì)更適合人體的前提和保證。

目前國(guó)外虛擬服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)已被廣泛使用且發(fā)展迅速，設(shè)計(jì)師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與顧客對(duì)話的形式進(jìn)行在線設(shè)計(jì)，為顧客量身定制服裝滿足顧客的需求。一方面，通過(guò)觀察三維服裝的模擬效果，設(shè)計(jì)師可以直觀地了解到顧客的款式、布料及圖案的要求，以便為其量身定制，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)另一邊的顧客也可以看到其穿著效果，不斷試穿直到滿意。另一方面，消費(fèi)者將自身的必要尺寸數(shù)據(jù)提供到網(wǎng)絡(luò)，如胸圍、腰圍、臀圍、身高、年齡等，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)人體體型分類方法進(jìn)行體型分類。而后網(wǎng)上的三維模型會(huì)展示出服裝的穿著效果，消費(fèi)者便如同自己穿上了所選的服裝，可以選擇適合自己尺寸和身材的產(chǎn)品。如此大大降低了網(wǎng)上購(gòu)買服裝所帶來(lái)的因尺寸不合適而退換貨的問(wèn)題，所以虛擬服裝設(shè)計(jì)也大大促進(jìn)了服裝的網(wǎng)絡(luò)銷售。

虛擬服裝技術(shù)不斷發(fā)展，在國(guó)內(nèi)外已取得相應(yīng)成果。法國(guó)格勒諾布爾大學(xué)與美國(guó)布朗大學(xué)合作，研究出了自動(dòng)實(shí)現(xiàn)服裝二維圖畫(huà)向服裝三維效果圖轉(zhuǎn)化技術(shù)；香港理工大學(xué)研究出了由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成人工繪畫(huà)草圖，還可實(shí)現(xiàn)服裝衣片的虛擬縫合，通過(guò)電腦虛擬設(shè)計(jì)展示出服裝設(shè)計(jì)的效果。

在未來(lái)服裝行業(yè)的不斷發(fā)展過(guò)程中，為了更好滿足市場(chǎng)和消費(fèi)者，服裝的虛擬設(shè)計(jì)會(huì)是市場(chǎng)發(fā)展的重要趨勢(shì)，未來(lái)的服裝虛擬設(shè)計(jì)也會(huì)更加的便捷和人性化?？梢灶A(yù)想未來(lái)全世界不同地方的設(shè)計(jì)師可以進(jìn)行網(wǎng)上協(xié)同設(shè)計(jì)。

3 計(jì)算機(jī)智能化生產(chǎn)與制造

在21世紀(jì)，服裝智能化生產(chǎn)已日益成為服裝企業(yè)追求的新的發(fā)展模式，計(jì)算機(jī)智能化的生產(chǎn)與制造也將是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在智能化服裝生產(chǎn)制造中，快速反應(yīng)系統(tǒng)(QR)和服裝量身批量定制(MTM)技術(shù)的研究與應(yīng)用正在展開(kāi)。

3.1 快速反應(yīng)系統(tǒng)(QR)的研究與應(yīng)用

在當(dāng)前服裝行業(yè)中，基層勞動(dòng)成本不斷增加，企業(yè)與企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)不再單單只依靠?jī)r(jià)格和成本。如今快時(shí)尚快消費(fèi)的服裝消費(fèi)理念的涌現(xiàn)，新的市場(chǎng)特征的發(fā)展，使得服裝企業(yè)必須具備對(duì)市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng)的能力，即QR系統(tǒng)機(jī)制。

QR即是指企業(yè)對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng)之后，為滿足市場(chǎng)需求，及時(shí)有效的提供市場(chǎng)所需產(chǎn)品。其主要優(yōu)勢(shì)是企業(yè)根據(jù)消費(fèi)者需求在零售終端做出快速反應(yīng)，對(duì)銷量好的產(chǎn)品及時(shí)補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)小批量的生產(chǎn)訂購(gòu)。如此既避免了公司庫(kù)存積壓，保證企業(yè)的生產(chǎn)利益，也可滿足了消費(fèi)者的需求。

另外，QR系統(tǒng)不僅方便零售終端再訂購(gòu)，更重要的是可以讓零售商和生產(chǎn)商都及時(shí)地看到顧客喜歡什么款式的服裝，對(duì)此進(jìn)行總結(jié)和歸納，成為服裝公司預(yù)測(cè)下一度服裝系列的重要依據(jù)。國(guó)外對(duì)此技術(shù)應(yīng)用較早，美國(guó)是最早使用QR且應(yīng)用較成功的國(guó)家。

3.2 服裝量身批量定制(MTM)技術(shù)的研究與應(yīng)用

服裝量身批量定制技術(shù)MTM是指利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，從人體尺寸測(cè)量到服裝設(shè)計(jì)到生產(chǎn)加工以及最終的銷售環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化。即將三維人體測(cè)量技術(shù)、尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)、體型與服裝號(hào)型樣版映射、服裝CAD與CAM、服裝銷售等環(huán)節(jié)結(jié)合起來(lái)。MTM實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)首先是需要進(jìn)行三維人體掃描測(cè)量，對(duì)必要尺寸進(jìn)行相應(yīng)的尺寸提取和人體體型分析，再與服裝CAD、CAM技術(shù)集成，然后實(shí)現(xiàn)服裝的批量定制。該項(xiàng)技術(shù)具有較大的發(fā)展前景，目前國(guó)內(nèi)外服裝行業(yè)相關(guān)人才不斷研究相關(guān)技術(shù)，為服裝智能化的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

MTM最大的成果便是快速，最快時(shí)的服裝批量量身定制周期甚至只需要2～3天。MTM技術(shù)首先對(duì)人體尺寸進(jìn)行獲取，然后進(jìn)行批量化的生產(chǎn)，更好地滿足了消費(fèi)者對(duì)服裝合體性和匹配性的需求。

我國(guó)是服裝生產(chǎn)大國(guó)，服裝出口國(guó)達(dá)到兩百多個(gè)國(guó)家，占全國(guó)出口總額的20%。可見(jiàn)服裝行業(yè)通過(guò)不斷努力改進(jìn)我國(guó)生產(chǎn)服裝的合體性，不斷發(fā)展MTM系統(tǒng)，不僅能增加服裝的合體性，滿足市場(chǎng)需求，還能兼顧企業(yè)的生產(chǎn)利益，降低生產(chǎn)成本。所以，MTM服裝量身批量定制技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)服裝行業(yè)的重要發(fā)展模式。

4 智能化服裝生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用前景

客觀來(lái)看，智能化服裝生產(chǎn)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是服裝行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但目前對(duì)我國(guó)整個(gè)服裝行業(yè)來(lái)說(shuō)，它還處在剛剛起步階段，很多仍在不斷嘗試探索中。要知道，智能化服裝生產(chǎn)的全部實(shí)現(xiàn)絕非一朝一夕可以完成，是一個(gè)漫長(zhǎng)且需要服裝行業(yè)人才不斷為之努力的過(guò)程。在此發(fā)展進(jìn)步中，如何將新技術(shù)引進(jìn)服裝生產(chǎn)以及如何運(yùn)用這些新技術(shù)，都需要服裝人才不斷進(jìn)行探索和努力。

21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展，服裝公司軟硬件技術(shù)不斷完善。智能化生產(chǎn)技術(shù)特征也在不斷發(fā)展并越來(lái)越顯著，以滿足企業(yè)的發(fā)展需求。要知道基于人體測(cè)量的智能化服裝生產(chǎn)技術(shù)研究仍然處于起步階段，還具有很大的發(fā)展空間，需要一代又一代人為之努力，最終實(shí)現(xiàn)服裝的智能化生產(chǎn)。

周麗華.數(shù)字化技術(shù)——21世紀(jì)服裝業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì).山東紡織科技，2004(1):38-40.

潘志國(guó),王蘭美,郭業(yè)民.人體測(cè)量在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用.機(jī)械制造與自動(dòng)化，2003(6):22-24,131.

羅仕鑒,朱上上,孫守遷.人體測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).人類工程學(xué)，2002(6):20-22.

吳新俠.服裝工業(yè)非接觸三維人體測(cè)量技術(shù).紡織科技進(jìn)展，2010(2):85-87.

Thorsten Bretschneider,Urte Koop,Volker Schreiner, et al. Validation of the body scanner as a measuring tool for a rapid quantification of body shape . Skin Research and Technology，2009(15):364-369.

張穎,鄒奉元.三維人體測(cè)量技術(shù)的原理及應(yīng)用.浙江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2003(4) :52-54.

Physical type characteristics of the upper half body of Japanese adult malesJournal of Japan Research for Textile and Use，1998,39(6):58-62.

李洪琴.對(duì)我國(guó)數(shù)字化服裝業(yè)的認(rèn)識(shí).硅谷，2010(21):19-21. 陸鐳,劉曉剛.服裝設(shè)計(jì)數(shù)字化現(xiàn)狀與發(fā)展思路.紡織學(xué)報(bào)，2005(5):135-136,139.

Yue Li,Xiaogang Wang. An Automatic Clothes Designing System Based on Different Databases. 2009 Third International Symposium on Intelligent Information Technology Application，2009(3):244-247.

王軍,李曉久.基于三維測(cè)量的數(shù)字化服裝應(yīng)用研究綜述.紡織導(dǎo)報(bào)，2011(11):82-84.

徐青青.數(shù)字化服裝設(shè)計(jì)與管理.北京:中國(guó)紡織出版社，2006(5):22-24.

李旭,服裝數(shù)字化技術(shù)基本特征分析.紡織學(xué)報(bào)，2005(5):32-34.

李敏,唐曉中.電子化服裝量身定制研究.紡織科技進(jìn)展，2007(2):97-98.

李景宜.讓顧客成為設(shè)計(jì)師—“度身訂造大量生產(chǎn)化”理念.中國(guó)紡織及成衣，2002(4):17-18.

石秀金,陳德華,楊洪山.面向服裝eMTM的人體測(cè)量數(shù)據(jù)的交換格式.東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009(4):454-458.

楊念.服裝新技術(shù)的發(fā)展概況.紡織科學(xué)研究，2005(4):52-54.

2016-02-29