（服装设计与工程专业论文）三维模拟人体在优化文胸结构设计中的运用.pdf

通过虚拟人体模特的试穿，对文胸原型纸样进行修正，并以修正后原 型样板为基础制作成品，由真人试穿检验原型样板的合体性，探讨原 型样板的实用价值。 本论文通过尝试虚拟设计的模拟试穿功能，研究三维模拟人体模 拟试衣对文胸的纸样设计优化的可行性，验证三维模拟人体模特对设 计合理的服装具有的实际指导意义；根据女性胸部特征建立平面文胸 原型纸样，以平面、立体相结合的方法兼顾文胸纸样设计的科学性和 实用性。 关键词：服装，文胸，虚拟设计，三维模拟人体，数学模型，文胸原 型 t h e a p p l i c a t i o no f3 db o d ym o d e l s i nb r ap a t t e r n d e s i g no p t i m i z i n g a b s t r a c t a st h eu n d e r w e a ri n d u s t r yo fc h i n ab e g a nf r o m19 8 0 s i t s b r as t y l e d e s i g na n dp a t t e m m a k i n gl a gal o tf r o me u r o p e a nc o u n t i e sw h i c ha r e s o p h i s t i c a t e da tb r ad e s i g n m a n yc h i n e s eu n d e r w e a ri n d u s t r yc o n f i r m e d t h a tt h es h o r t n e s so fq u a l i f i e db r ad e s i g n e ra n dp a r e m m a k e rl o wd o w n t h ed e v e l o p m e n ts p e e do fe n t e r p r i s e b e c a u s et h eh u m a nf a c t o r sa r e c r i t i c a li nt h es t r u c t u r a ld e s i g no fb r a ，t h er e a s o n a b i l i t yo fb r as t r u c t u r a l d e s i g ns h o u l db ej u d g e db ym o d e l st r y i n go n s u c hp r o c e s sr e q u i t e sh i 出 c o s to fh u m a nr e s o u r c e s ，m o n e ya n dt i m e ，t h o s et h a tm a n yc h i n e s e c o m p a n i e sc a n n o ta f f o r d t h ep u r p o s eo ft h i st h e s i sw a st ou s e3 db o d ym o d e lt oo p t i m i z eb r a s t r u c t u r a ld e s i g na n dp a u e m d e v e l o p m e n t t h r o u g hs t u d y i n ge a s t c h i n aw o m e n b r e a s t sm e a s u r e m e n td a t u m ，s e t s u pat h r e e d i m e n s i o nm o d e lo fb r e a s t ，a n dd i s c u s st h er e l a t i o nb e t w e e n 3 d - 2 dt r a n s f o r m a t i o na n db r as t r u c t u r ef r o mt h ep o i n to fe r g o n o m i c s o nt h eb a s i so fp r o t o t y p ep a t t e m ，d e v e l o pap r o t o t y p eb r ap a t t e r na si n p u t t h et h e o r yr e s u l t so f3 d 一2 dt r a n s f o r m a t i o n t h es t r u c t u r eo fp r o t o t y p e b r ap a t t e r nw a sm o d i f i e db yv i r t u a ls t i t c h e da n dp u t t e do nav i r t u a l3 d b o d ym o d e lw h i c hp r o d u c e do nt h es t a n d a r dc h a r a c t e r i s t i c sp a r a m e t e ro f c h i n e s ew o m e n ，t h e nm a n u f a c t u r eat r u eb r aa c c o r d i n gt ot h ep r o t o t y p e b r ap a r e m a tl a s tap e r f o r m a n c ee v a l u a t i o nw e a ro ft h ep r o t o t y p eb r a w a sc a r r i e do nb yr e a lp e r s o n t h i sa r t i c l es u g g e s t st h a tt h ea p p l i c a t i o no fv i r t u a ld e s i g nt e c h n o l o g y m a ys i m p l i f yt h ep r o c e s so fb r ad e s i g na n dm a n u f a c t u r e i tw a s t h ef i r s t e v a l u a t i o ns t u d yo f v i s u a l i z a t i o nt e c h n o l o g yi nf a s h i o ni n d u s t r y m i a ox u j i n g ( f a s h i o nd e s i g na n de n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yy ug u o x i n g k e yw o r d s ：g a r m e n t ，b r a ，v i r t u a ld e s i g n ，v i r t u a l3 db o d ym o d e l ， 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明，我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本 人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用 的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品及成果的 内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律 结果由本人承担。 学位论文作者签名：缪娃格 日期：口二年f 月，o日 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。 本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本版权书。 不保密d 学位论文作者签名：缪癯静 同期：助o 年月，d 日 指导教师签名；车孵 日期：0 2 厨衫年月口日 1 前言 1 1 文胸的历史及现状 内衣作为人类最早诞生的服装，其起源可以追溯到远古的原始社会。女性 内衣同女人有着亲密依偎，难以割舍的关系。现代内衣作为女性最亲切和最 贴身的服装，存在着两种定义方式：广义上的内衣( u n d e r w e a r 或u n d e r c o v e r ) 包括紧身胸衣( c o r s c t ) 、乳罩( b r a e u p ) 、掐腰( w a i s t n i p p e r ) 、连胸紧身衣 ( a 1 1 i n o n e ) 、背心式衬裙( c a m i s o l e ) 、短腰( s h o r t ) 等许多种类；狭义上的内 衣就是胸罩( b r a ) 与内裤。 在2 0 世纪的头十年，紧身褡逐渐转型为胸罩，为女性服装带来重大变革。 真f 的现代胸罩诞生于1 9 0 7 年，以上等棉麻制成，不使用撑架或鲸骨，纯靠 特殊的剪裁撑起乳房，以“苏赫夫人乳房支撑”品牌名称销售。胸罩的初始 名字一般q “乳房支撑物( b r e a s ts u p p o r t ) ”，经过段时间后，“胸罩 ( b r a s s i e r e ) ”才广为大家使用。早期的胸罩非常花哨，缺乏支撑力。2 0 年 代流行窄奶罩( b a n d e a u ) ，将女性的胸部遮掩得平平。3 0 年代女人的内衣只 穿胸罩和内裤，成为后来的主流( 在这期间b r a 一字取代了b r a s s i e r e 成为胸 罩的缩称) “l 。二次世界大战后，流行锥胸，细腰，翘臀和长腿的体形。鱼 雷胸罩、子弹胸罩、衬垫式胸罩广受欢迎。6 0 年代末的性革命及7 0 年代的 抛弃胸罩运动导致无形、隐形胸罩的出现。8 0 年代，传统内衣慢慢重回市场， 内衣的理念也逐步提升，“文胸”悄然替代“胸罩”，文胸走出传统的实用范 畴，朝着装饰和美化的方向转变。内衣在9 0 年代成为最风行的时尚，追求健 康与舒适成为女性内衣设计的基本标准，出现各种类型的内衣。 进入到2 l 世纪，衬托女性内在美的重要武器文胸，随着女性自我意 识的增强，着装理念，社会消费心理的成熟，朝着时装化、功能性、舒适性 以及保健性方向发展。内衣时装化中有四大重点：材质排汗、透气、触 感柔软；款式可换式肩带、隐痕系列使内衣成为服装的一部分；色彩一 一传统的黑白粉外，更有深紫、桃红，及至银灰等夸张又摩登的颜色；线条 传统的v 形已由更具亲托性的u 形线条取代，突显圆润饱满。嘲各种新 型文胸中裁剪及面料都强调穿着的舒适感。呵护身体的趋势由智能化的面料 和材质表现出来，它们拥有可以被感觉但不露痕迹的“防抗”功能：防皱、 防烟雾、防静电、防过敏、防微生物、防细菌、防湿气和防异味。2 1 世纪的 女性认为身体和心灵是同等美丽的，因此2 l 世纪是身体意识的时代，是内衣 改造的时代。 1 2研究背景 中国大陆内衣业是在改革开放中逐步发展起来的，相对与我国台湾3 0 多 年，开本5 0 多年，德、法、英等欧美国家i 0 0 多年的内衣发展历史，在观念 和技术上都有待进一步的发展。目前，中国内衣业的发展处于发展期与成熟 期的交替阶段，许多内衣加工企业开始寻求从加工商向制造商的发展之路， 对内衣纸样设计人才需求大大增加。由于内衣设计、工艺等技术有别于其他 服装，服装院校的专业知识在内农上比较欠缺，因此有关于内衣纸样设计的 研究不多，大多没有丁f 设内衣设计课程。一定程度上导致能够进行内衣设计 和纸样打板的人于稀缺。紧贴人体的内衣只有在合体的条件下才能起到良好 的塑身作用，因此把款式与人体结构数据两者相结合设计出合身的内衣纸样， 是内衣设计的重点研发内容之一。日本华歌尔内衣公司与高等院校联合进行 人体测量实验，建立了人体数据库，根据华东地区的青年女性身体体型设计 制作文胸。除了财力雄厚的大公司采用此种方式，大部分内衣制造商都是根 据欧美，香港，台湾的文胸流行款式采用“驳样”的方式得到文胸纸样。滞 后的内衣纸样技术的阻碍了内衣行业的发展。中国市场的内衣品牌有五十个， 而属于中高档的内衣品牌只有五个。1 中国内衣市场具有巨大的潜力，但这 个市场是我们自己来开拓还是被外来者抢占，这就要看我们技术和能力。，提 高内衣技术，形成符合中国女性体型特点的内衣纸样体系，促进中国内衣向 高品质发展，已刻不容缓。 1 3 课题研究的目的意义 针对现有文胸纸样较少结合中国女性人体体型特点进行设计的问题，结 合人体测量数据进行文胸纸样设计优化的尝试，对现有样板设计理论进行探 讨和深化。内衣行业起步较晚，要提高产品品质，就更需关注内衣技术的提 高，改变内衣纸样技术滞后的状况。文胸作为最紧身合体的内衣之一，必须 完全合体，才能很好地发挥支撑形体的作用。因此，根据中国人体体型数据， 进行服装结构基本理论及应用的研究，从而改进文胸及相关内衣产品的设计 构成，为此类服装赋予高科技的内涵具有重大意义。 1 4 课题研究的内容及方法 1 4 1 研究内容 1 对三维虚拟人体技术进行学习和研究，学习p g m 的r u n w a y3 d 系统虚 拟设计操作方法； 2 研究文胸的发展历史、中国内衣发展现状、文胸款式设计、文胸结构设 计和工艺设计的特点： 3 研究中国女性人体测量数据，建立虚拟人体模型和女性胸部数学模型； 4 将文胸原型样板和数学模型相结合建立符合人体的文胸纸样； 5 探讨三维虚拟缝合技术的适用性： 6 研究三维虚拟人体模拟试衣功能对文胸的纸样设计优化的可行性； 7 建立华东地区青年女性的文胸基本纸样并进行文胸制作检验基本纸样的 实用性。 1 4 2 研究方法 1 查询有关华东地区青年女性的测体数据与结论，得出该地区女性胸部形 态特征数据 2 测量1 6 0 8 4 a 人体模型在穿着华歌尔7 5 a 文胸后的胸部尺寸，按照中 国女性人体特点建立7 5 a 罩杯数学模型。 3 进行三维数学模型向二维平面纸样的转化，理论推导二维罩杯纸样的省 道量，省道角。 4 将现有文胸基础样板理论与推导结论相结合建立7 5 a 文胸纸样原型。 5 进行文胸纸样虚拟设计用三维模拟人体代替真人试穿，将文胸纸样优 化。 6 将优化后纸样制成文胸样衣，由真人穿着检查纸样的适体性。 判断利用三维模拟人体技术简化文胸结构设计过程，建立实用文胸基础 样板的可行性。 4 2 虚拟设计技术 全球化、网络化和虚拟化已成为制造业发展的重要特征，实现“虚拟设计” ( v i r t u a ld e s i g n ) 是制造业虚拟化的重要内容。近年来，为了缩短产品的开发周期、 降低生产成本，人们提出了各种各样的制造模式。计算机“虚拟现实”( v i r t u a l r e a l i t y ，简称v r ) 技术的引入为各种敏捷制造模式的实现提供了有力的支持。虚 拟现实技术与已经高度发展的c a x ( c a d c a m 及c a e 等) 系统的有机结合，为产 品的创新、变更以及工艺优化提供了虚拟的三维环境。设计人员借助于这样的虚 拟环境可以在产品的设计过程中，对产品进行虚拟加工、装配和评价。初步的实 践证明：这项技术对产品的概念设计、装配设计和人机工程学评价特别有益。目 前，这项技术一般称为“虚拟设计”。“随着科学技术的飞速发展，产品的集约化 程度越来越高，生产周期一再缩短，生产模式和结构日益扁平化，虚拟设计所包 含的内容越来越广泛和细致，其在价格因素中所占的比例也越来越高，构筑产品 的设计与生产的快速反应系统也显得越来越迫切。鳓本章首先介绍虚拟设计技术 的一些基本概念、内容，然后在此基础上讨论虚拟设计技术与服装发展的联系， 三维模拟人体在服装虚拟设计中运用的可行性。 2 1 虚拟设计技术介绍 “虚拟设计”( v i r t u a ld e s i g n ) 是数字化时代最重要的技术之一，是以计算 机辅助设计为基础，利用“虚拟现实”技术发展而来的一种新的设计技术。虚拟 设计将产品从概念设计到投入使用的全过程在计算机上构造的虚拟环境中虚拟 的实现，其目标不仅是对物体形态和制造过程进行模拟和可视化，而且是对产品 的性能、行为和功能以及在产品实现的各个阶段的实施方案进行预测、评价和优 化，进而避免设计缺陷，有效地缩短产品的开发周期，同时降低产品的开发成本 和制造成本。越束越多的人已经认识到这种技术是一种可靠的、行之有效的辅 助设计技术。目前，人们对这项技术的晃定不很一致，命名方法也不尽相同，一般 称其为“虚拟设计”。虚拟设计技术充分利用了模拟仿真技术，但它又不同于一般 的模拟仿真技术。它具有虚拟现实的特征，如自主性、交互性、沉浸感等。可以说 虚拟设计技术是虚拟制造技术的重要组成部分，它目标明确、支持技术较为成熟、 易于启动。相信这项技术的优先发展定会有助于实现真正意义上的虚拟制造。啪 2 1 1 虚拟设计的概念 虚拟设计建立在利用计算机完成产品开发过程构想的基础之上。它以计算机 仿真和建模为基础，集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、多媒体 技术和虚拟现实等技术为一体，在虚拟的条件下，对产品进行构思和设计，并可 对其进行虚拟的制造、测试和分析。它的显著特点是利用存储在计算机内部的数 字化模型虚拟产品来代替实物模型进行仿真、分析，从而提高产品在时间、 质量、成本、服务和环境等多目标中的决策水平，达到全局优化和一次性开发成 功的目的。” 2 1 2 虚拟设计系统分类 虚拟设计系统大体可分为两大类，即增强的可视化系统和基于虚拟现实的 c a d 系统。增强的可视化的c a d c a m 系统：利用现行c a d 系统进行三维建模， 与二维c a d 相比，能够在计算机内部完整地表示物理对象的几何形状，为虚拟 产品的表达提供基础。三维建模的方法包括实体建模、参数建模、部件建模、表 面建模、特征建模等。在对数据格式进行适当的转换后输入虚拟环境系统，可利 用三维交互设备( 如数据手套，三维显示监视器等) 在一个“真实”的环境中对模 型进行不同角度的观察。该系统具有很好的继承性、开发强度低、成本低。基于 虚拟现实的c a d 系统：完全建立在虚拟环境上，用户可以在虚拟现实中进行设计 活动，通过各种输入输出设备( 数据手套、三维导航装置等) 与虚拟环境进行交互。 与纯粹的可视化系统相反，这种系统不再使用传统的二维交互手段进行建模，而 直接进行三维设计。这样的虚拟设计系统不需要进行系统的培训就可以掌握，一 6 般的设计人员稍加熟悉后便能成功地利用这样的系统进行产品设计。但这种模式 丌发强度大、成本昂贵。目前投入使用的虚拟设计系统大都属于增强的可视化系 统，这是因为基于虚拟现实的建模系统还不够完善，相比之下现行的c a d 建模技 术比较成熟，可以利用。“1 2 2 服装虚拟设计技术 近年来，计算机技术、网络技术和通讯技术的飞速发展，为服装c a d 技术赋 予了新的设计理念和技术内容，改变了现有辅助设计的模式与方式。“虚拟设计” 技术成为服装c a d 系统三大模块( 打版、放码、排料) 之后的发展新趋势。 2 2 1 虚拟设计与服装发展的联系 随着中国加入w t o ，服装制造业面临前所未有的机遇和挑战。服装产品周 期短，更新快，种类多，批量小，企业间质量、价格、交货期的竞争愈演愈烈。 如何应对全球市场的动态变化，以最短时日j 开发和生产出受用户欢迎的新产品， 己成为企业在竞争和发展中追求的目标。而传统的服装产品设计开发存在着：产 品仿制多，创新少；耗时多，效率低；通用型多，面向用户的多样化产品少：成 本高，设计手段和方法落后等弊端。在这种形势下，服装制造业的经营战略与生 产模式的变革成为必然。服装三维虚拟技术是近年来国内外学术界、企业界关注 和研究的一个热点。而虚拟制造作为一种全新概念，被称为二十一世纪制造业的 主要模式，是数字化设计和制造技术的重要标志，虚拟设计是其重要的手段和方 式。在制造业中，设计阶段实际投入费用占总成本的5 ，但它决定了产品总成 本的7 0 “1 ，这就要求制造企业对设计的重要性和设计阶段的工作模式做重新认 识。虚拟设计就是一个尝试，它较好地解决了传统产品设计开发所存在的问题。 服装c a d 的发展已具有一定的规模，虚拟技术的引入将会进一步迅速提高服装 企业综合技术实力和市场竞争能力。 2 。2 2 三维服装c a d 技术研究现状 7 从2 0 世纪9 0 年代起，许多专家和机构开始虚拟服装的三维模拟研究，之前 只是二维模拟即在平面的基础上进行虚拟服装设计。随着计算机技术的飞速发展 以及i n t e r a c t 网络的普及，服装c a d 系统也发展到以图形图像数据为中心，综合 应用计算机网络、计算机视觉、计算机图形学、计算机几何、专家系统等多种学 科和技术，具有多种功能的计算机应用系统。”1 计算机辅助三维服装设计与模拟 技术在国内外越来越受到重视，目前己有许多机构正在从事三维服装c a d 的研 究丌发工作。当前的研究重点一个是开发快捷碰撞算法用于服装建模；另一个是 “衣片一缝合”系统“。国内外c a d c a m 系统研制公司中具有三维服装虚拟功 能的品牌有加拿大p a d 的三维立体样衣系统( s y s t e m3 ds a m p l e ) 1 ；美国c d i ( c o m p u t e rd e s i g ni n c o r p o r a t i o n ) 的时装设计系统( 3 d - - f a s h i o nd e s i g n s y s t e m ) 1 ；美国p g m 的r u n w a y3 d ；美国g e r b e r 的v s t i t c h c r ( 虚拟缝合) ； 法国l e c 打a 的e - - d e s i g n ：西班牙的i n v e s t r o n i c as y s t e m 等等。另外，加拿大d y n a m i c g r a p h i c s 公司的f a s h i o ns t u d i o 系统，可以产生较具真实感的三维服装，美国 a l i a s f r o n t 公司的m a y ac l o t h i n g 模块，更是具有强大的服装和面料等柔性体的 造型功能，但这些系统是面向服装动画而非服装生产三维服装系统，与实际应用 有一定距离。 国内对于虚拟服装的研究较少，起步也相对较晚。实用化的三维服装c a d 系统，在国产c a d 系统中是较弱或欠缺的模块1 。使用国外品牌c a d c a m 系 统的中国服装企业中，也极少问津其3 d 功能。国家在实施“八五”计划期间， 曾经投资并组织有关大学和院所联合攻关，但由于技术和管理各方面问题而未能 取得进展，造成三维服装c a d 技术落后的局面。目前中山大学和香港理工大学 联合开发的纺织及服装产品的机械力学工程设计系统( m e c h a n i c a ls e n s o r y e n g i n e e r i n gd e s i g ns y s t e mf o rt e x t i l ea n da p p a r e lp r o d u c t s ，简称为m e d s ) ，是一 个三维功能性服装计算机辅助设计系统，在服装的三维着装数字模拟系统基础上 首次提出了针对服装压强分布进行模拟和计算的功能性服装设计模型“4 。香港科 技大学在服装三维数字模拟系统上已研制出相关产品，中山大学亦在进行计算机 三维服装虚拟仿真环境系统的研制与开发“。跟踪国际服装c a d 尖端技术，把 具有尖端科技水平的项目于商品化系统的丌发有机结合在一起是中国服装c a d 技术发展的大趋势。 8 2 2 3 三维服装c a d 系统 三维服装c a d 系统是指基于一个模拟的3 d 人体模型，提供一个利用交互 工具的服装设计环境，在电子计算机上实现三维人体测量、三维服装设计、三维 立体裁剪、三维立体缝合及三维穿衣效果展示等全过程。其目的在于不经制作服 装，便可由3 d 人体模特在虚拟现实中完成最终着装效果的预先演示，从而大大 节省了时间和财力，不仅有助于服装生产率的提高，更有助于服装满意率和设计 质量的提高。 三维服装c a d 系统的组成结构为：“人体及服装建模”，“服装生成技术”， “织物模型”，“二维与三维的相互转换”等。三维人体及服装建模是计算机图形 学和服装c a d 领域的热点和难点“”，三维人体测量是三维服装c a d 技术的 人体及服装建模的基础，在三维服装生成技术中，一个重要的环节就是服装衣片 的生成与缝合。在该过程中，二维服装裁片被缝合在三维人体模型上，形成三维 服装初始形态。由于纺织材料的各向异性和变形模拟的难度，织物变形模型的建 立很复杂。近年来已是纺织工程学、计算机图形学和三维服装c a d 开发等学科 的重要研究课题。二维到三维的转换技术类似与服装工艺过程中的缝合工序，三 维n - 维的转换是二维到三维的逆过程，通过3 d 服装试穿，一旦发现衣片的不 足，转n - - 维进行人机交互修改。 服装工业正朝着个性化、舒适化和高效化的方向迈进，虚拟现实的三维服装 c a d 技术是未来服装工业发展的主要趋势之一。 2 3 三维模拟人体与服装 2 3 1 三维模拟人体 三维模拟人体是指将人体结构数字化，通过计算机技术和图像处理技术， 电脑屏幕上出现一个看似真实的模拟人体，再进一步将人体功能性的研究成果加 以数字化，由信息科学家将其转变为电脑的语言符号，赋加到这个人体形态框架 上，经过虚拟现实技术的交叉融合，通过操作者的调控，这个“虚拟人”能模仿真 人做出各种各样的反应。三维模拟人体具有广泛的应用i i 景，可用于医学、航天 9 航空、国防、汽车、建筑、家具、服装、影视、广告制作、体育运动等与人直接 相关的领域。1 2 3 2 三维模拟人体在服装设计中的运用 随着三维测量数据的发展和有关人体结构数据库的建立，为服装设计人员 提供一个虚拟的三维人体模型成为可能。根据真实人体数据，用计算机进行数字 化处理而得到的三维模拟人体模型是虚拟3 d 服装设计的必要工具。 服装设计师可以直接在电脑的三维模拟人体模型上利用交互方式，采用光标 缝制三维服装轮廓基型，并依据需要修改结线和添加局部线条，完成细部设计，从 而生成新的三维效果和纸样。同时。可随意调动面料、颜色和花型进行组合搭配， 展现最佳效果。设计师的设计理念将在这一过程中得以全面表达和提升。“3 1 打版 师可将二维平面设计的衣片上放在模拟人体上，将衣片模拟缝合成三维的服装， 并穿着在人体模特上，模拟服装的真实穿着效果。着装模特可全方位旋转，衣片 各部位每个角度穿着的效果和细节都可观察的到。根据着装效果以及反映服装不 同部位松紧度的拉紧图，打版师就可证确地修j 下版型尺寸，改善服装的穿着效果， 恰如其份地体现款式风格并提高服装的穿着舒适度。三维模拟人体模特( 原始模 特为标准体型) 可以通过修改头、颈、胸、腰、髋等特征部位的特征数据，得到正 常范围内各种体态特征的虚拟模特构型，如高腰体型、低腰体型、微驼背体型、 凸肚体型、上长下短体型、局部肥胖体型，借助网络技术设计出符合远程客户体 型特点的服装，满足目标客户量身定做的需求。 服装设计师的设计思想、打版师的精湛技艺，可在三维模拟人体上实现设计 制作的一气呵成，有利于设计师和打版师的沟通协作，从而大大提高设计质量。由 三维人体模特来展示三维立体样衣，因其可视性强，同时又不需设计师和打版师 制作服装便可展现设计构思结果，因而既缩短了服装设计周期，又节约了大量的 生产成本，符合服装高效化的发展进程。“”随着虚拟人体技术的成熟，三维模拟 人体在服装设计中的作用亦会更受重视。 2 4 三维模拟人体的特点与长处 1 0 三维模拟人体具有人体的形态结构，能够模仿人的一些动作，但无反馈能力， 属于虚拟的几何人或虚拟可视人，即虚拟人的第一阶段。三维模拟人体身体数据 设定有三种情况： 1 ) 以标准尺寸为依据，体态特征一般为标准体； 2 ) 通过三维人体扫描，取得人体全身的三维数据与真实人体一致； 3 ) 通过人机对话输入人体特征部位的特征数据，得到各种体态特征的虚拟模特。 依据试衣要求选择三维模拟人体身体数据的设定方式。 三维模拟人体的长处： 1 ) 不受场地、时阍的限制，快速、便捷。 2 ) 成本低。真人试衣模特费用较高，三维模拟试衣系统一次性投入后，可反复 使用。 3 ) 解决远程定做的矛盾。 3 文胸设计 3 1 文胸的发展历史 文胸在人类的穿衣史上出现只有百年之久。文胸是由紧身褡转型而来，出现 于1 9 世纪末、2 0 世纪初。与其他服装一样，导致文胸的发展变化的因素错综复 杂。随着科技的发展、制作技术和机械技术成熟使得结构复杂制作繁琐的文胸的 工业化生产成为可能。文胸的进化改良过程除了与流行有关外还与提高保健功能 密切相关。“”尽管到底是谁发明了文胸没有统一的说法，但文胸为女性服装带来 了重大变革是勿庸置疑的，在女性服装史上头一次出现了专为乳房设计的分离式 内衣，不靠乳房之下的紧身褡支撑，而让肩带从上拉住固定，将女性从内衣的束 缚中解放出来。拒记载：1 9 0 2 年文胸首次亮相；1 9 0 5 年杯型文胸问世。1 9 1 6 年， 尼龙的发明标志了现代内衣时代已来临。到了1 9 2 2 年，胸罩终于被普及。第一 代文胸的特点是以布料为主，背后用纽扣扣住，肩带固定，可以看见今天文胸的 雏形。在2 0 世纪2 0 年代文胸的样式千篇一律，将女性的胸部遮掩得平平。2 0 年代末，内衣的设计从宽松舒适的主题转移到女性特征曲线的塑造上，尤其是胸 部。由此诞生了第一件支撑胸部的文胸，其背带具有弹性，胸部用省缝和纽扣式 的扣结。好莱坞影星引导了3 0 年代追求苗条、柔雅以及曲线美的时尚。为了衬 托苗条身材的美感，新型内衣大多采用新的人造纤维：人造丝、双向拉伸松紧带、 弹性网状材料。3 0 年代可称为胸罩的光荣时期，这期间w a r n e r 首创了将罩杯分 为a 、b 、c 、d 四个大小型号的设计。a 代表s m a l ls i z e ；而d 代表b i gs i z e 。从 此，胸罩开始进入了有型号之分的款式。二次世界大战导致经济衰弱，物资缺乏， 内衣在四十年代经历了从缝缝补补到精巧、创新的巨大变迁。摇滚乐横扫全世界 的5 0 年代，娱乐业的明显再次在新型文胸和紧身裤的推广中充当了颁头羊。这 十年胸围尺寸和形状非常重要，流行锥胸，细腰，翘臀和长腿的体形。设计师有 意提高了胸围线，文胸罩有泡沫橡胶、塑料或棉胎等填充物，还有螺旋或圆形线 迹强调胸点，创造了风格化的文胸。5 0 年代后期，出现了一系列的重大技术革 2 新。杜邦公司在1 9 5 9 年研究出一种新织物“k 纤维”，即为后来的莱卡纤维。莱 卡从6 0 年代开始引发了内衣业的革命，内衣的简洁性和舒适性是这个时代的主 题。7 0 年代出现了不少技术创新和织物的改良，被内衣业迅速地加以利用。人 们开始更多关心身体、注意饮食、锻炼身体，内衣的设计着重承托力。8 0 年代， 内衣厂商开始了表现人体美的新探索，从注重功能性转向注重外观魅力。除了造 型突出女性柔美线条外，还使用华丽的织物。内衣在9 0 年代成为最风行的时尚， 胸部是内衣世界的中心，时尚出现两极化，平胸和夸张的胸部并存。历史发展到 今天，追求健康与舒适成为女性内衣设计的基本标准，在二十世纪尖端技术的基 础上内衣演绎着奢华、舒适、激情与性感、个性与品质的多重旋律。 3 1 1 文胸的款式设计变化 历经百年的发展，文胸的款式可以说是五花八门，种类繁多。文胸款式设计 与服装一样涉及到造型，面料，色彩三个方面的设计，其款式设计的变化发展可 从这三个设计元素来看。 3 1 1 1 造型 造型的变化与罩杯，肩帝，土台等要素有关。 1 罩杯 罩杯是用来包容乳房，塑造女性胸部造型最直接的部分。罩杯有三种类型： 单层罩杯，夹棉罩杯，模杯罩杯见图( 3 1 ) 。最早的文胸为单层文胸，分为一 片式、两片式和三片式。一片式单层文胸的罩杯，通过收1 - 2 个省，贴合胸部的 隆起。两片式和三片式单层文胸是将杯罩破缝成片，得到立体的杯型。二片裁剪 的罩杯，穿着后胸形饱满、坚挺。三片裁剪的罩杯，穿着后胸形显得圆润、丰满。 夹棉罩杯在裁剪上可分为两片式和三片式，甚至四片式。破缝得越细，越能 吻合胸部的立体形态。两片式是在杯罩上横开、斜开或竖开，形成上，下或左、 右两片的造型，适合胸型标准的年轻女性。三片式是将下围再破缝为两片。上围 平整尖挺、下围浑圆丰满，造型立体而优美，适合成熟、较丰满的女性。四片式 通常为全包式四片，以便全部包住胸部，使胸部更加稳固牢靠，适合丰满的女性 和哺乳期妇女使用；或在侧下位加一片，强化向内挤托的作用。 随着新型材质的不断发明，出现了无缝罩杯。无缝罩杯是用合适的纤维，由 热模加工技术一次性高温压制成形得到立体杯模，无任何的边缝拼接，其外形圆 浑自然、挺实丰满。 模杯文胸夹棉文胸单层文胸 图3 1 不同罩杯类犁的文胸 2 肩带 在文胸设计中肩带的设计优劣直接关系到文胸穿戴的舒适合体性。肩带的主 要作用是上提乳房，为胸部及整个身体塑造出最佳曲线。为了不破坏袒露肩、 胸礼服的整体美感，1 9 2 6 年就出现了无肩带文胸。现代文胸为了配合外衣的设 计，发展出多种肩带款式：透明肩带、彩色肩带、花样肩带、交叉肩带、外靠肩 带、绕颈肩带、单肩带、双肩带。 3 土台 土台能够增加文胸的安定性，加强罩杯的承托力。文胸按土台来分有四种类 型：半园形土台、直线形土台、圆形土台、无土台。土台越小安定感越差，文胸 越容易上下移动，但造型上显得越轻盈。随着内衣外穿、透视装的流行，轻盈造 型的文胸受到年青女性的喜爱。 4 挂扣 一般来说，文胸大致可分为前扣，后扣两种。在2 0 世纪七、八十年代中国 的棉布文胸采用边扣的款式。此种文胸因不易穿脱而被淘汰。静扣文胸有易脱落 的弊病，一直以来也不受女士们的青睐。近来，设计上大胆新颖，有效解决前扣 文胸传统弊病的新式前扣文胸重新赢得女性的喜爱。前扣文胸比后扣文胸穿脱更 简单方便，吻合2 l 世纪女性求新求快的要求。 1 4 3 1 1 2 面料 由于文胸紧贴人体皮肤，因此面料的选择尤为重要。文胸的面料及面料之间 的结构方式决定了文胸是否具备良好的包容性，承托性。文胸面料的选择要以人 为本。最初的文胸由棉布缝制而成，到今天纯棉仍是最舒适的内衣面料。2 0 世 纪6 0 年代细腻薄滑的菜卡以其极佳的弹性风靡内衣界。光滑顺滑的绸缎用于内 衣的时间较晚。随着各种超细纤维和高弹纤维的开发利用，化纤织物的吸湿透气 性得以改观，涤纶、尼龙、氨纶等化纤面料被广泛用于文胸。进入2 1 世纪牛奶 纤维，大豆纤维，莫代尔纤维等“环保护肤”的新型纤维开始在内衣上使用。在 新世纪内衣面料的发展趋势是本着以人为本的精神，最大限度地体现自由和个 性，呵护身体，保持健康。 具体来说，文胸的材料可分为以下几种类型： 1 ) 棉( c o t t o n ) ：棉布具有独一无二的透气性和天然性，穿着感觉很舒服。 常用于文胸罩杯部分。棉易于染色和印花，适用于少女文胸的制作，体现少女的 天然淳朴和青春气息。 2 ) 丝( s i l k ) ：丝绸具有棉向所没有的优雅华贵，又弥补了莱卡所缺少的天 然滑爽感。丝绒同蕾丝或刺绣搭配可达到其他面料难以比拟的华丽效果，适用于 高档文胸。 3 ) 尼龙( n y l o n ) ：尼龙质料结实，不会变形，大部分文胸肩带以此做材料。 4 ) 氨纶( p o l y u r e t h a n e ) ：伸缩性强，比橡胶更富弹性，常用作胸围扣带。 5 ) 莱卡( l y c r a ) ：莱卡是美国杜邦公司攉出的新型纤维。其伸展度可达5 0 0 ，并能回复原样。莱卡于氨纶丝的不同在于它拥有特殊的化学结构，在湿热的 环境里不会长霉。莱卡纤维可以配合任何面料使用，增加面料贴身、弹性和舒适 自然的特性。莱卡为内衣带来了没有分割线和钢圈，文胸依然合体紧身，胸部曲 线完美的崭新设计。 6 ) 新型面料：随着内衣业的发展和人们对着装舒适自然的要求，注重内衣的 功能性，减少内衣对人体的束缚成为新型材料发展的方向。取代以往的化学添加 剂，在内衣面料里添加各种天然植物精华，让内衣面料升级到了一个“环保护肤” 的时代。 3 1 1 3 色彩 文胸的色彩大体可分为四大类：白色、柔和色、黑色、浓艳色，其中白色、 黑色、柔和色是内衣的传统色彩。现在黑、白、粉、肉色等基本色调一统天下的 局面己消失，红、蓝、紫、金黄、粉彩、夜光均被大胆地运用在文胸色彩设计上。 随着内衣时装化趋势的加强，文胸的色彩设计与时装流行色系紧密配合。 3 1 2 文胸的辅助材料设计 文胸的辅助材料是影响文胸的结构形态、外观、内在品质、功能以及保养要 求的主要因素。文胸的辅助材料主要有模杯、夹棉、钢圈、衬垫、捆条、橡筋、 定型纱、软纱、肩带、钩扣、蕾丝与花边、饰品等。 1 模杯 模杯是用海绵、喷胶或丝棉，经高压、高温定型制成的，其外形圆浑自然、 挺实丰满。模杯围文胸是指杯罩部分采用模杯的文胸类型。 以模杯的侧剖面分类，通常有传统型和立体型模杯。传统型模杯厚度均匀， 而立体型模杯是下侧厚、上侧薄的式样。因此，立体型模杯有更好的矫正和集中 的作用。此外，根据年龄、体型的不同，模杯又可分为成人型和少女型，成人文 胸的海绵模杯宽度约1 4 1 6 厘米，模杯较深；少女文胸的模杯宽度只有1 2 一1 4 厘 米，模杯浅。 模杯杯罩在造型上有的尖挺，有的浑圆，应选用外形自然、深浅适合的杯罩。 否则，杯罩过大时，“扣”在身上太松不合适；杯罩太小，压迫乳房，达不到丰 满托起的作用。模杯的杯罩完整挺实、独立成型，因此在选用时要注意杯罩的造 型、深度的大小，选用自然优美的形态和尺码。 2 夹棉 夹棉是用1 0 0 0 号或2 0 0 0 号蓬松棉，压成0 2 - 0 6 厘米厚度，主要用于棉围 的罩层。棉围文胸手感柔软舒适，可利用杯罩不同的裁剪方法，塑造出各种造型 来矫正和美化人体。 3 钢圈 钢圈用于文胸的下缘，是保持文胸形状的重要组成部分。对钢圈的认识主要 1 6 从钢圈的外形、内径和外长来判断。钢圈的内径是指钢圈的两个端点( 心位和侧 位) 的内缘的直线长度；钢圈的外长是钢圈的外缘线的长度。钢圈有软硬之分， 软的钢圈较窄，适合于胸部比较小的女性；硬质钢圈相对较厚，适合胸部较丰满 的女性。 钢圈按照外形特征，心位和侧位形态分为高胸型、普通型、低胸型、托胸 型、连鸡心钢圈等几大类。 1 ) 高胸型钢圈( 图3 2 ) 高胸型钢圈的两个端点的高度差为l 2 c m ，钢圈外长较长。多用于高鸡心 的文胸和全杯形的文胸。具有固定胸部下缘的同时将胸部托起的功效，是托胸类 文胸的首选钢圈。 图3 2 2 ) 普通型钢圈( 图3 3 ) 普通型钢圈的两个端点的高度差为2 5 3 5 c m 之间，钢圈外长介于高胸 型钢圈和低胸型钢圈之间，是一种大众化的钢圈，具有推胸效果的文胸和托胸 效果的文胸部可采用此类钢圈。 1 7 3 ) 低胸型钢圈( 图3 4 ) 图3 3 低胸型钢圈的两个端点的高度差为4 6 e m 之间，钢圈的外长较短，用于 低鸡心的文胸，结合罩杯的造型，在固定胸部的同时，将胸部向中间推拢，是 具有推胸效果文胸的首选钢圈。 4 ) 托胸型钢圈( 图3 5 ) 图3 4 钢圈的两个端点的高度差在l e m 内，钢圈的外长很短。多用于三角形文胸 仅起固定胸部和文胸位置的作用。 5 ) 连鸡心钢圈( 图3 6 ) 图3 5 连鸡心钢圈的两个端点的高度差为7 9 c m ，侧位较高。这类钢圈在固定胸 部的同时，将腋下的脂肪向中间归拢，使胸部更加丰满，是连鸡心文胸的首选 钢圈。 4 衬垫 图3 6 衬挚是为了弥补人体造型，将胸部集中，使胸形更为丰满，而在罩杯的下杯 或侧下杯增加棉袋、水袋、气袋等。分为固定和可活动两种设计，可依据需要 选择调整。 5 捆条 1 9 捆条是用来将钢圈固定在罩杯下缘的辅料，由涤棉布，定型纱制成，将钢圈 包裹在里面固定在罩杯的下面。 3 2 国内外文胸结构设计的方法 3 2 1 文胸的立体裁剪和平面裁剪 文胸因其贴体性，对裁剪要求非常精确，微妙。文胸纸样的获得方法通常有 两种：立体和平面。 立体方法是在专门的裸态人台上，用立体裁剪方法获取基本纸样。“。具体步 骤如下： 1 立体取样 在人台上，用粘带贴出所设计的文胸的结构线和款式线。按照丝绺方向将布 片覆在人台上，将个部位的拼接线用笔画下来，在相应的部位做记号和剪口，标 出胸围线，丝绺方向和款号。然后将立体裁剪得到的裁片从人台上取下，完成取 样。 2 ，拓板修正 按照横纵丝缕线的方向，将裁片在一张纸上拓下绘制好。将拓出来的纸样画 顺，并检查各部位的尺寸相同没有误差，并同时检查前后片，上下片拼合后的线 条的顺畅程度。 拓板时要考虑人体肌肉的柔软性，在裁剪上加强文胸的矫形功能，要人为地 减少胸两侧的尺寸，以达到矫正人体的功能。由于文胸的后拉片通常采用弹性材 料，需要测试材料弹性，按比例在后片拉架布上减去相应的量后，修正后拉片。 3 试穿 制作样品由真人模特试穿。立体裁剪的文胸只是保证了造型的基本合体，是 否具有矫形性，在入台上无法检验。各款文胸的结构是否合理? 尺寸大小是否舒 适? 是否具有矫形功能? a 杯，b 杯，c 杯的罩杯是否合适? 推档后尺寸是否合 理等一系列问题，需要由真人模特试穿来解决。 平面方法是依据原型裁剪的方法，按照一定的尺寸、规矩和公式直接将纸样 画出。这种方式需要了解人体的尺寸和规格。其步骤如下： 1 根据国家、地区选择女装基本纸样。 2 在不放松量的基本纸样上套取文胸原型纸样。 3 以文胸原型纸样为基础，根据款式设计图，通过省道转移和结构变化， 完成文胸的初板。 4 修正初板，将材料的弹性在裁片中减去。制成净板。 5 制作样衣在人体上反复试穿、修整，达到合身和完美。 3 2 2 国内、国外文胸制扳方法比较 欧美内衣业发达的国家，其大型内衣公司都是采用立体裁剪设计、取样，然 后在平面上修正、在人体上反复试穿的方式来确立文胸版形和款式设计。国内的 内衣业目前采用平面裁剪的方法，制作出样衣后，再根据试穿的效果进行相应的 修改。 相比而言，立体裁剪的方法设计成本高、过程复杂、手法难以掌握，但立体 裁剪比平面裁剪更科学，更严谨，更符合人体的功用。我国国内文胸制板技术滞 后，在工具上、制作手法上于国外尚有很大差距