基于頸部特征的衣領(lǐng)三維結(jié)構(gòu)數(shù)字化技術(shù)研究.pdf

1、21世紀(jì)，人類邁入數(shù)字化信息時(shí)代，各行各業(yè)發(fā)生了不同程度的變革，人類日常生活模式發(fā)生了顯著變化。世界各國(guó)服裝業(yè)面臨著一場(chǎng)巨大變革，隨著服裝數(shù)字化技術(shù)的研究與實(shí)際運(yùn)用，服裝設(shè)計(jì)生產(chǎn)、服裝企業(yè)管理與營(yíng)銷、消費(fèi)者購(gòu)買和消費(fèi)模式等諸方面都正發(fā)生著前所未有的改變;設(shè)計(jì)師，生產(chǎn)商與消費(fèi)者的交流越來(lái)越多，彼此聯(lián)系也會(huì)越來(lái)越緊密。
　　 服裝數(shù)字化是以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為理論基礎(chǔ)，依托計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)，對(duì)著裝人體的三維數(shù)據(jù)信息提取與分析，對(duì)服裝產(chǎn)

2、品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和營(yíng)銷，服裝設(shè)備的操作和控制、服裝企業(yè)的管理等過程中的信息進(jìn)行收集、整合、存儲(chǔ)和運(yùn)用，是以多學(xué)科交叉、復(fù)合為基礎(chǔ)的高新科學(xué)技術(shù)在服裝產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用。數(shù)字化服裝系統(tǒng)包括數(shù)字化服裝技術(shù)研發(fā)系統(tǒng)，數(shù)字化服裝設(shè)計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)，數(shù)字化服裝業(yè)務(wù)流程管理等系統(tǒng)。
　　 本文研究重點(diǎn)問題及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 (1)人體頸部形態(tài)特征研究
　　 從服裝人體工效學(xué)角度研究了人體頸部形態(tài)特征。通過運(yùn)用TC2三維人體掃描儀和馬丁測(cè)

3、量?jī)x進(jìn)行了人體頸部細(xì)部測(cè)量實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用SPSS軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)采用最大方差旋轉(zhuǎn)的主成分分析法首次獲得五個(gè)頸部形態(tài)特征因子:圍長(zhǎng)因子、寬度因子、厚度因子、矢狀面角度因子和額狀面角度因子;再用快速聚類方法構(gòu)建了一個(gè)適合中國(guó)青年女子的頸部細(xì)部規(guī)格系統(tǒng)，表示成NG/NWTR/NGLR形式。本文建立的頸部規(guī)格系統(tǒng)，對(duì)人體頸部進(jìn)行了細(xì)分，可獲知個(gè)體頸根圍截面形狀，圍度，長(zhǎng)度等的特征。例如，可將具有相同頸根圍的人分成不同三維類別，能提供更全面更精確的頸部

4、形狀，能更好地滿足個(gè)體服裝合體衣領(lǐng)的要求，有助于個(gè)性化虛擬頸部模型和量身定制樣版設(shè)計(jì)系統(tǒng)的構(gòu)建。
　　 (2)頸部三維數(shù)學(xué)模型
　　 首次利用個(gè)性化三維頸部數(shù)據(jù)代替制版技術(shù)使用的二維數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于個(gè)性化頸部特征數(shù)學(xué)模型。本文運(yùn)用參數(shù)建模方法，根據(jù)頸部測(cè)量參數(shù)（頸寬NW，頸厚NT，頸部特征點(diǎn)等），將頸根圍線和頸上口圍線視為螺旋橢圓曲線，并用解析幾何建立曲線方程，從而可以計(jì)算得到頸根圍線，頸上口圍線上各點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，構(gòu)建了

5、可調(diào)式頸部三維參數(shù)模型，為后續(xù)的量身定制衣領(lǐng)三維建模提供三維空間的人體參考數(shù)據(jù)，以便提高計(jì)算機(jī)模擬的可視化程度。
　　 (3)服裝衣領(lǐng)三維結(jié)構(gòu)模型
　　 根據(jù)人體頸部測(cè)量變量和設(shè)定的衣領(lǐng)設(shè)計(jì)參數(shù)，本文提出構(gòu)建量身定制三維衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)模型的理論，詳細(xì)分析依據(jù)人體頸部測(cè)量數(shù)據(jù)，創(chuàng)建三維基礎(chǔ)衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)模型的方法，可使衣領(lǐng)更符合個(gè)體頸部的立體形態(tài);本文提出的衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)三維模型構(gòu)建方法，改變了傳統(tǒng)衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程，能依據(jù)人體頸部特征點(diǎn)得到

6、衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)，結(jié)合服裝衣領(lǐng)特征信息，建立衣領(lǐng)上口曲線、下口曲線、外口曲線與頸部形態(tài)、衣領(lǐng)設(shè)計(jì)參數(shù)的曲線方程，建構(gòu)衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)的拓?fù)潢P(guān)系，形成三角網(wǎng)格模型，分別得到符合個(gè)體頸部立體形態(tài)的立領(lǐng)、翻立領(lǐng)、翻折領(lǐng)的基礎(chǔ)衣領(lǐng)三維模型;在此基礎(chǔ)上，可以運(yùn)用網(wǎng)格連接規(guī)則間接獲得變化衣領(lǐng)的三維衣領(lǐng)網(wǎng)格模型。
　　 (4)服裝衣領(lǐng)樣版自動(dòng)生成
　　 運(yùn)用KES織物風(fēng)格測(cè)試儀對(duì)面料進(jìn)行物理性能測(cè)試，用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，研究面料物理力學(xué)

7、性能與衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行面料性能因子與結(jié)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)性分析，得到面料性能的四個(gè)主因子:剪切因子、緯向拉伸因子、彎曲與厚度因子和經(jīng)向拉伸因子，得到面料性能因子模型;通過進(jìn)行衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)造型參數(shù)與面料性能關(guān)系實(shí)驗(yàn)，篩選出衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)參數(shù)與面料物理力學(xué)性能的六個(gè)主因子，前四個(gè)與面料物理性能主因子一致，后兩個(gè)為衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)因子:彎曲度和領(lǐng)寬結(jié)構(gòu)因子，并得到衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)參數(shù)與面料性能間的關(guān)系方程;在翻折領(lǐng)內(nèi)外差異量與面料性能關(guān)系實(shí)驗(yàn)中得到領(lǐng)里/領(lǐng)面

8、差異量與面料物理性能的相關(guān)性，并得到相關(guān)數(shù)學(xué)模型;最后，用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和三角曲面展平算法，將三維衣領(lǐng)模型映射成二維衣領(lǐng)樣版。此項(xiàng)研究，為最終真正實(shí)現(xiàn)三維服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要的意義。
　　 (5)服裝衣領(lǐng)三維-二維結(jié)構(gòu)系統(tǒng)開發(fā)
　　 運(yùn)用VC++和OpenGL開發(fā)服裝衣領(lǐng)三維-二維結(jié)構(gòu)樣版自動(dòng)生成軟件系統(tǒng)，共包含六個(gè)模塊:①頸部數(shù)據(jù)模塊，②頸部形態(tài)判別模塊，③頸部模型生成模塊，④面料性能及衣領(lǐng)設(shè)計(jì)模塊，⑤三維衣領(lǐng)模型生成模