程明 趙燕輝 余衛(wèi)華 楊祖鳳 方佳 王維杰

摘要：??為提高現(xiàn)代旗袍的個(gè)性化制版效率，同時(shí)立足于工程實(shí)用性，解決三維服裝展平樣板和參數(shù)化編程技術(shù)無法面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的問題，本文提出一種基于AutoCAD參數(shù)化功能與圓弧擬合服裝樣板曲線方法的旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型。該參數(shù)化模型包含常規(guī)放碼與個(gè)性化尺寸定制兩種模式，通過輸入個(gè)性化的人體測(cè)量數(shù)據(jù)，可以快速生成合體的個(gè)性化旗袍樣板。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型能夠在1 s內(nèi)快速生成符合工程實(shí)際應(yīng)用要求的個(gè)性化旗袍樣板，虛擬試衣和壓力仿真結(jié)果表明樣板能夠滿足人體穿著的合體性，基于30個(gè)壓力點(diǎn)的測(cè)量數(shù)值基本小于5 kPa，符合壓力舒適性要求。相比其他同類技術(shù)，本文方法能有效降低旗袍參數(shù)化樣板制作門檻，參數(shù)化樣板體現(xiàn)出良好的工程實(shí)用性，具有較好的普及價(jià)值。

關(guān)鍵詞： ?AutoCAD;圓弧擬合曲線;參數(shù)化;旗袍;服裝樣板;制板效率

中圖分類號(hào)： TS941.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)： 1001 7003（2022）03 0007 13

引用頁碼： 031102

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.03.002 （篇序）

在實(shí)際生產(chǎn)中旗袍多面臨定制類業(yè)務(wù)，因此需要基于顧客實(shí)際的人體尺寸進(jìn)行“單量單裁”。相較于其他類型服裝，旗袍對(duì)智能個(gè)性化的樣板設(shè)計(jì)技術(shù)有更高的需求。服裝個(gè)性化樣板生成技術(shù)主要包括基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣板生成技術(shù)，基于3D人體和服裝的樣板展平技術(shù)和參數(shù)化樣板制作技術(shù)? [1-3] 。由于采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)生成服裝樣板需要訓(xùn)練大量的數(shù)據(jù)且僅限于應(yīng)用在一些簡(jiǎn)單款式，因此很難應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)。3D樣板展平技術(shù)則由于操作耗時(shí)，不能很好地處理服裝與人體之間的松量，且展開的2維板片存在失真問題而無法得到普遍應(yīng)用。

不同于以上兩種技術(shù)，參數(shù)化樣板制作技術(shù)近年來在服裝個(gè)性化制版領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注?；谠聿煌梢詫?shù)化樣板制作技術(shù)分為兩類，即變量編程與基于尺寸和幾何約束的參數(shù)化模型，其中基于尺寸和幾何約束的參數(shù)化模型被認(rèn)為是一種很有前途的方法? [4] 。在目前的研究中，主要采用編程方法實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模型的構(gòu)建。例如，Park等? [5] 基于幾何約束求解的參數(shù)化模型和獨(dú)立開發(fā)的CAD制圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了女裝夾克原型的參數(shù)化樣板開發(fā);張伶俐等? [6] 基于Matlab平臺(tái)編程實(shí)現(xiàn)了男襯衫樣板參數(shù)化模型的開發(fā);杜家愷等? [7] 和羅晶等? [8] 基于Visual basic平臺(tái)開發(fā)了基于尺寸和幾何約束的旗袍參數(shù)化模型。 雖然采用這些方法開發(fā)的參數(shù)化樣板能夠滿足工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，但繁瑣的程序編制工作加大了旗袍樣板制作難度，不利于方法的普及，且無法適應(yīng)服裝款式的局部調(diào)整，從而限制其在實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景中的應(yīng)用。

本文基于現(xiàn)代旗袍的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和AutoCAD軟件參數(shù)化工具欄中的幾何約束及標(biāo)注約束功能，將旗袍樣板曲線采用單圓弧、雙圓弧及三圓弧進(jìn)行擬合，從而構(gòu)建現(xiàn)代旗袍的參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型。最后通過在CLO3D軟件中對(duì)參數(shù)化旗袍樣板進(jìn)行虛擬模特試穿與壓力仿真，驗(yàn)證了參數(shù)化旗袍樣板的合體性和壓力舒適性。本文所構(gòu)建的旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型依托通用工程制圖軟件實(shí)現(xiàn)交互式構(gòu)建，可實(shí)現(xiàn)與其他制版軟件的兼容，相比其他參數(shù)化旗袍樣板制備方法能簡(jiǎn)化參數(shù)化程序編制工作，滿足工程實(shí)用性，同時(shí)能為更多款式的服裝參數(shù)化樣板構(gòu)建提供技術(shù)參考。

1 旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

1.1 AutoCAD參數(shù)化模型構(gòu)建流程

AutoCAD作為應(yīng)用最為普遍的工程制圖軟件平臺(tái)之一，能夠很好地與其他同類型軟件實(shí)現(xiàn)兼容，特別是自2010版本發(fā)布以來，AutoCAD增加了參數(shù)化制圖功能。用戶可以將圖

形分解為直線和圓弧等基本單元，然后利用AutoCAD參數(shù)化工具欄中的幾何和標(biāo)注約束基本單元，從而實(shí)現(xiàn)圖形的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)。服裝樣板在AutoCAD中的參數(shù)化模型構(gòu)建流程主要可分為以下幾個(gè)步驟：1） 分析初始樣板并將樣板曲線翻譯為合適的圓弧;2） 分析初始樣板的特征參數(shù)并建立尺寸約束關(guān)系的數(shù)學(xué)模型;3） 采用直線和圓弧繪制服裝樣板;4） 利用幾何約束工具約束樣板圖形元素間的幾何關(guān)系;5） 利用標(biāo)注約束工具和參數(shù)化表達(dá)式約束樣板圖形元素間的尺寸關(guān)系; 6） 驗(yàn)證 參數(shù)化模型的尺寸驅(qū)動(dòng)效果并調(diào)試。

1.2 旗袍原型的圓弧擬合

1.2.1 旗袍原型的選取

本文選取的旗袍原型為現(xiàn)代經(jīng)典款式旗袍。旗袍結(jié)構(gòu)圖繪制以160/84A號(hào)型為例，參照中國女裝號(hào)型GB/T 1335.2—2008《服裝號(hào)型女子》基準(zhǔn)測(cè)量部位，設(shè)定凈胸圍B為840 mm， 凈腰圍W為680 mm，凈臀圍H為900 mm，肩寬S為380 mm，頸圍N為380 mm，身高1 600 mm，衣長1 100 mm，其款式和結(jié)構(gòu)如圖1所示。本文采用查米尤縐緞作為制衣面料，平方米質(zhì)量為49.494 9 g/m 2，厚度為0.23 mm。

1.2.2 旗袍樣板曲線的圓弧擬合

在傳統(tǒng)旗袍樣板繪制過程中多采用三次樣條曲線且旗袍制版過程嚴(yán)重依賴制版師經(jīng)驗(yàn)，從而造成所繪制的樣板呈現(xiàn)一定的隨意性。不同于高階樣條曲線，圓弧因其幾何不變性和實(shí)現(xiàn)方便直觀等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于對(duì)高階曲線的擬合，通過圓弧來擬合旗袍樣板中的高階曲線能夠規(guī)范旗袍樣板制圖過程，提高旗袍樣板結(jié)構(gòu)線設(shè)計(jì)的科學(xué)性? [9] 。旗袍樣板中的曲線可以分為C形和S形，其中S形曲線可分為兩段C形曲線。對(duì)于旗袍樣版中的C形曲線，可通過用圓弧樣條對(duì)其進(jìn)行逼近，主要采用單圓弧、雙圓弧和三圓弧等方法。在采用圓弧對(duì)樣板曲線進(jìn)行逼近之前，對(duì)旗袍樣板曲線進(jìn)行分割是曲線圓弧擬合的關(guān)鍵。

旗袍樣板曲線分割基于圓弧逼近誤差最小且數(shù)量最少的基本原則，采用逐級(jí)分割的策略對(duì)旗袍樣板中曲線的尖點(diǎn)與拐點(diǎn)進(jìn)行分割。如圖2所示，首先以旗袍后片中的連接點(diǎn)B 1、B 2、B 3、B 5、B 9為分割點(diǎn)，將其初步分為曲線B 1B 2、曲線B 3B 5、曲線B 2B 3和曲線B 5B 9;以前片中F 1、F 2、F 3、F 5、F 6、F 7、F? 11 為分割點(diǎn)，分為曲線F 1F 2、曲線F 3F 5、曲線F 7F? 11 和曲線F 2F 6;以領(lǐng)片中C 1、C 3、C 4、C 5、C 6為分割點(diǎn)，分為曲線C 1C 3、曲線C 3C 4和曲線C 5C 6;以袖片中S 1、S 9、S? 10 、S? 11 為分割點(diǎn)，分為曲線S 1S 9和曲線S? 10 S? 11 。由于曲線B 5B 9、曲線F 7F? 11 、曲線S 1S 9和曲線F 2F 6均為S形曲線構(gòu)成，因此可進(jìn)一步分割為C形曲線。

在對(duì)曲線B 5B 9和曲線F 7F? 11 進(jìn)行分割時(shí)應(yīng)結(jié)合曲線拐點(diǎn)位置與結(jié)構(gòu)中曲線實(shí)際形態(tài)進(jìn)行綜合判斷，同時(shí)為了滿足圓弧數(shù)量最少的原則，最終分別以點(diǎn)B 6、B 7、B 8和F 8、F 9、F? 10 為分割點(diǎn)將曲線分別分割為4段曲線，如圖2所示。其中，每段曲線均可由曲率單調(diào)的單圓弧逼近。以后片曲線B 5B 9為例，弧B 5B 6與弧B 8B 9的一邊分別與點(diǎn)B 6處垂線與點(diǎn)B 8處垂線相切，弧B 6B 7與弧B 7B 8在點(diǎn)B 7處相切。最終將旗袍側(cè)縫曲線規(guī)劃為由4段單圓弧構(gòu)成的弧線，如圖3所示。

由于現(xiàn)代旗袍的偏緊身款式，為了實(shí)現(xiàn)合體性在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通常需要將前后腰省處理為中心略胖的紡錘形曲線，省尖呈尖銳狀，因此在進(jìn)行前后腰省曲線分割時(shí)應(yīng)充分考慮腰省造型。如圖2所示，依據(jù)點(diǎn)B? 10 、B? 13 、B? 14 、B? 17 和點(diǎn)F? 15 、F? 18 、F? 19 、F? 22 分別將前后腰省分割為4段S形曲線，依據(jù)S形曲線中的拐點(diǎn)（B? 11 、B? 12 、B? 15 、B? 16 和F? 16 、F? 17 、F? 20 、F? 21 ）位置可將S形曲線進(jìn)一步分割為兩段C形曲線。由于每段C形曲線曲率單調(diào)，所以可采用單圓弧進(jìn)行逼近，最終將旗袍腰省曲線規(guī)劃為由8段單圓弧構(gòu)成的弧線，如圖3所示。

曲線S 1S 5和曲線S 5S 9均由一段S形曲線構(gòu)成且在袖山頂點(diǎn)S 5處相切，首先分別在點(diǎn)S 3和S 7處將曲線S 1S 5和曲線S 5S 9分割為兩段C形曲線。結(jié)合旗袍袖山曲線的造型特征可知，分割后的C形曲線無法由曲率單調(diào)的單圓弧擬合，因此將4段C形曲線在點(diǎn)S 4、S 2、S 6和S 8處進(jìn)一步分割，最終構(gòu)成由8段C形曲線構(gòu)成的袖山曲線，如圖2所示。由于袖山曲線精度要求高于衣身曲線，且任意一段分割后的C形曲線均需要通過兩個(gè)給定端點(diǎn)和滿足相應(yīng)的控制邊切線方向，基于單圓弧無法實(shí)現(xiàn)對(duì)曲線的逼近，所以最終采用雙圓弧對(duì)分割后的C形曲線進(jìn)行擬合，如圖3所示。

旗袍門襟曲線為款式線，可根據(jù)款式需要自行定義，本文中S形的門襟線在點(diǎn)F? 12 、F? 13 和F? 14 處分割為4段，由于每段曲線曲率單調(diào)，因此采用單圓弧進(jìn)行擬合。

在樣板中的曲線B 2B 3、曲線S? 10 S? 11 、曲線C 1C 3與曲線C 3C 4等C形曲線中，由于曲率單調(diào)，均可由單圓弧進(jìn)行擬合。曲線B 1B 2、曲線F 1F 2與曲線C 5C 6等均需要通過兩個(gè)給定端點(diǎn)和滿足相應(yīng)控制邊的切線方向，因此適合采用雙圓弧進(jìn)行擬合。曲線B 3B 5和曲線F 3F 5因特殊的曲線造型無法采用一段雙圓弧繪制，因此需要將其進(jìn)一步分割為兩段C形曲線。同理，由于每段C形曲線均需要通過兩個(gè)給定端點(diǎn)和滿足相應(yīng)控制邊的切線方向，因此適合采用雙圓弧進(jìn)行擬合。在實(shí)際擬合過程中，由于曲線B 4B 5兩控制邊長度差值過大從而造成雙圓弧對(duì)原曲線的逼近誤差較大，兩者對(duì)比結(jié)果顯示（圖4），采用雙圓弧對(duì)曲線B 4B 5擬合存在明顯誤差，所以最終采用三圓弧對(duì)曲線B 4B 5進(jìn)行擬合。

綜合以上考慮，最終的旗袍樣板曲線圓弧規(guī)劃情況如表1所示。

1.2.3 雙圓弧與三圓弧繪制方法

本文中所描述的雙圓弧為在兩端點(diǎn)處與兩控制邊相切，首尾相連接并且在連接點(diǎn)處彼此相切的一對(duì)圓弧，具有G 1連續(xù)性，如圖5（a）所示，OA、OB分別為與雙圓弧兩端點(diǎn)處相切的控制邊，半徑分別為R 1、R 2的兩段圓弧在Q點(diǎn)處相切。本文中所描述的三圓弧為在兩端點(diǎn)處與兩控制邊相切，首尾相連接并且在連接點(diǎn)處彼此相切的三段圓弧， 同樣具有G 1連續(xù)性，如圖5（b）所示，OE、OF分別為與三圓弧兩端點(diǎn)處相切的控制邊，半徑分別為R 3、R 4的兩段圓弧在Q 1點(diǎn)處相切，半徑分別為R 4、R 5的兩段圓弧在Q 2點(diǎn)處相切。由于在旗袍結(jié)構(gòu)圖中圓弧對(duì)應(yīng)的兩控制邊夾角多為鈍角和直角，因此本文所討論的雙圓弧及三圓弧均在兩控制邊夾角為鈍角和直角情況下繪制。

公切點(diǎn)的選擇直接影響到雙圓弧及三圓弧逼近曲線的光順性和逼近效果，因此確定公切點(diǎn)的位置成為構(gòu)建雙圓弧、三圓弧及多圓弧等復(fù)雜弧線的關(guān)鍵。根據(jù)雙圓弧公切點(diǎn)位置的不同可以將繪制典型雙圓弧的方法分為內(nèi)心點(diǎn)法、平均轉(zhuǎn)角法和平均弦長法，如圖6? [10-11] 所示。由于內(nèi)心點(diǎn)法繪制的雙圓弧公切點(diǎn)始終處于三角形內(nèi)心位置，因此采用內(nèi)心點(diǎn)法繪制的雙圓弧形狀更加穩(wěn)定，本文采用內(nèi)心點(diǎn)法繪制雙圓弧。

三圓弧具有Q 1、Q 2兩個(gè)公切點(diǎn)，如圖7? [12] 所示。本文采用一種典型三圓弧畫法，即在已知兩控制邊的情況下繪制三圓弧首先將較長的控制邊OE三等分，將較短的控制邊OF兩等分，連接等分點(diǎn)M和N，在MN上取一點(diǎn)Q 1，使EM=MQ 1，點(diǎn)Q 1即為三圓弧中第一個(gè)公切點(diǎn)。Q 2點(diǎn)位置的確定可參照內(nèi)心點(diǎn)法雙圓弧繪制方法，以Q 1N、NF作為控制邊，通過確定△Q 1NF的內(nèi)心點(diǎn)來定位Q 2點(diǎn)位置。三圓弧詳細(xì)繪制過程可參考文獻(xiàn)[12]。

1.3 旗袍樣板的參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型建立

為建立參數(shù)化旗袍樣板模型，需要對(duì)圓弧擬合后的樣板進(jìn)行幾何約束和標(biāo)注約束。首先基于旗袍樣板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與圓弧規(guī)劃圖在AutoCAD軟件中繪制旗袍樣板，然后借助參數(shù)化工具欄中的幾何約束自動(dòng)約束樣板中直線和圓弧的幾何關(guān)系，最后采用標(biāo)注約束工具和參數(shù)化管理器定義參數(shù)與函數(shù)表達(dá)式，使幾何對(duì)象之間產(chǎn)生尺寸關(guān)聯(lián)。其中針對(duì)直線可以采用標(biāo)注約束中的水平、豎直和對(duì)齊等工具進(jìn)行約束，針對(duì)線與線之間的角度可以采用角度工具進(jìn)行約束;針對(duì)樣板中的圓弧采用半徑工具對(duì)圓弧半徑的長度進(jìn)行約束。本文以旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型中衣身中的直線約束為例，其參數(shù)與函數(shù)表達(dá)式設(shè)置情況如圖8和表2所示。

由于單圓弧的參數(shù)化約束可依托幾何約束來實(shí)現(xiàn)，在本文中不做詳細(xì)敘述。針對(duì)旗袍衣身參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型中的雙圓弧與三圓弧采用半徑約束法進(jìn)行約束，其詳細(xì)計(jì)算過程可參考文獻(xiàn)[8-10]。如圖9所示，由于雙圓弧兩切線邊夾角分為兩種情況，當(dāng)角∠ACB為直角時(shí)，已知三角形AC、CB邊長和角α，則雙圓弧對(duì)應(yīng)的半徑長度分別為：

R= AC 1- sin α+ cos α?? ?（1）

r= CB 1+ sin α- cos α?? ?（2）

當(dāng)角∠ACB為鈍角時(shí)，則有：

R= AC ?sin β+（1- cos β）× tan? α+β 2? ???（3）

r= CB ?sin α+（1- cos α）× tan? α+β 2? ???（4）

根據(jù)前文典型三圓弧畫法繪制三圓弧，如圖10所示，已知邊長OE、OF，點(diǎn)M、N分別為邊長OE和邊長OF的三等分和二等分點(diǎn)，∠EOF= α （ α 為直角或鈍角），則其中的單圓弧半徑 R 1 可由公式（5）（6）（7）計(jì)算所得：

MN=??? OF 2? ?2+? OE 3? ?2 -2× OF 2 × 2OE 3 × cos α?? ?（5）

β= OF× sin α 2MN ???（6）

R 1= OE 3× tan? ?β 2?? ???（7）

同理，雙圓弧半徑可參照前文鈍角雙圓弧計(jì)算方法計(jì)算得出。

本文選取旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型中有代表性的前領(lǐng)窩弧線（兩切線邊為直角）、前袖窿上弧線（兩切線邊為鈍角）和后袖窿下弧線（三圓弧）為例介紹其圓弧半徑的標(biāo)注約束數(shù)據(jù)。旗袍前領(lǐng)窩弧線的半徑約束數(shù)據(jù)如表3所示，前袖窿上弧線半徑約束數(shù)據(jù)如表4所示，后袖窿下弧線半徑約束數(shù)據(jù)如表5所示。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 旗袍樣板參數(shù)化調(diào)試

為了驗(yàn)證參數(shù)化樣板的有效性和適用性，本文分別通過設(shè)置檔差參數(shù)與個(gè)性化尺寸參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。服裝檔差設(shè)置情況如表2所示，另外通過隨機(jī)選取3名女性受試者進(jìn)行身體尺寸測(cè)量獲得3組個(gè)性化特征參數(shù)用于旗袍參數(shù)化樣板的調(diào)試。個(gè)性化特征參數(shù)和原始參數(shù)的對(duì)照如表6所示，不同尺寸虛擬人體的對(duì)照如圖11所示。

2.2 旗袍參數(shù)化樣板虛擬試衣

為了評(píng)價(jià)參數(shù)化樣板的成衣效果，本文基于CLO3D虛擬試衣軟件對(duì)旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型生成的服裝樣板進(jìn)行三維虛擬縫合? [13] 。第一步，按照表6中的個(gè)性化參數(shù)采用虛擬模特編輯器將虛擬模特設(shè)置為相應(yīng)的尺寸; 第二步，設(shè)置虛擬面料屬性為查米尤縐緞，平方米質(zhì)量為49.495 g/m 2，厚度為0.23 mm， 縫紉方式為平縫;第三步，將不同個(gè)性化尺寸的旗袍參數(shù)化樣板調(diào)入軟件中，在相應(yīng)尺寸的虛擬模特下進(jìn)行虛擬縫合，記錄不同尺寸下虛擬服裝的試衣效果進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。

2.3 旗袍參數(shù)化樣板服裝的壓力仿真

為了進(jìn)一步評(píng)估由旗袍參數(shù)化樣板縫制的服裝的舒適性，本文基于CLO3D軟件中提供的虛擬服裝壓力測(cè)量工具對(duì)虛擬服裝的壓力進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量步驟示意如圖12所示。第一步，在軟件中按照表3中的人體參數(shù)建立4個(gè)不同的三維人體模型;第二步，在每一件旗袍的樣板上設(shè)置虛擬壓力測(cè)量 點(diǎn)，由于服裝左右對(duì)稱且旗袍臀圍線以下的部分對(duì)服裝的壓

力舒適性影響不大，故將壓力點(diǎn)均勻設(shè)置在對(duì)稱衣片臀圍線以上。衣身前片、后片、領(lǐng)子和袖子上的關(guān)鍵點(diǎn)分別命名為F1、F2…F10，B1、B2…B15，C1、C2、C3和R1、R2，如圖13所示;第三步，在預(yù)先設(shè)定好的3個(gè)人體模型上安排對(duì)應(yīng)的服裝板片進(jìn)行虛擬試穿;第四步，在預(yù)先定義的壓力點(diǎn)上使用CLO3D軟件中的壓力測(cè)量工具測(cè)量每件旗袍的壓力測(cè)量點(diǎn)上的虛擬服裝壓力。

3 結(jié)果與分析

3.1 旗袍樣板參數(shù)化調(diào)試結(jié)果

旗袍樣板的參數(shù)化調(diào)試結(jié)果如圖14和圖15所示。圖 14的參數(shù)化樣板調(diào)試結(jié)果表明，檔差設(shè)置參數(shù)可以輕松地

生成不同檔差的服裝樣板。圖15的個(gè)性化樣板調(diào)試結(jié)果表明，通過輸入個(gè)性化的人體尺寸參數(shù)，該參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型可以在1 s內(nèi)快速生成滿足不同身材尺寸要求的旗袍服裝 樣板。

3.2 旗袍虛擬試衣外觀效果分析

基于原始參數(shù)與3組不同個(gè)性化參數(shù)的旗袍虛擬試衣效果如圖16所示。通過3組人體正面、側(cè)面和反面的服裝穿著效果可以觀察出，不同尺寸的服裝與個(gè)性化虛擬模特之間配合良好，個(gè)性化參數(shù)樣板與原始參數(shù)樣板制作的服裝均保持相同的款式特征，服裝表面均較平整合體，無明顯松垮起皺。另外，基于服裝的半透明顯示效果可以觀察出服裝與人體之間的間隙量，如圖17所示。在本款修身旗袍中，衣身與人體間放松量設(shè)置較少，從衣身各部位可以看出服裝各部位省量分配比較均勻合理，能很好地體現(xiàn)女性的整體形態(tài)，且基于個(gè)性化參數(shù)與原始參數(shù)的旗袍在對(duì)應(yīng)的虛擬模特上均顯示出相似的松量特征。綜上可證明，基于旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型生成的個(gè)性化樣板能夠適用于不同身材尺寸的旗袍定制，所制作的服裝均能滿足款式外觀設(shè)計(jì)要求，可與原型服裝保持相同的款式特征，具備較好的穿著合體性。

3.3 旗袍壓力仿真結(jié)果分析

基于原始參數(shù)與個(gè)性化參數(shù)的4組虛擬服裝的壓力測(cè)試結(jié)果如圖18所示。在CLO3D中設(shè)置服裝壓力從小到大分別由綠色到紅色的漸變色來表示，其中綠色表示服裝壓力設(shè)置為0 kPa，紅色表示服裝壓力設(shè)置為16 kPa。圖18顯示了模特手臂為自然下垂?fàn)顟B(tài)時(shí)服裝的壓力可視化結(jié)果，可以看出衣身部位除袖窿和頸圍附近出現(xiàn)少量紅色，肩部、BP點(diǎn)周圍及腰省部位出現(xiàn)少量黃色外，其他區(qū)域均呈現(xiàn)綠色，說明4組不同尺寸的服裝對(duì)人體基本無束縛，滿足人體舒適性的要求。其中袖窿與頸圍附近出現(xiàn)的較高壓力與虛擬試衣時(shí)設(shè)置的黏合襯有關(guān)，因此亦屬于正?，F(xiàn)象。同時(shí)，基于3組個(gè)性化參數(shù)的服裝虛擬壓力可視化結(jié)果與原型服裝虛擬壓力可視化結(jié)果呈現(xiàn)一致的壓力分布，如圖19所示;不同人體姿態(tài)下的服裝壓力測(cè)試結(jié)果也可證明基于個(gè)性化尺寸的旗袍樣板壓力分布較為合理，與原型服裝保持了較好的一 致性。

圖20顯示了4組服裝在不同壓力測(cè)量點(diǎn)處的壓力數(shù)據(jù)，可以得出4組服裝的壓力基本小于5 kPa，由于該旗袍款式屬于偏緊身款式，因此該旗袍可以滿足人體的壓力舒適性需求;大于5 kPa的位置分布在服裝頸圍與袖窿處的壓力測(cè)量點(diǎn)，考慮位置的較高壓力與試衣時(shí)設(shè)置的黏合襯有關(guān)，因此屬于可以接受范圍。

3.4 與其他方法的比較

針對(duì)目前旗袍自動(dòng)化樣板生成技術(shù)中采用的3D樣板展平方法與參數(shù)化編程方法，結(jié)合本文方法分別從易操作性、編輯交互性、兼容性、工程規(guī)范性等角度討論本文方法的先進(jìn)性。如表7所示，通過是否需要專業(yè)編程知識(shí)與對(duì)復(fù)雜服裝款式適應(yīng)性兩個(gè)指標(biāo)反映易操作性;通過是否實(shí)時(shí)顯示制版結(jié)果與是否允許對(duì)款式的局部 修改兩個(gè)指標(biāo)反映編輯交互性;通過是否與其他服裝CAD軟件兼容反映兼容性;通過樣板是否符合工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)反映樣板規(guī)范性。結(jié)果顯示，相比較3D樣板展平方法與參數(shù)化編程方法，本文方法能夠同時(shí)滿足參數(shù)化樣板制作過程中的易操作性、編輯交互性;生成的服裝樣板滿足于其他服裝CAD軟件的兼容性與工程規(guī)范性。因此，本文所提方法能有效降低旗袍參數(shù)化樣板制作門檻，制備的參數(shù)化樣板體現(xiàn)出良好的工程實(shí)用性，具有較好的普及價(jià)值。

4 結(jié) 論

本文以旗袍為研究對(duì)象，基于圓弧擬合樣板曲線方法及AutoCAD軟件參數(shù)化功能構(gòu)建了旗袍參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型。旗袍樣板參數(shù)化調(diào)試結(jié)果表明，該參數(shù)化結(jié)構(gòu)模型能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)特定參數(shù)在1 s內(nèi)快速準(zhǔn)確地響應(yīng)并生成個(gè)性化的旗袍樣板。虛擬試衣結(jié)果表明，生成的樣板在相應(yīng)尺寸的虛擬模特身上試衣效果良好，除頸圍與袖窿處，在其他壓力點(diǎn)的測(cè)量值均小于5 kPa，滿足合體性與壓力舒適性的要求。相比較其他旗袍樣板自動(dòng)化生成方法，本文所提方法具備良好的易操作性與編輯交互性，生成的服裝樣板滿足于其他服裝CAD軟件的兼容性和工程規(guī)范性，有助于降低參數(shù)化樣板制作門檻，具有良好的工程實(shí)用性和普及性。本文為傳統(tǒng)旗袍的個(gè)性化定制提供了實(shí)用的技術(shù)路徑，同時(shí)能為更多款式的服裝參數(shù)化樣板構(gòu)建提供技術(shù)參考。

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Construction of parameterized cheongsam pattern for practical engineering application

CHENG Ming 1， ZHAO Yanhui 2， YU Weihua 1， YANG Zufeng 1， FANG Jia 1， WANG Weijie 3

（1.Sichuan Academy of Silk Sciences， Chengdu 610031， China; 2.Nanchong Jinfuchun Silk Co. ， Ltd. ， Nanchong 637919， China; 3.College of Biomass Science and Technology， Sichuan University， Chengdu 610065， China）

Abstract：

Cheongsam customization business mostly relies on the traditional manual customization mode， that is， measuring and tailoring according to the customers individual body size. It requires to redraw garment patterns for different customers， leading to a lot of repeated labor in the cheongsam customization process， and affecting the efficiency of personalized pattern making. Two technologies have been introduced to improve the efficiency of cheongsam pattern making， including 3D garment pattern flattening technology and automatic pattern generation technology based on parametric design. However， the 2D garment pattern sheet obtained by 3D garment pattern flattening technology has distortion problem， limiting its application in actual production scenes. At the same time， the automatic pattern generation technology based on parametric design principle needs to be realized by professional plotting program， increasing the application threshold of the technology. In addition， the plotted pattern cannot interact with other clothing CAD software， which is not conductive to its application in practical scenarios.

In order to solve the problem that the 3D garment flattening pattern and parametric programming methods cannot realize actual engineering application， a parametric structural design model of modern cheongsam was established by fitting the curves of cheongsam sample with the single arc， double arc and triple arc based on the structural design principle of modern cheongsam and the geometric constraint and dimensional constraint functions in AutoCAD software. Finally， the rapid responsiveness of the parametric model to individual body size was verified by debugging experiments， and the fitness and pressure comfort of the parameterized cheongsam sample were verified by virtual model fitting and pressure simulation in CLO3D software. We also verified the advancement of the method in this paper by comparing it with the 3D pattern flattening and parametric programming method. In this paper， a non-programming method was adopted to create the parametric pattern of cheongsam， while fitting the complex curves in cheongsam based on circular arcs was conductive to improving the rationality and scientificity of the design of the cheongsam structure line. The parameterized test results indicate that the parametric structure model can rapidly and accurately respond to specific parameters and generate personalized cheongsam patterns within one second. The virtual fitting results indicate that the generated pattern has good fitting effect on the virtual model with corresponding size， and except for the pressure points at the neckline and sleeve hole， the measured values at the other 28 pressure points are less than 5 kPa， meeting the requirements of fit and pressure comfort. Compared with other automated methods of cheongsam pattern generation， the proposed method has good handleability and editing interactivity， and the generated pattern meets the compatibility with other garment CAD software and engineering specifications. The method in this paper is conductive to reducing the threshold of parameterized pattern making and has good engineering practicality and popularity.

In the future research， it is feasible to establish a library of parameterized parts of cheongsam based on modularity idea while realizing the personalized customization of cheongsam size and style.

Key words：

AutoCAD; arc fitting curve; parameterization; cheongsam; garment pattern;pattern making efficiency