人體上肢運動對服裝袖型松量設(shè)計的影響分析

孫鑫磊

(重慶師范大學(xué) 美術(shù)學(xué)院，重慶 401331)

隨著生活水平的提高，人們對服裝舒適性的要求也越來越高，所以服裝的功能性設(shè)計就顯得尤為重要.人體的運動是一個復(fù)雜的過程，在人體運動的時候，人體的皮膚表面會因受到牽引而變化，為了保證人體不受服裝的束縛，設(shè)計者會給出一部分松量或者改變服裝某些部位的結(jié)構(gòu).可見，人體運動與服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計有著不可分割的聯(lián)系.人體形態(tài)和尺寸的測量是服裝工效學(xué)的重要內(nèi)容，出于服裝舒適、合身并提高人體機能的工學(xué)要求，需要有確切的人體參量來保證服裝的制作.服裝的袖型結(jié)構(gòu)設(shè)計在整件服裝的造型設(shè)計中占有極其重要的地位，而從人體工效學(xué)的角度來說，袖子的結(jié)構(gòu)設(shè)計又與人體上肢的運動密切相關(guān).筆者通過在人體上肢皮膚表面上標注若干個標記，跟蹤測量其尺寸的變化并對實驗數(shù)據(jù)進行記錄、分析和研究，找到了服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計與人體上肢運動變化的聯(lián)系，從而得出了適合各種運動狀態(tài)的袖型松量的設(shè)計.

1 人體上肢的構(gòu)造特征

人的形體是由骨骼、肌肉和皮膚定型的[1],人體的一切運動都通過骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉完成.分析和了解人體上肢的骨骼、關(guān)節(jié)以及肌肉、皮膚的構(gòu)造，對服裝袖型結(jié)構(gòu)的設(shè)計有重要意義[2].

1.1 人體上肢的骨骼關(guān)節(jié)

人體上肢的骨骼由肱骨、前腕骨和手的骨構(gòu)成，關(guān)節(jié)由肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)組成，骨骼的伸展和關(guān)節(jié)的屈曲形成了人體上肢的運動.

1.2 人體上肢的肌肉脂肪

人體上肢的肌肉主要是三角肌，它形成了人體的肩圓部，是袖山形狀的決定性因素.另外，還有肱二頭肌和肱三頭肌，它們與人體的臂根圍密切相關(guān)，決定了衣袖結(jié)構(gòu)的袖肥設(shè)計.

1.3 人體上肢的運動要素

骨骼與關(guān)節(jié)通過骨骼肌的牽引形成了人體的運動，皮膚以及肌肉的伸縮造成了人體各部位尺寸的變化.通過計測人體各部位運動狀態(tài)的尺寸變化，就能找到適應(yīng)這種變化的衣袖結(jié)構(gòu)和形態(tài).

2 人體上肢運動變化

人體上肢運動變化所引起的皮膚表面的延伸及收縮都會直接影響服裝穿著的舒適性[2]，所以需要對人體的上肢運動進行分析.

2.1 實驗準備

實驗工具：眼線筆、濕巾、直尺、皮尺、大量角器、白坯布等.

靜態(tài)站立姿勢要求：挺胸直立，頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向體側(cè)，手指輕貼大腿側(cè)面，膝部自然伸直，左右足后跟并攏，前段分開大致成45°夾角，體重均勻分布于兩足[3].

2.2 實驗樣本

選取3位18～25歲、身高175～185 cm的男性，作為本實驗的樣本.

2.3 實驗步驟

靜態(tài)直立，用眼線筆在手臂上畫線，橫、縱兩個方向做等分線構(gòu)造網(wǎng)格，用塑料卷尺測量人體靜態(tài)、動態(tài)各姿勢下網(wǎng)格間的長度.

2.3.1 基準點的確定

分別在人體手臂上標注肩端點(SP)、前腋窩點(FA)、后腋窩點(BA)、腋點(AP)、前肘點(FEP)、后肘點(BEP)、肘側(cè)點1(SEP1)、肘側(cè)點2(SEP2)、前腕點(FTP)、后腕點(BTP)、腕側(cè)點1(STP1)、腕側(cè)點2(STP2)，如圖1所示.

2.3.2 基準線的確定

橫向：肘圍、腕圍、臂圍線(經(jīng)腋點下的上臂最豐滿部位的水平圓圍線)、臂根圍線 (經(jīng)前后腋點和肩端點，既是臂根底部的圓圍線，又是人體軀干與上肢的分界線).

縱向： 手臂外長線(由肩端點經(jīng)肘圍外中央點至腕圍外中央點的順直線)、手臂內(nèi)長線(由手臂對應(yīng)的腋點經(jīng)肘圍內(nèi)中央點至腕圍內(nèi)中央點的順直線)、前肘彎線(由前腋點經(jīng)前肘點至前腕點的手臂前縱向順直線)、后肘彎線(由后腋點經(jīng)后肘點至后腕點的手臂后縱向順直線).

2.3.3 網(wǎng)格的確定

橫向：肘圍線與腕圍線間六等分、肘圍線與臂圍線間五等分、臂圍線與臂根圍線間二等分.

縱向：手臂外長線與前肘彎線二等分、手臂內(nèi)長線與前肘彎線二等分、后肘彎線與手臂外長線二等分、手臂內(nèi)長線與后肘彎線二等分，如圖2所示.

圖1 人體臂部標記點Fig.1 Human arm tag

圖2 繪制網(wǎng)格Fig.2 Rendering the grid

2.3.4 人體的測量

把臂部的運動變化總結(jié)為7種姿勢(見圖3)，分別對7種動態(tài)姿勢引起的標注點尺寸的變化進行跟蹤測量.

圖3 臂部運動姿勢Fig.3 Arm motion gestures

測量方法：①橫向測量，即在不同的動態(tài)下，以手臂外長線為起點，依次測量所有的橫向線，同時記錄每個網(wǎng)格點的坐標數(shù)值；②縱向測量，即在不同的動態(tài)下，以肘圍線為起點，依次測量所有的縱向線，同時記錄每個網(wǎng)格點的坐標數(shù)值[4].

2.4 測量結(jié)果及分析

對7種手臂的運動狀態(tài)進行跟蹤測量，分別記錄網(wǎng)格點的坐標尺寸，如圖4所示.

圖4 人體測量Fig.4 Body measurement

對測量結(jié)果進行統(tǒng)計分析(見圖5)，可以得出如下結(jié)論：①手臂的幾種運動狀態(tài)對腕部的尺寸變化沒有任何影響；②對下肘圍和下臂圍的影響相當小，可以忽略不計；③b運動狀態(tài)對肘圍和上肘圍處尺寸變化的影響很大，其次是a運動狀態(tài)；④b和a運動狀態(tài)對上臂圍尺寸變化的影響較大；⑤c，d和f運動狀態(tài)對腋圍的影響為負值，即腋圍變小，其他運動狀態(tài)使腋圍增加；⑥c和d運動狀態(tài)使上臂長減少，其他運動狀態(tài)使上臂長增加；⑦c，d和e運動狀態(tài)使前上臂長和前臂長稍微增加，其他運動狀態(tài)都使之減少；⑧c，d和e運動狀態(tài)使后上臂長和臂長都減少，其他運動狀態(tài)都使之增加；⑨c和d運動狀態(tài)使后臂長減少，其他運動狀態(tài)使之增加.

圖5 7種手臂運動狀態(tài)的尺寸變化(單位：cm)Fig.5 Size change of seven kinds of arm motion (unit: cm)

3 臂部運動變化對袖型結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響

3.1 手臂自然下垂狀態(tài)的袖型結(jié)構(gòu)

圖6 手臂自然下垂狀態(tài)袖型結(jié)構(gòu)Fig.6 Sleeve-type chart of arms hanging naturally

袖型結(jié)構(gòu)就是把手臂的構(gòu)造、功能、形態(tài)和美的要素運用于紙樣之中，一般把手臂自然下垂狀態(tài)的袖型結(jié)構(gòu)看作原型袖(見圖6).如果要求一般服裝袖滿足運動功能的需要，那么必須給予很大的松量，但這樣會影響服裝的外觀效果.因此，只有根據(jù)實際需要，適當?shù)刈兓湫驮O(shè)計，才能滿足美觀和舒適性等多方面的要求.

3.2 手臂前屈運動(a狀態(tài))的袖型結(jié)構(gòu)

圖7 手臂運動(a狀態(tài))袖型結(jié)構(gòu)Fig.7 Sleeve-type chart of a-arm motion

從圖5可以看到，a運動狀態(tài)下前后上臂長的變化最大，其次是肘圍臂圍稍微有所增加.與之對應(yīng)，設(shè)計袖型結(jié)構(gòu)時需要考慮增加后袖窿部位的松量來滿足后上臂長增加的需要，如圖7虛線部位所示.合理放松量y的回歸方程為y=-10.54+0.35x[5]，x為臂長，故合理放松量約為7.492 cm.

3.3 手臂運動(b狀態(tài))的袖型結(jié)構(gòu)

從圖5可以看出， 手臂在b運動狀態(tài)下的肘圍處松量需要加大，另外，由于后上臂長和臂長增加，所以為了滿足人體舒適性和服裝的功能性，需要在肘部給出足夠的松量設(shè)計(一般不小于5～6 cm),對于彈性面料可適當減少松量設(shè)計.

3.4 手臂運動(c狀態(tài))的袖型結(jié)構(gòu)

圖8 手臂運動(c狀態(tài))的袖型結(jié)構(gòu)Fig.8 Sleeve-type chart of c-arm motion

結(jié)合圖3(c)和圖5可知，手臂在側(cè)平舉狀態(tài)下，前上臂長增加，后上臂長減少，為滿足此姿勢運動功能的需要，通常在下腋點處給出一定的松量設(shè)計，一般會作蝙蝠袖處理，如圖8所示，虛線之間即為松量設(shè)計的最大量.

3.5 手臂運動(d狀態(tài))的袖型結(jié)構(gòu)

手臂上舉180°，如圖3(d)所示，放松量y的回歸方程為y=26.4-1.06x，x為腕圍，得出合理放松量約為9.33 cm.

4 結(jié)論

本研究根據(jù)臂部運動變化所得出的服裝袖型松量與結(jié)構(gòu)設(shè)計，是根據(jù)人體實際的測量尺寸并結(jié)合服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗得出的幾種結(jié)構(gòu)圖.在以后的設(shè)計中，需要結(jié)合服裝款式，同時須考慮到服裝的功能性及美的要求，更好地滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，把功能性設(shè)計到款式之中去.

由于時間和實驗樣本量的限制，對幾種手臂運動狀態(tài)的跟蹤測量有很大的局限性，希望在以后的研究中能夠?qū)ふ腋嗟臉颖玖?，得出更精確的尺寸變化，從而能更好地指導(dǎo)袖型結(jié)構(gòu)的設(shè)計.

參考文獻：

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[5] 王芳，甘應(yīng)進，李鳳仙.女裝放松量與人體關(guān)系的研究[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2005(3)：58-61.