男子胸部曲線特征點模型研究

高佩佩 尚笑梅

摘 要：為研究不同體型人群胸部曲線特征點在同一坐標系中的位置變化，選擇了240名18～22歲在校成年男子作為研究對象，采集身高、胸圍、腰圍、臀圍等4個部位的數(shù)據(jù)，對基礎數(shù)據(jù)進行相關分析，根據(jù)顯著性差異Sig.值大小，得到主要的體型指數(shù)，采用聚類分析，進行體型分類。在不同體型分類樣本中，選擇胸圍曲線上的2個特征點a和b作為研究特征點，建立實驗樣本特征點坐標變化的回歸方程，并用隨機樣本對回歸模型進行驗證。

關鍵詞：聚類分析；體型分類；特征點；回歸模型

中圖分類號：TS941.19 文獻標識碼：B 文章編號：1674-2346（2016）02-0019-05

1 數(shù)字化儀輸入

服裝樣板數(shù)字化輸入技術包括數(shù)字化儀輸入、掃描攝像輸入以及掃描數(shù)字化儀輸入。

數(shù)字化儀輸入，也稱“讀圖”，在服裝CAD技術的初級階段，是服裝樣板數(shù)字化的唯一手段。然而在現(xiàn)階段，人們仍然擺脫不掉這種傳統(tǒng)的、落后的樣板數(shù)字化的手段，服裝CAD系統(tǒng)中基礎紙樣輸入部分通用設備仍是數(shù)字化儀，還有一小部分采用掃描儀和數(shù)碼相機。究其原因，一是電腦制板技術還客觀地存在著諸多問題，二是數(shù)字化儀輸入手段比較容易掌握，三是目前數(shù)字化儀技術及硬件設備都較為成熟。但是就數(shù)字化儀輸入服裝基本紙樣而言，在實際操作中仍然存在著不少問題。[9]

1）速度較慢耗時多。即使一個熟練工人輸入一個規(guī)格的所有紙樣也至少需要15分鐘。其中大部分時間花費在固定紙樣和紙樣上各關鍵點的輸入上，而且其速度和精度是成反比的，提高速度就意味著降低精度，所以速度太快也是不可取的。

2）精度較低。經數(shù)字化儀輸入得到的紙樣圖與實際紙樣尺寸之間仍然存在著一定的誤差，這樣經過多次放縮操作之后誤差會越積越多，影響到輸出紙樣及排料圖的準確性，最終會制約服裝企業(yè)生產效率和生產質量的提高。

3）成本較高。目前我國服裝行業(yè)構成中，2/3是中小型企業(yè)，而一臺普通數(shù)字化儀也得幾千甚至上萬元，這對于目前我國服裝行業(yè)而言也是需要慎重考慮的。

本文主要是探討掃描數(shù)字化儀系統(tǒng)開發(fā)與研究問題。

2 掃描數(shù)字化儀輸入

2.1 掃描數(shù)字化儀原理

如圖1所示，掃描數(shù)字化儀硬件主要包含：圖形拾取器、Y向梁、Y向驅動電機、Y向同步帶輪、Y向同步帶、X向同步帶、X向同步帶輪、X向驅動電機。

掃描數(shù)字化儀的圖形拾取器就象“軌跡車”一樣沿著工作臺上的圖形線跡進行“點”掃描，形成“點”數(shù)據(jù)文件。

樣板輪廓圖是有許多點組成的，在輪廓上取點，并不區(qū)分什么性質的點，是按運動機構的“步長”取點，點與點之間的距離是一個“步長”，而并非手工或者CAD畫圖一樣，曲線曲率大的地方取點多，曲率小的地方取點少。

樣板輪廓圖是以等“步長”間距的點坐標表示起來，并且保存在文本文件中。

在硬件上無法定義點的性質，所以需要開發(fā)一個系統(tǒng)，能夠自動識別點的性質類別，也就是讀取“點”數(shù)據(jù)文件。

2.2 紙樣輪廓點文件的處理

經過掃描數(shù)字化儀得到的點文件，只是以坐標的形式保存的。我們手工畫紙樣時，主要是先畫出一些關鍵點，再用直線或者曲線一連接就完成了。點的類型無非包括直線點、曲線點以及一些關鍵的拐點。我們只要把點文件中的這些點判斷出來，再用直線或者曲線連接，這樣紙樣結構圖就很快出來了。對于一些關鍵拐點的判斷也很重要，拐點其實屬于直線點也屬于曲線點，對于它的辨認，能使后面放碼更加方便，因為放碼就是根據(jù)服裝紙樣的一些關鍵拐點的放縮。

對于曲線的代替，常用到貝塞爾曲線，能夠對直線和曲線同時進行很好地模擬，并且貝塞爾曲線在自然界中是最完美的曲線，用于服裝結構設計能夠很好的適合人體。且曲線的階數(shù)越高模擬的效果越好。因此，先找到拐點，兩拐點的線段用貝塞爾曲線進行擬合。并且繪制服裝模型時一般是沿順時針方向繪制，可以認為是有許多條有向線段構成的。如圖2所示。

2.2.1 拐點

拐點就是分別與前點、后點連成直線的斜率變化非常大，或者說發(fā)生了突變。但由于直線的斜率有可能為無窮大，這種情況需要單獨考慮，為了用一種方式直接描述完所有的情況，可以用線段的方向角（與x軸正向的夾角）來代替斜率進行拐點的判斷。數(shù)學中常用線段方程的二階導數(shù)在一點處的值，即斜率的變化率來判斷這個點是不是拐點。程序中就利用一點兩側線段的方向角的差值，當其超過一閾值時就可判定此點是拐點。（見圖3）

如圖5為程序進行判斷出來的效果圖：

2.2.4 同類型點的簡化

因為掃描數(shù)字化儀取點是根據(jù)等步長取的，這時會出現(xiàn)這樣一個問題，就是在一條直線上可能會取很多點，這時，我們需要把在同一直線上的點合并，曲線合并亦然。

直線合并：我們通過函數(shù)CPointDoc：：CompareDirectLine（）實現(xiàn)直線合并的。直線合并比較簡單，只要判斷出相鄰線段為直線，就合并；如果相鄰兩線段不是直線，停止合并。

曲線合并：我們通過函數(shù)CPointDoc：：CompareCurveLine（）實現(xiàn)曲線合并的。判斷曲線合并時，如果第一段和第二段為曲線，第三段不為曲線則合并前兩段曲線；如果前兩段為曲線，第三段也為曲線，則繼續(xù)判斷，如果判斷到第n段不為曲線，則合并前n-1段曲線。

3 結論

本研究引入了一種新的服裝樣板數(shù)字化輸入方法，即掃描數(shù)字化儀輸入法，該方法在概念、原理、技術等方面都是新的，彌補了數(shù)字化儀輸入的不足，并且為服裝樣板數(shù)字化輸入系統(tǒng)的軟硬件技術發(fā)展提出了新的方向。

隨著掃描數(shù)字化儀硬件和軟件逐步完善，為服裝樣板輸入提供了一種新的方式的同時，更希望它能廣泛的運用到服裝工業(yè)化生產中去，在提高服裝生產效率的同時為企業(yè)帶來更大的經濟效益。

Abstract：This paper makes a study on digitized input technology of clothing pattern， points out the shortages in digitizer input， the main means of clothing pattern input at present， puts forward a new way of pattern input， i.e.， the scanning digitizer input， and expounds the term in conception， principle and technology， etc.

Key words：digitized input technology of clothing pattern； digitizer； scanning digitizer

（責任編輯：竺小恩）