基于四川省女青年腰腹臀體型特征的皮褲樣板優(yōu)化方案

黃元菁，申鴻

（四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610065）

引言

褲裝作為人們?nèi)粘４┲姆b款式之一，消費(fèi)者對(duì)其穿著合體性的要求較高[1]。尺碼相同但體型不同的兩人穿著同一件服裝的合體性和視覺(jué)效果是不一樣的，因此體型分類(lèi)是服裝合體性改良的重要考慮因素[2]。人體的腰腹臀部位體型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此褲裝襠部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的因素較多[1]。目前中國(guó)的體型分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)按胸腰差將人體劃分為Y（19～24 cm）、A（14～18 cm）、B（9～13 cm）和C（4～8 cm）四類(lèi)，此方法只考慮了人體胸部和腰部的維度特征，忽略了許多制版過(guò)程中重要的人體特征，特別是下體的特征，因此研究服裝版型時(shí)需要更多的人體數(shù)據(jù)來(lái)完善體型劃分[3]。傳統(tǒng)的人工測(cè)量獲得的人體部位尺寸容易因?yàn)闇y(cè)量者的自我判斷、測(cè)量環(huán)境變動(dòng)等原因?qū)е聹y(cè)量不精確，從而導(dǎo)致服裝制作不合體的情況發(fā)生[4]。學(xué)者們?yōu)榱藴?zhǔn)確快速地獲得較為完整的體型數(shù)據(jù)，常利用三維人體測(cè)量?jī)x對(duì)人體各部位進(jìn)行測(cè)量。Xiaoyu Cai 等人[5]為完善體型分類(lèi)和個(gè)性化服裝研究，測(cè)量了178名女性的腰臀腹數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分類(lèi)分析；蔡曉裕等[6]為完善中國(guó)女性體型分類(lèi)，對(duì)108 名在校女大學(xué)生進(jìn)行了人體測(cè)量，并根據(jù)人體數(shù)據(jù)將青年女性腰腹臀體型分為4 類(lèi)。

皮革作為一種美觀(guān)性、彈性、光滑度良好的非織布面料，廣受消費(fèi)者歡迎。使用皮革制作褲裝時(shí)，對(duì)版型的細(xì)節(jié)要求不亞于其他面料制作的褲裝。目前原型法是服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的基礎(chǔ)方法，即在服裝的基礎(chǔ)紙樣原型上根據(jù)款式變化對(duì)服裝紙樣進(jìn)行調(diào)整的方法。中國(guó)女性褲裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教育領(lǐng)域常用的原型有日本新文化式原型、東華原型等，其中為服裝教育專(zhuān)業(yè)和企業(yè)所常用的多是日本新文化式原型[7]。利用原型法制作的皮褲依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體女性體型參數(shù)設(shè)計(jì)，但沒(méi)有客觀(guān)的人體數(shù)據(jù)支撐，無(wú)法證實(shí)是否適合不同體型的女性。

綜合上述問(wèn)題，本研究從人體測(cè)量入手，測(cè)量出200 位14～44 歲的四川省女青年群體的腰腹臀多項(xiàng)尺寸數(shù)據(jù)，分析該群體體型特征，對(duì)癥下藥，為皮褲的樣板提供人體數(shù)據(jù)依據(jù)，從而獲得更精確的樣板數(shù)據(jù)計(jì)算方式，優(yōu)化原型法在皮褲上的發(fā)揮效果，使其能更好地服務(wù)不同體型女性。

1 實(shí)驗(yàn)方法

測(cè)量工具：本研究選用三維人體掃描儀（3DCaMegaCF-1200，北京博維恒信科技發(fā)展有限公司）進(jìn)行測(cè)量，3DCaMegaCF-1200 能對(duì)人體多個(gè)方向進(jìn)行三維掃描，直接提供較完整的測(cè)量報(bào)告，包含受試者33 項(xiàng)人體參數(shù)、27 項(xiàng)體型參數(shù)和33 項(xiàng)局部參數(shù)[8]。

測(cè)量方式：實(shí)驗(yàn)環(huán)境為室溫25 ℃的實(shí)驗(yàn)室中，為了不影響機(jī)器的準(zhǔn)確測(cè)量，被測(cè)量者要求身穿淺色且由同種面料制作的貼身薄款打底衣、褲，頭戴淺色頭套并綁住所有頭發(fā)，摘掉身上的所有首飾配件，不穿鞋和帶有胸墊的文胸。在測(cè)量時(shí)，要求每個(gè)測(cè)量者站上人體測(cè)量地標(biāo)處，被測(cè)量者需身體挺直站立，足跟并攏，雙臂自然下垂，靜態(tài)測(cè)量，掃描時(shí)目視前方，不可以晃動(dòng)。測(cè)量完畢后，再利用馬丁測(cè)量?jī)x配套工具，手工測(cè)量胸圍、腰圍和臀圍等關(guān)鍵部位數(shù)據(jù)，作為三維掃描數(shù)據(jù)的核驗(yàn)[9]。

參數(shù)項(xiàng)目選取：參考GB/T 5703-2010《用于技術(shù)設(shè)計(jì)的人體測(cè)量基礎(chǔ)項(xiàng)目》[10]，從三維掃描儀提供的93 個(gè)項(xiàng)目中選取了22 個(gè)與腰腹臀緊密相關(guān)的項(xiàng)目作為主要分析對(duì)象，分別為中腰圍、褲腰圍、臀圍、橫襠、通襠、臀腿凸差、臀腰凸差、臀腰差、肚凸、褲腰后凹、褲腰前凸、臀凸、臀前凹、大腿根后凹、大腿根前凹、立襠、臀高、前腿圍線(xiàn)高、后腿圍線(xiàn)高、凸臀值、前腰高和后腰高。

2 體型數(shù)據(jù)分析

2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

本文使用SPSS 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。在人體測(cè)量時(shí)存在被測(cè)人員站姿和設(shè)備操作上或多或少的差異，因此在使用測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)之前，為了保證數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的分析與篩選，以保證所使用的數(shù)據(jù)中不會(huì)出現(xiàn)奇異數(shù)據(jù)與錯(cuò)誤數(shù)據(jù)[11]。這種情況需要利用SPSS 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行奇異值檢驗(yàn)和正態(tài)性分布檢驗(yàn)，奇異值檢驗(yàn)幫助檢測(cè)數(shù)據(jù)組中是否存在差異性過(guò)大的數(shù)據(jù)，正態(tài)性分布檢驗(yàn)幫助檢測(cè)數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)是否屬于正態(tài)性分布，只有正態(tài)性分布的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行后續(xù)的分析操作。

對(duì)200 位四川省青年女性的體表數(shù)據(jù)樣本中22 項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行奇異值檢測(cè)和正態(tài)分布檢測(cè)后，挑出不合格的數(shù)據(jù)樣本，剩余173 個(gè)合格數(shù)據(jù)樣本。

2.2 主成分因子分析

為了更加具有精確度，更加數(shù)字化、差異化地體現(xiàn)青年女性腰腹臀部位的體型差異，需要對(duì)人體數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，將幾個(gè)表現(xiàn)體型特征的綜合指標(biāo)分析出來(lái)。使用SPSS 軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本進(jìn)行主成分因子分析，由表1 主成分因子分析可見(jiàn)，前6 個(gè)主成分因子的特征根大于1，說(shuō)明這6 個(gè)主成分因子能主要體現(xiàn)青年女性的腰腹臀主要特征，將它們分別命名為1、2、3、4、5 和6。

表1 主成分因子分析Tab.1 Principal component factor analysis

成分矩陣如表2 所示，可以看出，前3 個(gè)主成分因子存在大于0.6 的一個(gè)或多個(gè)顯著載荷變量，主成分因子1 在凸臀值、臀腰凸差、臀凸等表現(xiàn)臀凸幅度的變量上存在較大的載荷，可以將其定義為臀凸因子；主成分因子2 在褲腰圍、腰圍等表現(xiàn)腰腹圍度的變量上存在較大的載荷，可以將其定義為腰腹圍度因子；主成分因子3 在后腿圍線(xiàn)高、前腿圍線(xiàn)高等表現(xiàn)點(diǎn)位高度的變量上存在較大的載荷，可以將其定義為高度因子。

表2 成分矩陣Tab.2 Component matrix

2.3 體型特征分類(lèi)

從獲得的三大因子中挑選載荷最大的三個(gè)變量：凸臀值、后腿圍線(xiàn)高和褲腰圍，應(yīng)用SPSS 中的系統(tǒng)聚類(lèi)功能基于這三個(gè)變量對(duì)四川省青年女性的體型進(jìn)行分類(lèi)，如表3 所示，測(cè)量群體的腰腹臀體型可以分為兩類(lèi)，聚類(lèi)1 人數(shù)占比46%，聚類(lèi)2 人數(shù)占比54%。由表3 中的類(lèi)別變量均值可見(jiàn)，聚類(lèi)1 和聚類(lèi)2的后腿圍線(xiàn)高差異不大；聚類(lèi)1 的凸臀值均值為3.4，聚類(lèi)2 的凸臀值均值為4.2，總樣本的凸臀值均值為3.8，可定義為聚類(lèi)1 相對(duì)較平臀，聚類(lèi)2 相對(duì)較凸臀；聚類(lèi)1 的褲腰圍為84.3，聚類(lèi)2 的褲腰圍為72.1，總樣本的褲腰圍均值為77.7，可定義為聚類(lèi)1 相對(duì)偏胖體，聚類(lèi)2 相對(duì)偏瘦體。綜上，將聚類(lèi)1 定義為粗腰平臀體，將聚類(lèi)2 定義為瘦腰凸臀體。

表3 最終聚類(lèi)中心及變量均值Tab.3 Final clustering center and variable mean value

3 皮褲樣板優(yōu)化

本文主要討論的是青年女性腰腹臀部位的體型特征，在對(duì)皮褲的樣板優(yōu)化時(shí)選擇短褲款式即可涵蓋腰腹臀部位。根據(jù)聚類(lèi)分析分出的兩類(lèi)樣本，將樣本數(shù)據(jù)中樣板設(shè)計(jì)所需變量提取出來(lái)，分別為中腰圍、褲腰圍、臀圍、橫襠、立襠、臀高、身高和側(cè)長(zhǎng)。參考褲裝的制版經(jīng)驗(yàn)公式，特體制版所需計(jì)算的與腰腹臀相關(guān)的主要數(shù)據(jù)為兩項(xiàng)：上襠長(zhǎng)（立襠）與臀高。為推算特體青年女性樣板的這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，需要分別分析粗腰平臀體和瘦腰凸臀體兩種體型女青年的部分身體數(shù)據(jù)變量和兩項(xiàng)需推算尺寸的相關(guān)性，再將相關(guān)性顯著的變量與需推算數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到推算公式。

褲裝平面裁剪的經(jīng)驗(yàn)公式中，立襠= 臀圍×1/4+調(diào)節(jié)參數(shù)，臀高=臀圍×1/20+調(diào)節(jié)參數(shù)，這忽略了其他自變量對(duì)因變量的影響[12]。將制版所需的變量進(jìn)行相關(guān)性分析，如表4 和表5 所示，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)體型的立襠和臀高都與部分變量之間存在高度相關(guān)性，包括褲腰圍、身高和側(cè)長(zhǎng)；同時(shí)可見(jiàn)立襠與臀高存在高度相關(guān)性。

表4 粗腰平臀體變量相關(guān)性分析1）Tab.4 Correlation analysis of variables for thick waist and flat hips

表5 瘦腰凸臀體變量相關(guān)性分析1）Tab.5 Correlation analysis of the variables for lean waist and convex buttocks

在自變量和因變量具有顯著相關(guān)性的前提下，可設(shè)立襠為因變量，設(shè)與立襠顯著相關(guān)的變量為自變量（除臀高），進(jìn)行一元線(xiàn)性回歸分析，得到回歸系數(shù)；再將臀高點(diǎn)設(shè)為因變量，將相關(guān)性較高的立襠設(shè)為自變量，進(jìn)行線(xiàn)性回歸分析，得到回歸系數(shù)，粗腰平臀體的立襠和臀高線(xiàn)性回歸模型系數(shù)如表6 和表7 所示，瘦腰凸臀體同理，由于篇幅，不再一一展示。

表6 立襠線(xiàn)性回歸模型系數(shù)（粗腰平臀體）Tab.6 Linear regression model coefficient of vertical crotch (thick waist and flat hips body shape)

表7 臀高線(xiàn)性回歸模型系數(shù)（粗腰平臀體）Tab.7 Linear regression model coefficient of hip height (thick waist and flat hips body shape)

根據(jù)回歸系數(shù)，判斷變量的顯著性，最終獲得的所有部位變量間的一元線(xiàn)性回歸方程結(jié)果如表8 所示。

表8 女青年皮褲樣板各主要部位線(xiàn)性回歸方程式Tab.8 Linear regression equation of the main parts of women's leather pants pattern

使用獲得的回歸方程對(duì)160/68A 女褲裝基本型[13]樣板進(jìn)行改良，截取側(cè)長(zhǎng)上端40 cm 為短褲褲長(zhǎng)，制作改良前后的短褲樣板，兩類(lèi)體型樣板的調(diào)整過(guò)程如圖1和圖2 所示。

圖1 粗腰平臀體樣板調(diào)整過(guò)程Fig.1 Adjustment process of thick waist flat buttock body shape pattern

圖2 瘦腰凸臀體樣板調(diào)整過(guò)程Fig.2 Adjustment process of thin waist and protruding buttock body shape pattern

熱塑性聚氨酯（TPU）人造革是一種新型科技面料，具有良好的物理性能與力學(xué)性能[14]，它已被運(yùn)用于鞋、成衣、皮包等多項(xiàng)產(chǎn)品中，其優(yōu)秀的性能和環(huán)保概念受到市場(chǎng)的喜愛(ài)。本研究使用TPU 人造革進(jìn)行實(shí)物制作：根據(jù)回歸分析結(jié)果為兩類(lèi)特體的褲裝樣板進(jìn)行優(yōu)化，將優(yōu)化后的樣板制作成皮短褲。邀請(qǐng)了合格樣本中體型分別為粗腰平臀體和瘦腰凸臀體的兩位青年女性作為試穿實(shí)驗(yàn)對(duì)象，兩位均符合身高在160～165 cm，體重在50～53 kg，平時(shí)所穿褲裝尺碼為160/68A 的條件。粗腰平臀體試穿對(duì)象中腰圍71.3 cm，臀圍96.4 cm；瘦腰凸臀體試穿對(duì)象中腰圍68.5 cm，臀圍91.1 cm。兩位試穿對(duì)象分別試穿基本型皮褲和改良后的皮褲，試穿情況如圖3 和圖4 所示，由圖可見(jiàn)，調(diào)整后的皮褲不服帖的褶皺明顯減少，與人體的吻合度上升，即合體性上升。在穿著實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)兩位穿著者進(jìn)行采訪(fǎng)，穿著者均表示調(diào)整后的皮褲穿著體感更服帖。

圖3 粗腰平臀體樣板調(diào)整前后皮褲試穿Fig.3 Fitting of two pairs of leather pants made before and after adjustment of the thick waist and flat buttock body shape pattern

圖4 瘦腰凸臀體樣板調(diào)整前后皮褲試穿Fig.4 Fitting of two pairs of leather pants made before and after adjustment of the thin waist and protruding buttock body shape pattern

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)四川省14～44 歲青年女性的體表數(shù)據(jù)進(jìn)行三維掃描與分析，發(fā)現(xiàn)四川省青年女性的體表特征，并進(jìn)行體型分類(lèi)，將測(cè)量群體的體型分為粗腰平臀體和瘦腰凸臀體兩類(lèi)，并針對(duì)優(yōu)化皮褲合體性問(wèn)題，根據(jù)兩類(lèi)體型的特征獲得樣板所需變量的一元回歸公式，對(duì)皮褲樣板進(jìn)行了改良，制作出針對(duì)四川省青年女性體表特征的合體性更高的皮褲。本文中對(duì)皮褲樣板的改進(jìn)思路與方法對(duì)于企業(yè)與制版師對(duì)青年女性的皮褲樣板制作有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。