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《东华大学》 2010年
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基于颈部特征的衣领三维结构数字化技术研究

蒋丽君  
【摘要】:21世纪,人类迈入数字化信息时代,各行各业发生了不同程度的变革,人类日常生活模式发生了显著变化。世界各国服装业面临着-场巨大变革,随着服装数字化技术的研究与实际运用,服装设计生产、服装企业管理与营销、消费者购买和消费模式等诸方面都正发生着前所未有的改变;设计师,生产商与消费者的交流越来越多,彼此联系也会越来越紧密。 服装数字化是以计算机图形学为理论基础,依托计算机硬件和软件技术,对着装人体的三维数据信息提取与分析,对服装产品的设计、生产和营销,服装设备的操作和控制、服装企业的管理等过程中的信息进行收集、整合、存储和运用,是以多学科交叉、复合为基础的高新科学技术在服装产业上的应用。数字化服装系统包括数字化服装技术研发系统,数字化服装设计生产系统,数字化服装业务流程管理等系统。 本文研究重点问题及创新点如下: (1)人体颈部形态特征研究 从服装人体工效学角度研究了人体颈部形态特征。通过运用TC2三维人体扫描仪和马丁测量仪进行了人体颈部细部测量实验,运用SPSS软件对测量数据采用最大方差旋转的主成分分析法首次获得五个颈部形态特征因子:围长因子、宽度因子、厚度因子、矢状面角度因子和额状面角度因子;再用快速聚类方法构建了一个适合中国青年女子的颈部细部规格系统,表示成NG/NWTR/NGLR形式。本文建立的颈部规格系统,对人体颈部进行了细分,可获知个体颈根围截面形状,围度,长度等的特征。例如,可将具有相同颈根围的人分成不同三维类别,能提供更全面更精确的颈部形状,能更好地满足个体服装合体衣领的要求,有助于个性化虚拟颈部模型和量身定制样版设计系统的构建。 (2)颈部三维数学模型 首次利用个性化三维颈部数据代替制版技术使用的二维数据,构建基于个性化颈部特征数学模型。本文运用参数建模方法,根据颈部测量参数(颈宽NW,颈厚NT,颈部特征点等),将颈根围线和颈上口围线视为螺旋椭圆曲线,并用解析几何建立曲线方程,从而可以计算得到颈根围线,颈上口围线上各点的空间坐标值,构建了可调式颈部三维参数模型,为后续的量身定制衣领三维建模提供三维空间的人体参考数据,以便提高计算机模拟的可视化程度。 (3)服装衣领三维结构模型 根据人体颈部测量变量和设定的衣领设计参数,本文提出构建量身定制三维衣领结构模型的理论,详细分析依据人体颈部测量数据,创建三维基础衣领结构模型的方法,可使衣领更符合个体颈部的立体形态;本文提出的衣领结构三维模型构建方法,改变了传统衣领结构设计过程,能依据人体颈部特征点得到衣领结构特征点,结合服装衣领特征信息,建立衣领上口曲线、下口曲线、外口曲线与颈部形态、衣领设计参数的曲线方程,建构衣领结构的拓扑关系,形成三角网格模型,分别得到符合个体颈部立体形态的立领、翻立领、翻折领的基础衣领三维模型;在此基础上,可以运用网格连接规则间接获得变化衣领的三维衣领网格模型。 (4)服装衣领样版自动生成 运用KES织物风格测试仪对面料进行物理性能测试,用SPSS软件进行数据分析,研究面料物理力学性能与衣领结构参数的关系。通过实验进行面料性能因子与结构参数的相关性分析,得到面料性能的四个主因子:剪切因子、纬向拉伸因子、弯曲与厚度因子和经向拉伸因子,得到面料性能因子模型;通过进行衣领结构造型参数与面料性能关系实验,筛选出衣领结构参数与面料物理力学性能的六个主因子,前四个与面料物理性能主因子一致,后两个为衣领结构因子:弯曲度和领宽结构因子,并得到衣领结构参数与面料性能间的关系方程;在翻折领内外差异量与面料性能关系实验中得到领里/领面差异量与面料物理性能的相关性,并得到相关数学模型;最后,用计算机图形学和三角曲面展平算法,将三维衣领模型映射成二维衣领样版。此项研究,为最终真正实现三维服装结构设计具有重要的意义。 (5)服装衣领三维-二维结构系统开发 运用VC++和OpenGL开发服装衣领三维-二维结构样版自动生成软件系统,共包含六个模块:①颈部数据模块,②颈部形态判别模块,③颈部模型生成模块,④面料性能及衣领设计模块,⑤三维衣领模型生成模块,⑥二维衣领样版自动生成模块。最后,根据系统自动生成的样版,进行衣领实际缝制,得到较好的着装效果。应用该系统,可实现根据个人颈部数据,运用计算机自动生成个性化衣领结构模型,实现二维衣领样版的自动生成,为最终实现服装量身定制提供可行性探索。 本文研究的科研背景为恒源祥—东华大学产学研合作进行的上海市经委科研项目——恒源祥集团服装EMTM快速生产软件系统实用化研究(2008~2010),作者是主要参与者之一。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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