基于三維模擬的運(yùn)動(dòng)文胸壓力測(cè)試

中圖分類號(hào)：TS941.26 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-265X（2025）07-0090-09

乳房缺乏肌肉組織的支撐，主要依靠皮膚和懸韌帶進(jìn)行固定[1]，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的位移和晃動(dòng)，而且會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加而加劇[2]。這不僅會(huì)引起女性運(yùn)動(dòng)時(shí)的不適和疼痛，還可能對(duì)乳房組織產(chǎn)生損傷[3-4]。與日常文胸相比，運(yùn)動(dòng)文胸將顯著減少女性參加體育活動(dòng)和鍛煉時(shí)的乳房垂直位移[5]。與不佩戴外部乳房支撐相比，一個(gè)設(shè)計(jì)良好且具有支撐性的運(yùn)動(dòng)文胸可以將乳房垂直位移減少約 60%^[6] ，從而防止乳房過(guò)度晃動(dòng)。

服裝壓力是評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)文胸穿著舒適性的重要指標(biāo)之一，超出服裝壓力舒適閾值會(huì)使人體產(chǎn)生較強(qiáng)壓迫感，阻礙血液循環(huán)。服裝壓力的客觀測(cè)試方法包括流體壓力法、氣壓式測(cè)量法、傳感器測(cè)量法等[7]。近年來(lái)，三維模擬技術(shù)的發(fā)展為服裝壓力測(cè)試研究提供了新的方法，包括使用有限元分析軟件[8-10]或使用專門的服裝仿真軟件來(lái)建模，從而測(cè)試服裝虛擬壓力。但有限元法通常需要大量的計(jì)算資源和時(shí)間，不適合應(yīng)用在企業(yè)實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)中。

目前，虛擬服裝壓力的相關(guān)研究大多數(shù)是通過(guò)虛擬壓力來(lái)改善或優(yōu)化服裝設(shè)計(jì)[1-13]，對(duì)虛擬壓力本身的準(zhǔn)確性研究相對(duì)較少。肖君睿[14]基于VStitcher軟件對(duì)女士合體褲虛擬壓力測(cè)量值的有效性進(jìn)行了評(píng)估;梅雪蕊等[15]基于CLO3D軟件對(duì)短道速滑緊身服虛擬壓力的分布、大小及變化趨勢(shì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究，但他們沒(méi)有專門針對(duì)乳房這一特殊部位進(jìn)行虛擬壓力的測(cè)試研究，且使用的虛擬人臺(tái)為普通硬質(zhì)人臺(tái)。因此，本文擬通過(guò)Style3D軟件中的硬質(zhì)人臺(tái)與軟體人臺(tái)分別對(duì)穿著運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)的虛擬壓力進(jìn)行測(cè)試，并與實(shí)際壓力進(jìn)行對(duì)比分析，來(lái)評(píng)估虛擬壓力值的模擬效果，為運(yùn)動(dòng)文胸實(shí)現(xiàn)虛擬試身提供一定參考。

1實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1. 1. 1 運(yùn)動(dòng)文胸款式

實(shí)驗(yàn)選取的運(yùn)動(dòng)文胸為A企業(yè)訂貨量較高的一款運(yùn)動(dòng)文胸，其款式結(jié)構(gòu)如圖1所示。該文胸屬于組合型運(yùn)動(dòng)文胸，比單獨(dú)的壓縮型運(yùn)動(dòng)文胸更加舒適，也比單獨(dú)的罩杯型運(yùn)動(dòng)文胸具有更好的支撐固定性[16]，且X型肩帶和后背處都有調(diào)節(jié)扣。

圖1運(yùn)動(dòng)文胸的正背面實(shí)物圖

1. 1. 2 受試者

實(shí)驗(yàn)選取一名體型標(biāo)準(zhǔn)的女大學(xué)生進(jìn)行運(yùn)動(dòng)文胸壓力測(cè)試。受試者人體尺寸為：胸圍 89.3cm ，下胸圍 76.6cm ，乳間距 20.1cm ，乳點(diǎn)至肩頸點(diǎn)距離 26.0cm ，肩寬 39.1cm ，腰圍 71.6cm ，臀圍 97.3cm 。

1. 1. 3 壓力測(cè)試點(diǎn)位

由于人體具有左右對(duì)稱性，實(shí)驗(yàn)僅選取人體一側(cè)部位的測(cè)量點(diǎn)。乳頭附近屬于人體高敏感的部位，故選取乳點(diǎn)位置P1作為測(cè)量點(diǎn)；乳點(diǎn)周圍區(qū)域覆蓋乳腺組織，是文胸罩杯支撐乳房的重要作用區(qū)域，也是人體胸部壓力分布的重要觀察點(diǎn)，因此以乳點(diǎn)為中心，在乳房表面沿水平方向選取P4-P7，沿豎直方向選取P2、P3作為測(cè)量點(diǎn)。此外，選取人體側(cè)面與文胸接觸中點(diǎn)P8、下緣P15以及肩胛骨垂直下方與文胸側(cè)片接觸中點(diǎn)P9作為測(cè)試點(diǎn)，用于研究文胸在側(cè)翼區(qū)域的承托效果以及壓力分布情況。實(shí)驗(yàn)還沿肩帶方向選取了P10-P14作為壓力測(cè)試點(diǎn)，研究文胸肩帶在不同位置的壓力分布及特點(diǎn)。最后，在底部區(qū)域選取人體正前方中點(diǎn)下緣P16、正后方背鉤中點(diǎn)P17作為測(cè)量點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)文胸壓力測(cè)試點(diǎn)位具體如圖2和表1所示。

Fig.1Physical images of the front andback of a sportsbra

圖2運(yùn)動(dòng)文胸壓力測(cè)試點(diǎn)位

Fig.2Pressure testing points for sports bras

表1運(yùn)動(dòng)文胸壓力測(cè)試點(diǎn)位置說(shuō)明

Tab.1Explanation of the locations of pressure testing points for sports bras

1. 1.4 文胸松緊狀態(tài)設(shè)定

女性在穿著運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)，根據(jù)所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，會(huì)相應(yīng)地調(diào)整后背搭扣與肩帶的收緊程度，來(lái)達(dá)到相對(duì)更舒適或更減震的效果。因此，實(shí)驗(yàn)將分別測(cè)試運(yùn)動(dòng)文胸在肩帶與背鉤處于4種不同狀態(tài)（a.肩帶與背鉤都正常、b.肩帶收緊背鉤正常、c.肩帶正常背鉤收緊、d.肩帶背鉤都收緊）時(shí)的壓力值。

女性文胸在實(shí)際穿著過(guò)程中的肩帶伸長(zhǎng)率最大不超過(guò) 30%^[17] 。在該范圍內(nèi)，以受試者穿著運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)能感受到足夠的支撐力又不會(huì)過(guò)度壓迫為參考，對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)肩扣后的肩帶初始長(zhǎng)度為 23cm ，作為正常長(zhǎng)度，此時(shí)肩帶伸長(zhǎng)率為 8% 。在此基礎(chǔ)上，將肩帶收緊 2.5cm ，作為收緊長(zhǎng)度，此時(shí)肩帶伸長(zhǎng)率為 15% ;正常情況下，女性穿著文胸時(shí)以一根手指能伸進(jìn)下緣較順暢活動(dòng)為宜，對(duì)應(yīng)到該款運(yùn)動(dòng)文胸上為最外面第4列背鉤。以無(wú)法將手指伸進(jìn)下緣活動(dòng)作為底圍收緊狀態(tài)，對(duì)應(yīng)到該款運(yùn)動(dòng)文胸上為第2列背鉤。

1. 2 運(yùn)動(dòng)文胸實(shí)際壓力測(cè)試

測(cè)試儀器為日本AMI-TECHNO公司研發(fā)的AMI3037-Ⅱ氣囊式接觸壓力測(cè)試儀，實(shí)物圖如圖3所示。傳感器采用極柔軟的無(wú)拉伸材質(zhì)制成的氣囊，厚度在 1mm 以下，測(cè)量精度 ±0.1kPa ，且受溫度影響變化很小，適合測(cè)量服裝等柔性材料的微小穿戴壓力。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，先用記號(hào)筆在受試者身上進(jìn)行位置標(biāo)記，將氣囊傳感器放置于測(cè)試點(diǎn)上，用醫(yī)用膠帶固定；待受試者處于放松狀態(tài)且呼吸平穩(wěn)后，開(kāi)始測(cè)量并持續(xù) 3min ，選取中間數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定的1min 來(lái)計(jì)算平均值。為了排除醫(yī)用膠帶本身帶來(lái)的壓力誤差，先測(cè)量受試者不穿文胸時(shí)的初始?jí)?，再穿上文胸記錄測(cè)試壓，最后用于分析的壓力值為測(cè)試壓減去初始?jí)骸?/p>

圖3AMI3037-Ⅱ氣囊式接觸壓力測(cè)試儀實(shí)物圖 Fig.3Physical image of AMI3037- II airbag-type contact pressure tester

1.3 運(yùn)動(dòng)文胸虛擬壓力測(cè)試

虛擬壓力測(cè)試在Style3D7.1中完成，該版本可以將模特的胸部和臀部調(diào)成軟體進(jìn)行模擬

1.3.1 數(shù)字面料制作

在虛擬軟件中還原運(yùn)動(dòng)文胸，除了獲取精準(zhǔn)的紙樣（見(jiàn)圖4），還需要進(jìn)行面輔料的還原，包括材質(zhì)紋理和物理屬性兩方面。面輔料物理屬性測(cè)試結(jié)果如表2所示。

圖4運(yùn)動(dòng)文胸紙樣

Fig. 4Sports bra patterns

表2面輔料物理屬性值

Tab.2Physical property values of fabrics and accessories

1.3.2 虛擬人臺(tái)參數(shù)設(shè)定

按照受試者的人體尺寸在Style3D軟件中編輯好虛擬人臺(tái)，實(shí)驗(yàn)將分別對(duì)比軟件中硬質(zhì)人臺(tái)與軟體人臺(tái)的壓力模擬效果。為排除其他因素干擾，每次模擬時(shí)人臺(tái)均選用一致的表面參數(shù)，并基于普遍適用性考慮，表面間距（可調(diào)整范圍 0～10mm 取軟件默認(rèn)值 1.5mm ，靜摩擦系數(shù)（可調(diào)整范圍 0～1 ）取軟件默認(rèn)值0.6，動(dòng)摩擦系數(shù)（可調(diào)整范圍 0～1 ））取軟件默認(rèn)值0.25，最后用于分析的壓力值為進(jìn)行5次模擬記錄下的每個(gè)點(diǎn)位壓力值的平均值。在使用軟體人臺(tái)模擬時(shí)，胸部剛度（可調(diào)整范圍是 3000～10000Pa） 設(shè)定3個(gè)水平—3000、6000、10000Pa（剛度值越小，人臺(tái)胸部越柔軟），分別測(cè)試3種胸部剛度水平下軟體人臺(tái)的虛擬壓力模擬效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 實(shí)際壓力測(cè)量結(jié)果與分析

4種文胸狀態(tài)下的實(shí)際壓力測(cè)量結(jié)果如圖5所示。將17個(gè)測(cè)量點(diǎn)劃分成4個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析：乳房區(qū)域（P1-P7）、側(cè)面區(qū)域（P8、P9）、肩帶區(qū)域（P10-P14）、底圍區(qū)域（P15-P17）。

Fig.5Comparison chart of actual pressure under different states

從壓力大小來(lái)看，肩帶區(qū)域肩頂點(diǎn)P10與靠近鎖骨處的P13所受壓力最大，P14與后背肩帶處的測(cè)量點(diǎn)P11、P12由于所在部位較平坦、曲率較小，測(cè)量值較小；乳房區(qū)域乳點(diǎn)部位壓力較小，在豎直方向上，乳房下方壓力要大于上方，在水平方向上，乳房外側(cè)所受壓力要大于雞心側(cè)，這說(shuō)明運(yùn)動(dòng)文胸的承托聚攏性在發(fā)揮作用；側(cè)面區(qū)域壓力大小則較均勻，但位于人體右后側(cè)P9的壓力值要比位于人體正右側(cè)P8的壓力值略大，因?yàn)镻9位于人體背面與側(cè)面的交界過(guò)渡區(qū)域，曲率相對(duì)較大。將位于同一豎直方向下的側(cè)面區(qū)域測(cè)量點(diǎn)P8與底圍區(qū)域測(cè)量點(diǎn)P15進(jìn)行對(duì)比，可以看出在曲率相近時(shí)，位于下緣處P15的壓力值更大，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)文胸下緣的彈力帶會(huì)增加服裝壓，也對(duì)整個(gè)胸部起到支撐作用。

鉤收緊影響更大，肩帶區(qū)域受肩帶收緊影響更大；此外，隨著文胸松緊狀態(tài)的變化，肩帶區(qū)域和底圍區(qū)域的壓力增量相對(duì)乳房區(qū)域和側(cè)面區(qū)域更大。

2.2 實(shí)際壓力與虛擬壓力對(duì)比分析

圖6為運(yùn)動(dòng)文胸3D模擬效果。圖7為不同人臺(tái)模擬下的虛擬壓力效果圖，其中藍(lán)色表示壓力最小，紅色表示壓力最大。硬質(zhì)人臺(tái)的正面壓力圖覆蓋面積相比軟體人臺(tái)更少，因?yàn)橛操|(zhì)人臺(tái)乳房不能推擠，導(dǎo)致有些部位不能與運(yùn)動(dòng)文胸充分接觸；對(duì)比X區(qū)從變化趨勢(shì)來(lái)看，肩帶收緊和背鉤收緊都會(huì)使測(cè)量點(diǎn)壓力增大。其中，乳房區(qū)域和底圍區(qū)域受背3個(gè)胸部剛度水平下的軟體人臺(tái)受壓圖，發(fā)現(xiàn)隨著胸部剛度增加，乳房區(qū)域壓力圖顏色變深，紅色區(qū)域占比越來(lái)越高，說(shuō)明人臺(tái)柔軟度越?。ㄐ夭縿偠仍酱螅?，受到的壓力越大。

圖5不同狀態(tài)下的實(shí)際壓力對(duì)比圖

圖6運(yùn)動(dòng)文胸3D模擬圖

Fig.63D simulation diagram of sports bras

圖7不同人臺(tái)模擬下的虛擬壓力效果圖（以狀態(tài)d為例）

Fig.7Virtual pressure effect diagrams under diferent mannequin simulations （taking state d as an example

2.2.1同一狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)文胸虛實(shí)壓力對(duì)比

各文胸狀態(tài)下的實(shí)際壓力和虛擬壓力對(duì)比分析如圖8所示。乳房區(qū)域（P1-P7）軟體人臺(tái)壓力測(cè)量值與實(shí)際壓力較為接近，其中當(dāng)胸部剛度為 3000Pa 時(shí)測(cè)得的虛擬壓力折線與實(shí)際壓力最貼合；同時(shí)也能看出，隨著軟體人臺(tái)胸部剛度的增加，所測(cè)虛擬壓力值越大，這與前面通過(guò)觀察軟體人臺(tái)受壓圖得出的結(jié)論是一致的。各胸部剛度水平下的軟體人臺(tái)在側(cè)面、肩帶、底圍區(qū)域的壓力值相差無(wú)幾，因?yàn)檐涹w人臺(tái)只有胸部是柔軟的，胸部剛度變化時(shí)對(duì)其他區(qū)域的壓力變化影響不大；但硬質(zhì)人臺(tái)不僅在乳房區(qū)域的壓力值明顯高于軟體人臺(tái)，在肩帶及底圍區(qū)域所測(cè)壓力值也要略高于軟體人臺(tái)，說(shuō)明人臺(tái)胸部材質(zhì)由硬變軟時(shí)對(duì)其他區(qū)域壓力值造成的影響要遠(yuǎn)高于軟體人臺(tái)胸部剛度變化對(duì)其造成的影響。

圖8各文胸狀態(tài)下的實(shí)際壓力和虛擬壓力對(duì)比圖

Fig.8Comparison charts of actual and virtual pressure under various bra conditions

由圖8可知，在乳房區(qū)域，硬質(zhì)人臺(tái)所測(cè)虛擬壓力值繪制的折線與實(shí)際壓力值繪制的折線偏差較大，反而在側(cè)面、肩帶及底圍區(qū)域，二者所繪折線是較為貼合的，說(shuō)明胸部柔軟度調(diào)整對(duì)乳房部位壓力值測(cè)量的準(zhǔn)確性有一定程度的改善，而肩背處等其他部位本身脂肪含量不高，沒(méi)有乳房部位那么柔軟，因此與實(shí)際壓力測(cè)量值更接近。

在虛擬壓力測(cè)試中，與實(shí)際壓力存在較大差異的測(cè)量點(diǎn)有P1、P14、P17。首先，相對(duì)乳房區(qū)域其他點(diǎn)位的虛實(shí)壓力差值，乳點(diǎn)P1的虛擬壓力值要明顯偏大。因?yàn)檎鎸?shí)的女性乳房部位柔軟度并不均勻，乳點(diǎn)周圍乳暈部位相對(duì)乳房其他區(qū)域要更加柔軟，而在虛擬人臺(tái)中，雖然可以調(diào)整胸部柔軟度，但并沒(méi)有做出如此細(xì)致的區(qū)域劃分，這就導(dǎo)致乳點(diǎn)部位虛實(shí)壓力間存在較大偏差。測(cè)量點(diǎn)P14與P17對(duì)應(yīng)的虛擬壓力值均接近0，說(shuō)明在虛擬試穿狀態(tài)下，此處的運(yùn)動(dòng)文胸不能與人臺(tái)表面貼合，處于懸空狀態(tài)，檢測(cè)不到人體的受壓情況。

圖9為各文胸狀態(tài)下虛擬壓力相對(duì)于實(shí)際壓力差值的絕對(duì)值。如圖9所示，比較a ?^b?c?d 各個(gè)文胸狀態(tài)下虛擬壓力相對(duì)于實(shí)際壓力差值的絕對(duì)值，也可以較直觀地看出乳房區(qū)域測(cè)量點(diǎn)在胸部剛度為3000Pa 時(shí)的虛擬壓力與實(shí)際壓力差值相對(duì)最小，硬質(zhì)人臺(tái)所測(cè)虛擬壓力值偏差較大；側(cè)面、肩帶、底圍區(qū)域在使用硬質(zhì)人臺(tái)測(cè)量時(shí)的虛擬壓力與真實(shí)壓力差值相對(duì)更小，在使用3種胸部剛度水平的軟體人臺(tái)時(shí)所測(cè)虛擬壓力與實(shí)際壓力的差值非常接近，相比硬質(zhì)人臺(tái)誤差更大。

Fig.9Comparisonchartsoftheabsolutevaluesofdiferencesbetweenvirtualandactual pressuresundervarious braconditions

2.2.2 不同狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)文胸虛實(shí)壓力對(duì)比

本文以文胸狀態(tài)a作為對(duì)照組，計(jì)算各個(gè)點(diǎn)在文胸狀態(tài)b、c、d下相對(duì)于狀態(tài)a的壓力變化率（舍棄P14、P17兩個(gè)壓力點(diǎn)，因?yàn)檫@些點(diǎn)在文胸狀態(tài)a的壓力測(cè)量值有0存在，無(wú)法計(jì)算變化率），結(jié)果如圖10所示。

圖9各文胸狀態(tài)下虛擬壓力相對(duì)于實(shí)際壓力差值的絕對(duì)值對(duì)比圖

圖10各個(gè)點(diǎn)在文胸狀態(tài) 時(shí)相對(duì)于狀態(tài)a的壓力變化率對(duì)比圖

Fig.1OComparison charts of pressre change rates at various points in bra states b，c，and d relative to state amp;

橫向比較來(lái)看， b，c，d 狀態(tài)下虛擬壓力與實(shí)際壓力變化趨勢(shì)大體保持一致，但仍存在一定差異。3種胸部剛度水平下的軟體人臺(tái)在各點(diǎn)位壓力變化率均較接近;在乳房區(qū)域，軟體人臺(tái)所測(cè)壓力變化率相比硬質(zhì)人臺(tái)更接近真實(shí)人體；在側(cè)面、肩帶、底圍等其他區(qū)域，軟體人臺(tái)與硬質(zhì)人臺(tái)所測(cè)壓力變化率趨勢(shì)較為一致，沒(méi)有特別明顯的差異。

縱向比較來(lái)看，3種狀態(tài)下的壓力變化率均為正值，說(shuō)明肩帶收緊或背鉤收緊都會(huì)使各測(cè)量點(diǎn)壓力值變大；乳房及底圍區(qū)域c狀態(tài)相對(duì)于a狀態(tài)的壓力變化率要明顯高于b狀態(tài)，肩帶區(qū)域b狀態(tài)相對(duì)于a狀態(tài)的壓力變化率要明顯高于c狀態(tài)，說(shuō)明背鉤收緊對(duì)乳房及底圍區(qū)域壓力影響更大，肩帶收緊對(duì)肩帶區(qū)域壓力影響更大。這與之前對(duì)4種狀態(tài)下實(shí)際壓力的變化趨勢(shì)分析是一致的。

2.3 相關(guān)性分析與線性擬合

由前面的分析可以得出：對(duì)于乳房區(qū)域，軟體人臺(tái)（胸部剛度為 3000Pa 的壓力測(cè)量值與真實(shí)值更加接近；對(duì)于側(cè)面、肩帶及底圍區(qū)域，硬質(zhì)人臺(tái)的壓力測(cè)量值與真實(shí)值更加接近，因此分別對(duì)它們進(jìn)行相關(guān)性分析。首先經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)（Shapiro-Wilk檢驗(yàn)）得，乳房區(qū)域壓力數(shù)據(jù)滿足正態(tài)分布（ （Pgt;0.05） ，故使用Pearson相關(guān)系數(shù);側(cè)面、肩帶、底圍區(qū)域壓力數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)分布（ Plt;0.05） ，故使用Spearman相關(guān)系數(shù)。結(jié)果表明，乳房區(qū)域虛擬壓力與實(shí)際壓力的相關(guān)系數(shù)為0.781，且假設(shè)檢驗(yàn)顯著性 Plt; 0.001，存在顯著線性相關(guān)關(guān)系；側(cè)面、肩帶、底圍區(qū)域的虛擬壓力與實(shí)際壓力的相關(guān)系數(shù)為0.975，且假設(shè)檢驗(yàn)顯著性 Plt;0.001 ，二者也存在顯著線性相關(guān)關(guān)系。

以虛擬壓力為 x ，實(shí)際壓力為 y ，進(jìn)行線性擬合。乳房區(qū)域線性回歸擬合結(jié)果如圖11（a）所示，決定系數(shù) R² 為0.609，說(shuō)明該模型可以解釋 60.9% 的數(shù)據(jù)。側(cè)面、肩帶、底圍區(qū)域線性回歸擬合結(jié)果如圖11（b）所示，決定系數(shù) R² 為0.947，該模型可以解釋94.7% 的數(shù)據(jù)，解釋度較高。

圖11不同區(qū)域虛擬壓力與實(shí)際壓力的線性回歸擬合

Fig.11Linear regression fitting of virtual pressure and actual pressure in different areas

3結(jié)論

為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)文胸虛擬壓力值的模擬效果，本文基于真人受試者與Style3D仿真軟件中的虛擬人臺(tái)（包括硬質(zhì)人臺(tái)及3種胸部剛度水平的軟體人臺(tái)）對(duì)4種松緊狀態(tài)（肩帶與背鉤正常、肩帶收緊背鉤正常、肩帶正常背鉤收緊、肩帶與背鉤收緊）下運(yùn)動(dòng)文胸的17個(gè)測(cè)量點(diǎn)分別進(jìn)行了實(shí)際壓力與虛擬壓力測(cè)試，并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得出以下結(jié)論：

a）虛擬人臺(tái)的受壓分析圖可以較準(zhǔn)確地反映穿著運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)人體主要受壓區(qū)域（以紅色顯示）為乳房區(qū)域、側(cè)面區(qū)域、肩部區(qū)域及底圍區(qū)域，且隨著人臺(tái)胸部柔軟度增大，乳房區(qū)域能更好地與運(yùn)動(dòng)文胸貼合，但所測(cè)壓力值也隨之變小。

b）胸部柔軟度調(diào)整對(duì)乳房部位壓力值測(cè)量的準(zhǔn)確性相比硬質(zhì)人臺(tái)有較大改善，對(duì)于乳房區(qū)域，胸部剛度為 3000Pa 的軟體人臺(tái)壓力測(cè)量值與真實(shí)值更加接近，對(duì)于側(cè)面、肩帶及底圍區(qū)域，硬質(zhì)人臺(tái)的壓力測(cè)量值與真實(shí)值更加接近，且它們分別顯著線性相關(guān)，并可通過(guò)線性回歸關(guān)系根據(jù)虛擬壓力值大致估算實(shí)際壓力值，為運(yùn)動(dòng)文胸壓力舒適性評(píng)價(jià)提供參考。

c狀態(tài)b、c、d下虛擬壓力與實(shí)際壓力變化趨勢(shì)大體保持一致，肩帶收緊或背鉤收緊都會(huì)使各測(cè)量點(diǎn)壓力值變大，且能反映出肩帶和背鉤緊度對(duì)不同區(qū)域壓力影響的差異，其中，背鉤收緊對(duì)乳房及底圍區(qū)域測(cè)量點(diǎn)壓力影響更大，肩帶收緊對(duì)肩帶區(qū)域測(cè)量點(diǎn)壓力影響更大。

目前在虛擬軟件中文胸罩杯是通過(guò)省道設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)的，還無(wú)法還原實(shí)際生產(chǎn)中的一體壓模成型工藝，未來(lái)還需通過(guò)虛擬仿真軟件模擬算法與壓力測(cè)試算法的不斷優(yōu)化升級(jí)來(lái)提高虛擬壓力模擬的準(zhǔn)確性。

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Pressure testing of sports bras based on 3D simulation

WANG Jianpingab，，ZHANG Huila，，CHENLzhoul，，HENFengln2 （1a.College of Fashion and Design；1b.Key Laboratory of Clothing Design and Technology，Ministry of Education；1c.Shanghai Belt and Road Joint Laboratory of Textile Inteligent Manufacturing， Donghua University，Shanghai 2OOO51，China；2. Orient International Holding Shanghai Rongheng International Trading Co.，Ltd.，Shanghai 2OO086，China）

Abstract：Garment pressure isone of the key indicators for evaluating the wearing comfort of sports bras.In recent years，the development of 3D simulation technology has provided new methods for garment pressure testing， namely，obtaining virtual pressure by simulating the pressure distribution of garments on the human bodythrough computer software. However，the accuracy of virtual pressure values remains to be validated，particularly for tightfitting garments like sports bras， which have stringent comfort requirements.

To investigate the accuracy of virtual pressure value simulations for sports bras， subjects and virtual mannequins in Style3D simulationsoftware were usedas objects of study.Under four tightness states （normal shoulderstraps and back hooks，tightened shoulder straps and normal back hooks，normal shoulder straps and tightened back hooks，and tightened shoulder straps and back hooks），real and virtual pressure values at17 measurement points while wearing sports bras were measured and compared. Three major conclusions were drawn. First，the pressreanalysis diagrams of the virtual mannequin can accurately reflect the main pressure areas on the human body in wearing a sports bra，including the breast area， side area，shoulder area，and underbust area. As thesoftness of the mannequin's chest increases，the breast area aligns beter with the sports bra，while the measured pressure values decrease accordingly.Second，adjusting chest softness significantly improves the accuracy of pressure measurements inthe breast area compared to the rigid mannequin.Specifically，for the breast area，the pressure measurements of a soft mannequin with a chest stiffness of 3000Pa are closer to the real values. For the side area，shoulder straps，and underbust area，the pressure measurements of rigid mannequins are closer to the real values，and theyare significantly linearly corelated.Through linear regression，actual pressure values canbe roughly estimated based on virtual pressure values.Third，the change trends of virtual and actual pressures remain largely consistent under states b，c，and d. Tightening the shoulder straps or back hooks increases the pressure valuesat allmeasurement pointsand reflects the diferent impacts of shoulder strapand back hook tightnesson pressure in various areas.Specifically，tightening the back hooks has a greater impact on pressure at measurement points in the breast and underbust areas，while tightening the shoulder straps has a greater impact on pressure at measurement points in the shoulder strap area.

Experimental test results can provide reference for evaluating the pressure comfort of sports bras and offer a basis forrealizing virtual fiting of sports bras.Currently，bra cups in virtual software arerealized through dart design and dart transfer， which cannot yet replicate the seamless molding processused in actual production.In he future，it is necessary to continuously optimize andupgrade virtual simulation software algorithms and pressure testing algorithms to improve the accuracy of virtual pressure simulation.

Keywords： sports bra; soft mannequin; virtual fiting; pressure comfort; 3D simulation； virtual pressure