基于襯衫部件重構(gòu)的紙樣設(shè)計方法

蔡 蘭，厲 旗，李鵬威，尚笑梅

(1.蘇州大學紡織與服裝工程學院，江蘇 蘇州 215021;2.利誠服裝集團股份有限公司，江蘇 蘇州 215129)

人們對服裝合體性的高要求，使其成為服裝定制的終極目標，是影響服裝外觀及舒適性的一個重要方面，甚至被認為是影響服裝銷售重要的因素之一［1］。常規(guī)性服裝有時很難滿足少數(shù)人群的合體性要求，只能定制，但定制成本較高。人體整體就是一個特體，而服裝對應(yīng)人體部位可拆分成各個部件，比如領(lǐng)、袖、衣身等，衣部件與人體的相應(yīng)部位存在著必然的關(guān)系。同時，人體的各部位可分散到不同的號型檔中，即一個人可以是40 cm的領(lǐng)子，36 cm的肩，104 cm的胸圍。那么根據(jù)人體部位將對應(yīng)的衣部件即結(jié)構(gòu)輪廓進行重構(gòu)就能生成滿足人體體型的服裝，不像定制那樣直接制版或在已有的版型上做調(diào)整［2］。本文借鑒石秀金等［3］的研究成果，將人體分解成由身段和界面構(gòu)成的人體部件，再通過人體輪廓信息進行定位組裝生成虛擬人體的理念，結(jié)合服裝定制系統(tǒng)中體型分類標準［4－6］，數(shù)理統(tǒng)計或者人工智能法進行體型識別［7－8］，以及其智能生成的流程，依據(jù)襯衫規(guī)格設(shè)計直接通過CAD繪制系列矢量樣版并分解成矢量部件，再由個體部位所屬號型檔重構(gòu)矢量部件。這種方法利用部件重構(gòu)兼顧了服裝定制的成衣化和滿足個體尺寸的個性化，為實現(xiàn)批量化常規(guī)性服裝的個體樣版修正提供了一種新的設(shè)計方法。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

體型分析和號型制定是服裝工業(yè)化生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。個性化批量定制中，服裝規(guī)格的制定需要更加細化、人體擬合程度更高的號型分類方法，但體型分類的細化和高要求的號型設(shè)置增加了服裝定制系統(tǒng)的復雜性。本文用CAD生成的基礎(chǔ)系列號型矢量樣版作為樣版部件庫，根據(jù)人體部位尺寸所屬號型檔從庫中提取矢量部件重構(gòu)生成新個體樣版。其生成過程及其具體技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 樣版部件重構(gòu)技術(shù)流程圖Fig.1 Pattern parts reconstruction technology flow chart

該過程弱化了體型分類，根據(jù)紙樣結(jié)構(gòu)將對應(yīng)的人體控制部位作為子元素分別與GB/T 1335.2—2008《服裝號型女子》標準號型配置中的數(shù)值匹對歸檔，并以1/2號型檔差作為歸檔臨界點。

在體型覆蓋率較大的A型體中，本文實驗女子身高“號”胸圍“型”分別覆蓋了145～180 cm和7～100 cm;根據(jù)歸檔規(guī)律對應(yīng)人體尺寸分別覆蓋到142.5～182.5 cm和70～102 cm。采用數(shù)值匹對總能找到相應(yīng)范圍內(nèi)的號型檔，避免由體型累積差異而引起較大的尺寸差，在此只需設(shè)計A型體系列樣版。人體控制部位歸檔后對應(yīng)到成衣規(guī)格(如身高對應(yīng)衣長)，以其所屬號型檔作為提取矢量部件的名稱。矢量部件是指CAD繪制的矢量樣版根據(jù)規(guī)格設(shè)計拆分成的矢量輪廓，為確保樣版和服裝的結(jié)構(gòu)形態(tài)，在擬合生成新樣版時，不改變輪廓的形狀和尺寸只進行位置的變動，同時保證各拼接部位線條長度的配伍是實現(xiàn)本重構(gòu)部件實驗的關(guān)鍵。

1.2 實驗樣本

本文選取標準較合體女襯衫為對象，前片設(shè)有腋下省，后設(shè)肩省，收腰。實驗樣本來源于《中國服裝用人體信息數(shù)據(jù)庫》［9］。

個性體具體指號與型配備不符合國標，或者胸腰差值不在國標體型范圍內(nèi)，或者決定樣版成品規(guī)格的各個控制部位所屬號型不同的人群。其中，選取的控制部位要能確定體型、號與型的配備，決定襯衫成品規(guī)格。確定個性體樣本最終參考的人體控制部位為身高、胸圍、腰圍、領(lǐng)圍、肩寬。

控制部位的歸檔處理:依據(jù)定制規(guī)格中的個體尺寸替代成品規(guī)格中的號型部位尺寸［10］，從而判定出個體不同部位尺寸所屬的號型檔。以國家號型標準為例，采用號型間的1/2檔差作為臨界點(例如號臨界值=(號±2.5(1/2號檔差)))劃分出值域，進行歸檔。歸檔時，長度上參考號的歸檔，圍度上參考型的歸檔;當部位尺寸處在臨界值時，一般歸檔到較小的號型檔;某一部位出現(xiàn)2種或以上歸檔情況時要結(jié)合其他部位號型檔，盡可能選取同一號型檔，以減少變化部位，盡量將變化集中到同一樣片上。

1.3 基礎(chǔ)系列樣版

女襯衫號與型的配備包含了國標A型體中一號配一型的所有情況及相對于號，型小一檔的6個號型尺寸。為減少制版次數(shù)，以中間號型為母樣版進行放碼。同時為保型，只以母版上下各推一檔。以150/76A、160/80A、165/88A、175/92A、180/100A為中間檔完成15個女襯衫樣版系列。

1.4 樣版部件

人體關(guān)鍵部位的尺寸轉(zhuǎn)化為成衣規(guī)格后決定輪廓線的尺寸，將人體關(guān)鍵部位所屬號型對應(yīng)到成衣部位，依據(jù)部位號型提取部件。文中通過CAD繪制矢量樣版，號型作為樣版名稱，將樣版拆分成矢量部件即樣版局部輪廓作為子元素，根據(jù)成衣規(guī)格部位與結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的關(guān)系，構(gòu)建由衣長、胸圍、腰圍、領(lǐng)圍、肩寬及袖長決定的部件小集合。生成的系列矢量樣版即可創(chuàng)建部件庫，該部件庫是由號型和部位為名稱的矢量圖構(gòu)成。如衣長歸檔后，直接提取其號型檔下衣長所決定的矢量部件組。

成衣規(guī)格部位所決定的樣版矢量部件為:衣長組決定衣長度，領(lǐng)圍線、胸圍線、腰圍線和下擺的位置;胸圍組決定圍度上胸圍、胸寬和背寬的大小、胸省的大小和位置及袖窿弧線的形狀、大小，袖山弧線、袖山高、袖肥、袖口;腰圍組決定衣身上腰圍的大小及側(cè)縫線(實驗時不考慮腰圍的歸檔，以胸圍為準);領(lǐng)圍組決定衣身上領(lǐng)窩弧線的形狀和大小;肩寬組決定前后肩寬的大小及肩斜線;袖長組決定袖長度及袖口線的位置。

領(lǐng)樣版部件由樣本中領(lǐng)圍號型決定，袖樣版部件由胸圍和衣長號型決定。由于領(lǐng)、袖樣版部件提取和重構(gòu)處理較簡單，本文不再做說明。

1.5 部件組裝形式

本文生成個體樣版時，為保型及盡量減少修版部位和次數(shù)，僅通過對衣身上領(lǐng)窩弧線、袖窿弧線及肩線輪廓作一定的位置調(diào)整，從而達到適體的效果。樣版重構(gòu)時，先提取衣長組矢量輪廓，確定其他部件的位置，再提取其他樣版部件進行定位組裝。最終通過旋轉(zhuǎn)肩斜線或袖窿弧線，從而確定二者擬合的具體位置。以衣長(170/92A)、胸圍(175/96A)、領(lǐng)圍(180/100A)、肩寬(165/88A)都不在一個號型檔的女樣本為例，其部件提取及組裝形式如下。

1)提取個性樣本不同規(guī)格部位對應(yīng)號型檔下的樣版矢量部件。

2)提取衣長號型(170/92A)下的衣長組樣版矢量部件，確定前后中心線、胸圍線、腰圍線、下擺線的位置。

3)提取領(lǐng)圍號型下領(lǐng)部件，保持領(lǐng)窩弧線部件大小不變，直接將提取的領(lǐng)弧線部件平移到衣長所在號型檔樣版的前后中心線處的領(lǐng)起點進行對接。

4)提取胸圍號型下胸圍組樣版部件:胸圍線、下擺線、袖窿弧線、腰圍線、側(cè)縫線、背寬線，對接到衣長號型樣版對應(yīng)的位置。對于略收腰的女襯衫，其衣長和胸圍的號型不同檔時，側(cè)縫線在腰圍線處出現(xiàn)交叉或岔開。當衣長的號型比胸圍的小時，側(cè)縫線發(fā)生交叉。

5)提取肩寬號型下肩寬組樣版部件，將肩斜線上的側(cè)頸點，對接到領(lǐng)圍所屬號型的領(lǐng)窩樣版的側(cè)頸點，完成樣版部件重構(gòu)的組裝環(huán)節(jié)。

6)定位組裝后，通過旋轉(zhuǎn)肩斜線或袖籠弧線得到封閉的樣版即為重構(gòu)實驗擬合的個性樣版。

2 實驗結(jié)果

2.1 樣版部件重構(gòu)

在樣版部件擬合時有2種處理方法:一是保證前后肩寬尺寸不變，改變肩斜線的尺寸、位置和袖窿弧線的位置;另一是保證肩斜線尺寸不變，改變肩斜線的位置、肩寬值和袖窿弧線的位置，分別如圖2、3所示。

圖2 肩寬不變的樣版擬合示意圖Fig.2 Fitted pattern of constant shoulder width

圖3 肩斜線不變的樣版擬合示意圖Fig.3 Fitted pattern of constant shoulder slash

圖2中保證肩寬不變，先定出前后肩寬的值域，即到直線a、b的距離;再將肩斜線的側(cè)頸點對接到新領(lǐng)圍線上的側(cè)頸點(如圖2中虛線所示)，然后將提取的袖窿弧線分別以點A、A'為圓心進行旋轉(zhuǎn)與直線a、b相交(如圖2中點劃線所示)，再旋轉(zhuǎn)肩斜線與袖窿弧線上止點交于點B、B'，這樣就保證了袖窿弧線上的肩點到前后中心線的距離正好為肩寬的大小。擬合后的樣版為虛線和點劃線構(gòu)成的封閉區(qū)域。這種處理方法保證了肩寬值和袖窿弧線的弧形及弧長不變，但同時也會出現(xiàn)肩斜線變短或變長，可能造成前后肩線的長度不一致，后期還需要通過工藝手法處理。若其變化量偏小，可作為肩線的縫合吃勢。若是差量較大，可采用第2種方法擬合。

當保證肩斜線不變，提取的樣版輪廓定位組裝后，分別以肩斜線的側(cè)頸點為圓心，以袖窿弧線的側(cè)胸點為圓心進行旋轉(zhuǎn)，前后分別交于點C、C'，即完成擬合，如圖3所示的虛線和點劃線構(gòu)成的封閉區(qū)域。這種處理方法減少了實驗處理的難度，保證了肩斜線長度和袖窿弧線的弧形及弧長不變，但會引起前、后肩寬值和前胸寬、后背寬值發(fā)生變化，這些變化的有效值域還需要通過大量的實驗數(shù)據(jù)進行探索。

2.2 試衣驗證

采用三維試衣軟件對個性樣版進行驗證，先以樣本體型尺寸設(shè)置模特，再輸入擬合的樣版進行虛擬試衣。樣片采用不同的顏色以突出試衣效果。試衣效果如圖4所示。試衣過程表明，以服裝部件式重構(gòu)樣版的方法是可行性。

圖4 女襯衫的虛擬試衣效果圖Fig.4 Blouse virtual fitting effect

3 數(shù)據(jù)處理

為探究重構(gòu)部件紙樣設(shè)計方法的特點，對重構(gòu)實驗數(shù)據(jù)進行提取、分析并尋找其可能存在的某種數(shù)學關(guān)系。為此，以國標為依據(jù)，將衣長、胸圍、領(lǐng)圍、肩寬分別設(shè)定為單一變量構(gòu)造理想實驗。每個變量以女子中間體160/84A為基準上、下各3個檔，4個變量共24組，每組皆采用上述2種方法重構(gòu)。

重構(gòu)實驗引起的變量如下。方法1:長度上有肩斜線長度，前胸寬，后背寬;角度上有肩斜線旋轉(zhuǎn)角度，袖窿弧線旋轉(zhuǎn)角度;以及擬合后，前、后領(lǐng)窩弧線與肩斜線的夾角和前、后袖窿弧線與肩斜線的夾角。方法2:除不測肩斜線長度改測肩寬值外，其他變化量同方法1。采集這些變量作為重構(gòu)實驗數(shù)據(jù)。

對實驗數(shù)據(jù)運用SPSS分析，構(gòu)建函數(shù)模型，模型回歸系數(shù)用k表示，模型的相關(guān)系數(shù)用p表示。探討重構(gòu)實驗存在的數(shù)學關(guān)系。

1)袖窿弧線角度和胸寬、背寬的關(guān)系。胸圍號型為160/84A不變時，前、后袖窿弧線旋轉(zhuǎn)角度(1指前，2指后)與胸寬和背寬的函數(shù)關(guān)系為:y1=0.107x1+ 0.003，k=0.999;y2=0.157x2－0.003，k=1.000。

2)方法1、2引起的變量與檔差存在的關(guān)系。僅衣長變化，方法1、2下檔差(xb)與前、后肩斜旋轉(zhuǎn)角度(ys)之間的函數(shù)表達式分別為:ys1=－1.478 xb1－0.043，k=1.000;ys2= －2.087 xb1－0.35，k=－0.997;ys1= －1.834 xb2－0.146，k=1.000;ys2=－2.492 xb2－0.567，k= －0.997。方法 2下檔差(xl)與前、后袖窿弧線旋轉(zhuǎn)角度(yh)之間的函數(shù)關(guān)系分別為:yh1= －0.584 xb2－0.168，k=0.990;yh2=－0.734 xb2－0.328，k= －0.993。

僅領(lǐng)圍變化，方法1、2下檔差(xn)與前、后肩斜旋轉(zhuǎn)的角度(ys)之間的函數(shù)表達式分別為:ys1=－1.177 xb1－0.383，k= －0.994;ys2= －0.255 xb1－0.007，k= －0.999;ys1= －0.733 xb2－0.35，k=－0.955;ys2=0.105 xb2－0.013，k=0.997。方法 2下檔差(xb)與前、后袖窿弧線旋轉(zhuǎn)角度(yh)之間的函數(shù)關(guān)系分別為:yh1=0.500 xb2－0.115，k=0.990;yb2=0.616 xn2－0.057，k=0.997。

僅胸圍變化時，方法1、2前后袖窿弧線的旋轉(zhuǎn)角度(xh)以及對應(yīng)前后肩斜線的旋轉(zhuǎn)角度(ys)和檔差(zb)之間存在著函數(shù)關(guān)系。分別為:

zb1= － 0.258 xh1+0.468 ys1+0.077，p=0.997

zb1= － 0.256 xh2+0.497 ys2+0.027，p=0.998

zb2= － 0.312 xh1+0.439 ys1+0.074，p=0.997

zb2=0.059 xh2+0.776 ys2+0.272，p=0.999。方法2下前后肩寬(xw)與前后肩斜線旋轉(zhuǎn)角度(ys)之間的變化關(guān)系分別為:ys1=11.518 xw1+0.26，k=0.999;ys2=10.048 xw2+0.264，k=0.999。

僅肩寬變化時，方法1、2下前后袖窿弧線(xh)和對應(yīng)肩斜線旋轉(zhuǎn)角度(ys)與檔差(zb)之間的關(guān)系分別為:zb1=0.894 xh1－0.385 ys1－0.208，p=0.998;zb1= －1.078 xh2－0.605 ys2－0.234，p=0.998;zb2=1.871 xh1－1.318 ys1－0.322，p=0.995;zb2=2.212x xh2－1.795 ys2－0.307，p=0.997。方法2下前后肩寬(xw)與前后肩斜線旋轉(zhuǎn)角度(ys)之間的變化關(guān)系分別為:ys1=－12.264 xw1+0.716，k=0.857;ys2= －8.538 xw2+0.276，k=0.934。

3)肩寬與肩斜線的關(guān)系。由設(shè)定的理想實驗所得數(shù)據(jù)，同一組合類型(如僅衣長變)，若方法1中肩斜線減短，則方法2中的肩寬必然變大，二者呈現(xiàn)相反的變化趨勢。

總之，樣版的衣長、領(lǐng)圍、胸圍和肩寬變化時，都是通過調(diào)節(jié)袖窿弧線和肩斜線來找到四者的平衡點實現(xiàn)樣版的擬合。當胸圍和肩寬同屬一個號型時，采用方法1僅需調(diào)節(jié)肩斜線的角度和長度即可完成擬合，且樣版的胸寬和背寬都不發(fā)生變化。而方法2則需通過袖窿弧線和肩斜線變化來平衡樣版的結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

本文重點研究樣版部件的重構(gòu)方法，創(chuàng)造性地提出了一種新的紙樣設(shè)計方法。通過部件重構(gòu)避開了復雜的體型分類，替代了從零制版的全過程，且能滿足少數(shù)特殊體型群體對常規(guī)性服裝的適體性要求，兼容了成衣批量化和樣版?zhèn)€性化設(shè)計，降低常規(guī)服裝的定制成本。這種方法可以通過歸檔后批量生產(chǎn)，快速便捷，為該類服裝的智能化定制提供一種新的實現(xiàn)方法。

1)基于樣版部件重構(gòu)的紙樣設(shè)計方法是可行的。

2)通過數(shù)理分析，構(gòu)建的樣版部件重構(gòu)模型皆呈線性關(guān)系。

3)重構(gòu)模型的建立為實現(xiàn)個性樣版的快速智能生成提供了可能。

4)隨著人體部位和衣部件的不同產(chǎn)生的線性關(guān)系不同(具體關(guān)系差異見正文所述)。

由于樣版部件重組的多樣性，還需要大量實驗完善重構(gòu)模型。本文是部件重構(gòu)的方法研究及路徑探索，為本方向的更深入研究提供參考。

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