（服装设计与工程专业论文）平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究[服装设计与工程专业优秀论文].pdf

硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 关分析等数学方法对实验数据进行有效性检验；同时利用聚类 分析及相关分析对评价指标进行了筛选；通过主成分分析得到 反映上装结构特征的两个主因子，即动态因子和静态因子；在 主成分分析的基础上，对2 个主因子进行聚类分析，把3 2 件样衣 按不同的动静态要求分为4 类。 最后，在数学建模部分：利用回归分析，建立了各类别样 衣结构因素之间的回归函数，从而有针对性地分析不同特征服 装的结构因素配伍关系，用于服装结构尺寸的预测，使设计人 员能按设计要求一步到位；建立了袖窿及袖山参数模型，运用 n u r b s 的绘图原理，通过现有的绘图软件a u t o c a d 对袖窿及袖 山弧线进行拟合，从而证实参数模型的可行性；建立了判别函 数及判别规则，首次用于对拟制样衣所属类别( 课题中定义的 四种类别) 进行预测；并在展望中提出了建立模型系统的思想。 实际操作过程中，给定拟制样衣的各基本结构因素取值， 设计人员直接运用模型系统中的相应模型进行样衣的结构预 测、曲线拟合及类型判别，然后根据预测、拟合及判别的结果， 加以决策，而不需要真正做出样衣后再加以主观评判，大大提 高了设计效率。 本课题的研究和成果，有效、可行，为服装结构配伍技术 的研究及服装纸样自动化生成的实现提出了一条比较科学的途 径，具有很大的学术价值和实用价值。据检索，本课题的研究 方法和结论在国内外还未见报导过，因此，具有一定的创新性。 关键词：平衡，人体动静态，主观评价体系，结构配伍技术， 数学模型 堡主翌塞竺堂垡堡苎 ! 塑王生堡垫堑查塑圭茎堕塑翌堡垫查! ! 塑 t e c h n i c a ls t u d yo fg a r m e n ts t r u c t u r e m a t c h i n gb a l a n c e do nh u m a nb o d y s d y n a m i c & s t a t i cs t a t e a b s t r u c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fl i f ec o n d i t i o n ，p e o p l e sd e m a n d i n g o fg a r m e n t sf u n c t i o n ，c o m f o r ta n da e s t h e t i cp r o p e r t yi sm o r ea n d m o r ei n c r e a s i n g w h e r e a s ，l e a r n i n gf r o mt h er e s u l to fr e s e a r c h ，t h e d a t t e r nm a k e r sa r el a c ko ft h et h e o r e t i ci n s t r u c t i o ni nt h ep r o c e s s o fp a t t e r nm a k i n g ，t h e yj u s td e p e n d o nt h e i re x p e r i e n c e ；t h e s t u d i e so ft o m f o r ta n da e s t h e t i c sb a s e do ng a r m e n ts t r u c t u r ea r e r e l a t i v e l yd e f i c i e n t ；t h e e s t a b l i s h m e n to fs t r u c t u r em o d e l sh a v e m o s tb a s e do ns i g n a lp a r t ，a n dh a s n tr e a l i z e dt h ei n t e g r a t i o no f g a r m e n tw h i c he m p h a s i z e st h eb a l a n c eb e t w e e nh u m a nb o d ya n d g a r m e n t b a s e do nt h ed e m a n d i n ga n d a c t u a lc o n d i t i o n s ，t h ep a p e r f o c u s e so nt h et e c h n i c a ls t u d y o fg a r m e n ts t r u c t u r em a t c h i n g b a l a n c e do nh u m a nb o d y sd y n a m i ca n d s t a t i cs t a t e t h em a i n c o n t r i b u t i o n sc o n s i s to f ： f i r s to fa l l ，f i n i s h i n gt h em e a s u r e m e n to fh u m a nb o d y s d y n a m i ca n ds t a t i cs t a t e ，o b t a i n i n gt h ec h a n g e a b l er a n g e o fb o d y s k i n sd i m e n s i o n ，w h i c hp r o v i d i n g s c i e n t i f i c f o u n d a t i o nf o r d e c i s i o no fs t y l ee a s e t h e n t h r o u g ht h ee x p e r i m e n t a ld e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n ， 1 1 1 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 o b t a i n i n gt h ec h a n g e a b l er a n g eo fe a c hg a r m e n ts t r u c t u r a lf a c t o r ； b yp e r m u t a t i o na n dc o m b i n a t i o n ，t h e r ea r e3 2s a m p l e sb e i n gl e f t a n dt a i l o r e d t h i r d l y ，e s t a b l i s h i n gt h es u b je c t i v e e v a l u a t e s y s t e m b y a n a l y z i n gt h ef a c t o r so fg a r m e n ts t r u c t u r e ，s e v e r a li n d e x e sh a v e b e e nc h o s e n ；t h ee v a l u a t i o nh a sb e e nc a r r i e do u tb yt w os t e p s ，f i r s t i st h es t a t i ce v a l u a t i o n ，s e c o n d l yi st h ed y n a m i co n e a f t e r w a r d ，i nt h ep a r to fd a t aa n a l y s i s ：v e r i f y i n gt h ev a l i d i t y o fe x p e r i m e n t a ld a t ab ym u t l i v a t i a t ea n db i v a r i a t ec o r r e l a t i o n s ( k e n d a l l st a u - b ) ；a c c o r d i n gt ot h ec l u s t e ra n a l y s i sa n dc o r r e l a t e a n a l y s i s ，9e v a l u a t i o ni n d e x e sh a v e b e e ns e l e c t e d ；a c c o r d i n gt o p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ，2p r i n c i p a lc o m p o n e n t sh a v eb e e n a b s t r a c t e df r o mt h e9i n d e x e s ；d i v i d i n g3 2s a m p l e si n t o4s o r t sb y c l u s t e ra n a l y s i s ，w h i c hb a s e do nt h er e s u l t so fp r i n c i p a l c o m p o n e n ta n a l y s i s f i n a l l y ，i n t h ep a r to fm a t h e m a t i c sm o d e l i n g ：e s t a b l i s h i n g f u n c t i o n sa m o n gs t r u c t u r a lf a c t o r so fa l ls o r t so fs a m p l e sb y r e g r e s s i o na n a l y s i s ，t h e s ef u n c t i o n sc a nb eu s e dt o f o r e c a s tt h e d i m e n s i o no fg a r m e n ts t r u c t u r e p e r t i n e n t l y ；e s t a b l i s h i n g t h e p a r a m e t e rm o d e l so fa r m h o l ea n ds l e e v ec a p ，t h e ni n o s c u l a t i n gt h e a r m h o l ea n ds l e e v ec a pb ya u t o c a db a s e do nt h ep r i n c i p l eo f n u r b s ；e s t a b l i s h i n gt h e d i s c r i m i n a n tf u n c t i o na n dr u l e s b y d i s c r i m i n a n ta n a l y s i s ，w h i c hc a nb eu s e dt op r e d i c tt h es o r to f n e ws a m p l ea c c o r d i n gt oi t sd i m e n s i o no fs o m ek n o w ns t r u c t u r a l f a c t o r s d u r i n gt h ea c t u a lp r o c e s s ，p a t t e r nm a k e r sc a nm a k eu s eo f t h e s em a t h e m a t i c sm o d e l st op r e d i c tt h ed i m e n s i o n so fa l lo t h e r p a r t sa n dt h e s o r to fn e ws a m p l e ，a l s oc a na t t a i nt h ec u r v e so f a r m h o l ea n ds l e e v ec a p ，a sl o n ga sb e i n gp r o v i d e dw i t hs o m eb a s a l p a r t s d i m e n s i o n s t h e nm a k et h ed e c i s i o nw h e t h e rt h es a m p l ew i l l 皇型望堡型苎丝塑坚二一 ! 塑三叁堡垄堑查塑圭茎堕塑墼堡垫查婴塞 b ea c c e p t e do rn o t t h i ss t u d yp u t sf o r w a r das c i e n t i f i cm e t h o df o rt h et e c h n i c a l s t u d yo fg a r m e n ts t r u c t u r em a t c h i n ga n da u t o m a t i cg e n e r a t i o no f g a r m e n tp a t t e r n a c c o r d i n gt os u r v e y ，s i m i l a rs t u d yh a sn o tb e e n r e p o r t e di nt h i ss p e c i a lf i e l d ，s oi th a sg r e a ts i g n i f i c a n ta n dw i l lb e u s e f u la n dh e l p f u lf o rf u r t h e rs t u d y z h o ul i h u a ( f a s h i o nd e s i g n & e n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yp r o f e s s o rz h a n gz u f a n g k e yw o r d s ：b a l a n c e ，h u m a nb o d y s d y n a m i c & s t a f f cs t a t e s u b je c t i v e e v a l u a t e s y s t e m ，s t r u c t u r em a t c h i n g t e c h n o l o g y , m a t h e m a t i c a lm o d e l v 附件一： 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，岽尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的 指导下，独立进行研究士作所取得的成果。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已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：f 氮讯年 日期：川f 年f 月l8 日l 附件二： 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。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属丁 不保密口。 指导教师签名 日期撕月加 年 葫 阀日 名 月 签者 年 作 f 敞 m 位 期 学 日 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 第一章绪论 本章阐述课题研究的背景与现状，分析课题的实际意义和理论价值，同时简 要介绍课题涉及到的些相关概念，随后概述研究过程中的相关技术及内容，最 后对课题研究的创新点进行概括。 1 1 课题研究的背景和现状 1 1 1 课题研究的背景 通过市场调研，发现许多成衣为了达到造型美观，衣身及袖身部位 都设计得相当“合体”，这样的服装往往忽略了人体正常的活动舒适量， 人在运动时，动一处而牵制全身，反而影响“形”的保持，而且穿着运 动舒适度不够的服装，会对人的生理造成定影响，生理上的长期不适 同时会使心理上产生不安、烦躁，自信心不够，从而影响工作效率。而 有些服装充分考虑人体运动舒适量，但由于服装各部位宽松量的增加而 形成皱褶、浮余，这些都破坏了服装外观方面的美感。 显而易见，在进行服装结构设计时，服装造型的静态美观势必影响 功能的舒适性，反之亦然，两者之间存在着矛盾。但是，随着人们生活 水平的提高，消费者对于服装的适体性能、实用功效及审美效果的要求 越来越高，同时，越来越多的人认识到服装是一种表现自我、释放个性 的载体，因此对于服装的要求不尽相同，有些追求造型美观，有些倾向 于功能舒适，而国际上普遍认同的着装理念又是穿着舒适、造型美观， 这就给服装设计提出了一个难题：怎么寻找两者( 舒适与美观) 之间的 平衡，设计出符合不同需求的服装呢? 1 ，1 2 课题研究的现状 实际制板过程中理论指导方面的匮乏 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 通过调研发现，工厂的样板设计师往往根据经验，依据个人的制图 方法定出袖山高、袖窿深及前胸宽和后背宽的数据。尺寸的配伍具有较 大的偶然性和离散性，因此其外形效果有时达不到预期目的。而相关书 籍介绍的往往只是具体尺寸的运用，并未涉及到各尺寸之间的匹配和调 整，及运用该尺寸后对服装外形及服用舒适度所产生的影响。 相关领域理论研究方面的欠缺 通过查阅资料，了解到目前对于服装舒适性的研究主要集中在两大 方面：一是服装热湿舒适性，也称为生理舒适性；二是服装形态尺寸方 面引起的舒适性，称为行动舒适性。关于服装生理舒适性方面的研究， 国内外都有相当数量的资料可供查询。相比之下，对于行动舒适性的研 究较少，而且在所做的相关研究中，多数是具体问题的简单的、实验性 的研究，其实验结果的约束条件过多，没有找出具有普遍规律的结论。 即使在一些研究服装各部位结构尺寸配伍的文章中，对于服装结构数学 模型的建立也大多以单个部件( 衣袖、衣身等) 为主，忽略了人体动作 的产生涉及到很多部位的空间关系变化，比如，当人体上肢运动时，不 仅与衣袖，而且与肩部、胸背、腋下及至腰部的形状、尺寸、结构等都 有密切关系；忽略了服装是由各部件组成的系统，讲究整体的协调。 1 2 课题研究的意义 1 2 1 实际意义 服装是技术与艺术的结合，而在市场经济社会中，对于服装技术的 需求显得比艺术更为强烈。各项资料都表明，服装业紧缺技术型人才， 企业以高薪聘请经验丰富的制板师。但是，丰富的经验意味着时问的积 累，这就使许多刚入行的新手受到严峻的挑战。他们往往缺乏经验，对 于服装结构设计一知半解、不得要领。而多数企业中的制板师也只是依 靠师傅传授下来的“经验”，通过一些结构设计数据或公式，按部就班， 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 然而在面对复杂多变的款式结构时，这些“经验”和公式不能照搬，以 至于无从下手。面对这种现状不禁深思，如何才能使服装结构设计变得 容易上手? 如何使这些用时间堆积起来的“经验”得以共享昵? 本课题基于人体动静态的形态特征，寻找出服装与人体动、静态的 平衡关系，归纳总结出一系列的结构配伍关系。这些关系的建立，能够 帮助结构设计人员从本质上理解服装结构原理，摆脱“经验”的束缚， 从根本上掌握服装结构设计的要领，举一反三，触类旁通。 1 2 2 理论价值 随着信息化、数字化技术的日益发展，服装c a d 技术在信息和网络 通信、多媒体技术等方面不断革新。与此同时作为服装c a d 中重要模块 的服装p d s 系统( 服装纸样设计系统) 也将受到这场信息革命的严峻考 验，传统的p d s 系统采用交互式，对操作人员的要求较高，技术稳定性 差，已不能满足服装业快速发展的需求，因此实现样板结构参数化及自 动生成势在必行。 这里的自动生成，指的是由机器根据操作者输入的结构参数值，通 过系统内部的专家决策系统进行样板的自动生成。而由专业理论分析研 究所得到的一系列结构配伍关系、数学模型等，正是构成专家决策系统 的重要部分。所以，就服装结构理论本身而言，急需从传统的服装结构 研究方法中走出来，用科学的方法对以往的经验加以归纳，运用数学工 具，建立结构应用模型，总结出普遍规律，并对普遍规律进行总结和定 量描述，从而形成系统的服装结构设计理论，从新的高度指导实践。因 此，本课题的意义还在于为服装纸样设计实现自动化生成提供前端技术 支持和必要的理论依据。 1 3 课题研究的内容及创新点 1 3 1 相关概念的介绍 硕士研究生学位论文 平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 服装舒适性 课题所涉及到的服装舒适性从狭义的范围出发，从服装结构舒适入 手，分成美观性和功能性： 美观性一服装造型的美观性，它是美的形式，用静止状态下的适 合性表示； 功能性一穿着服装后使人感至4 合体、舒适，用动作状态下的适合 性表示； 从而从动静两方面来探求问题的解决。 平衡于人体动静态 对于服装的要求，可以简单概括为：静态美观、动态舒适。而且消 费者对于两者的要求各有侧重( 有些追求造型美观，有些倾向于功能舒 适，但更多的两者兼顾) 。本课题中提出的“平衡于人体动静态”主要 针对消费者的不同需求，同时考虑人体的静止形态和运动特征，在结构 设计过程中寻找不同需求下动态与静态的平衡关系。显而易见，这种平 衡关系不只是一个点或一个公式，而是不同的平衡区域，这些平衡区域 内的结构配比关系能够满足不同消费者的具体需求。 结构配伍技术 “配伍”这个词多用于医学领域中药物的调配，简要解释为各种药 物按一定法度加以组合，并确定一定分量比例，最终形成有效的药方。 文中所涉及的上装结构配伍技术在原理上与药物调配大同小异，重点在 于研究上装各部位结构尺寸( 前胸后背宽、袖窿深、袖山高等) 之间的 调配及组合方式，从而形成不同的服装形态以满足消费者的不同需求。 1 3 2 相关技术与研究内容 人体动态测量方法的确定 人体动态测量方法一般有以下几种：描线法【33 1 、石膏法【3 、剪切口 硕士研究生学位论文 平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 变形分析法【43 1 、同型捺印法 13 】。文中采用描线法作为人体动态测量方法， 描线法是当人体取立正姿势时，在人体体表画纵横投影线，当人体运动 时，通过测量皮肤上投影线的长度，对相关部位的皮肤变化量进行定量 研究。 主观评价体系的建立 本文主要采用心理学标尺法对样衣进行评价，心理学标尺法将不同 的感觉等级赋予相应的数值。基于对服装评价的构成要素进行分析，初 步选取了静态指标5 项，动态指标1 1 项。具体评价过程分为两部份：一 是采用人台着装静态评价；二是人体着装动态评价。 实验数据的预处理 利用标准化公式对实验数据进行无量纲化处理；随后通过多因变量 方差分析及秩位相关分析，研究评价者或受试者的个体差异对实验数据 的影响：最后利用聚类分析及相关分析，从1 6 个评价指标中选取典型指 标，得到静态指标4 项，动态指标5 项。 实验数据分析 通过主成分分析从9 个指标中抽象出2 个主因子，即静态因子和动 态因子；在主成分分析的基础上，对2 个主因子进行聚类分析，把3 2 件 样衣按不同的动静态要求分为4 类：随后，采用灰色关联分析及相关分 析，建立样衣各结构因素与动静态因子得分之间的关联度，得到影响动 静态因子得分的主要结构因素。 数学模型的建立 利用回归分析，建立各类别样衣结构因素之间的回归函数，从而有 针对性地分析不同特征服装的结构因素配伍关系；建立袖窿及袖山参数 模型，运用n u r b s 绘图原理，通过绘图软件a u t o c a d 对袖窿及袖山弧 线进行拟合：根据样衣结构因素取值和聚类分析所得结果，建立判别函 课 题 王 体 部 分 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 数及判别规则，用于预测拟制样衣所属的类别。 由于本文所涉及的原理、方法、技术较多，为了更清楚地体现论文 的结构，下面通过图1 一i 简要展示整个论文的组织结构 课题的研究背景、现状与意义 课题研究的内容及创新点 人体相关部位动静态特征分析 服装相关部位结构设计原理探讨 市场调研、 确定样衣各部位结构尺寸范围 先验实验， 样衣的制作 ，心理学方法 评价体系的建立 、- 选取评价指标 着装实验 i 实验数据分薯差妻学模型建立8i 实验数据分析及数学模型建立 | | 同 、 第六章 数学模型的检验和推广 1 3 3 课题研究的创新点 ，人台着装静态评价 、k 人体着装动态评价 实验数据预处理 实验数据分析 数学模型建立 图1 1 本文组织结构 考虑更全面 通过现状分析发现，服装结构数学模型的建立大多以单个部件的研 6 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 究为主。比如，在衣袖结构设计过程中，专业人员考虑的参数有袖山高、 袖肥、袖立体倾角等，而很少考虑前胸后背宽及袖窿深等因素的变化对 袖子舒适性的影响。 本课题正是在充分考虑到人体穿着服装时，由于动作的产生，服装 与人体躯干及上肢的空间关系，不仅与衣袖的形状结构有关，而且与肩 部、胸背、腋下及至腰部状态等都有联系。因此，课题的研究从人体动、 静态之间的接合点入手，从设计宗旨所包含的功能性、美观性出发，找 出前胸、后背及衣袖等相互关联部位之间的配伍规律，研究部位牵涉的 范围比较广，考虑的因素也比较全面。 针对性更强 传统样板设计过程中对于同一款式不同规格或不同体型特征要求的 服装，通常使用同一个公式，只是通过常数项的变化加以调整，该方法 简单且不乏实用性。但是，一式多用的方法却大大降低了样板设计的针 对性，在进行一些高要求的样板制作时，需要进行大量调整和修正，特 别是某些细节部位的设计，只是凭借个人经验，设计结果的准确性受到 质疑。 本课题有针对性地分析了各类上装的结构特征，得到了一系列回归 方程和数学模型( 其中包括很多细节部位的设计) 。在实际运用过程中， 对于不同的要求运用不同的模型，大大增强了结构设计的针对性，使设 计人员能尽量做到一次到位。同时，随着信息技术的不断发展，公式及 参数模型的建立、查询及调用都可以通过计算机实现，十分便捷。 判别模型的建立 通过资料查阅发现，服装预测模型的建立已有一定的研究成果，其 中包括用模糊数学的方法进行服装合体性 4 1 i 的预测，用判别分析进行服 装外观等级预测1 4 0 ，等等。但至今未见用判别分析的方法进行服装类别 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 ( 根据舒适与美观的不同要求进行分类) 的判别和预测。 判断分析的基本思想是根据一批分类明确的样本在若干指标上的观 察值，建立一个关于指标的判别函数和判别准则，然后根据这个判别函 数和判别准则对新的样本进行分类。在课题研究过程中，利用样衣各结 构因素取值( 后背宽、袖窿深及袖立体倾角) 与聚类分析结果作为各特 征变量值，建立判别函数及判别准则。在实际运用过程中，对于拟制样 衣，只要知道各基本结构因素取值，就可对其所属类别进行预测，最后 针对预测结果进行决策，并不需要真正做出样衣后再加以主观评判，这 样大大提高了设计效率，而且通过模型的检验及科学的推导，模型的判 别准确率将保证在一个较高的范围内。 1 4 本章小结 本章从课题的研究背景与现状出发： l 、提出了平衡于人体动静态的上装结构配伍技术的研究课题，并 且较为详实地分析了课题的实际意义和理论价值，阐述了课题研 究的目的和必要性。 2 、概述了课题所涉及到的相关概念；简要介绍研究过程中的相关技 术及内容，同时通过图表展示了整个论文的组织结构。 3 、概括分析了课题研究的创新点： 考虑更全面 针对性更强 判别模型的建立 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 第二章基础理论研究 本章是课题研究的基础理论部分，首先进行与研究内容相关的人体形态特征 分析，分别从静态和动态两方面进行；然后进行人体动静态测量实验，得到人体 相关部位运动变形量；最后基于人体特征进行放松量及衣身与衣袖结构的设计原 理分柝。 2 1 人体形态特征研究 人体是服装结构设计的依据，在设计中要求服装具有人体需要的各 种功能。充分了解人体与服装的关系，了解有关人体知识及外形结构、 活动机能是求得服装结构设计的直接依据。 2 1 1 人体形态分析 本课题主要研究上装结构，重点在于衣身与衣袖的结构配伍技术研 究。因此，这里仅对上体相关部位形态进行分析，且主要针对青年女体。 2 1 1 1 人体手臂形态分析 静态特征 人体处于静态时，上肢自然下垂，由于骨骼及关节的原因，整个上 肢并非完全垂直向下，而是在上臂与前臂连接处的肘关节上稍弯曲，且 带曲势而下垂，具体表现为上臂较垂直，并以肘部为转折而使前臂略微 前倾，具体曲度测量见图2 1 。因此，从上肢整体来看，肘部前凹、后凸， 其轮廓线表现为前内弯、后外弧的顺向特征，对应于服装中后袖缝应向 前倾斜，这样才能更好地符合胳膊形态。同时，从图2 - 2 中可以看出人 体前腋点高于后腋点，而且从俯视图2 3 中可知，腋根的方向性线是向 前倾斜的，对应在服装制图时，应顺应腋根的向前偏移，使胳膊具有向 前活动的量，符合胳膊的运动情况，也符合人体背宽大于胸宽的特点。 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 娥旺 图2 i 手臂曲度图2 - 2 侧视图( 腋根高线)图2 - 3 俯视图 动态特征 遥 人体的日常活动都是若干个相关关节的复合动作。上肢运动主要有 肩关节、肘关节、腕关节三大支点的运动，每个支点都具有一定的活动 范围。 肩关节：上肢运动中最重要的一个支点，人体上肢在肩关节处的运 动幅度很大，活动自由。如图2 - 4 所示，整个上肢可以前后摆动、侧举、 上举、回转等。 图2 4 肩关节的活动幅度 肘关节：肘关节使得上臂和前臂之间可以自由屈伸( 如图2 5 ) ，前 臂还可以自由转动( 如图2 6 【1 4 】) ，肘关节特定的运动方向，使得手臂只 能前屈，不能后弯。 上肢运动主要以肩关节和肘关节为转折点，产生人体运动变形。 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 图2 - 5 肘关节的活动范围图2 - 6 前臂转动幅度 2 1 1 2 上体躯干部形态分析 静态特征 图2 7 、图2 8 f 14 1 分别是成年女体垂直纵截面图及水平横截面图。 措 幽2 7 成年女体纵截面图2 8 成年女体横截面 从图2 - 7 可知：女性乳房窿起，背部后倾，颈稍向前伸，臀部后凸， 整个躯干起伏较大，呈优美的s 型。从图2 - 8 的水平横截面图中可以看 出，女性体表凸凹起伏，从肩经胸、腰至臀经历了由扁变圆又变扁的过 程。特别要引起注意的是胸、腰、臀三大部位的凹凸关系，它们之间的 围度尺寸差异及差异分配规律一直是服装结构中省道设计的关键所在。 硕士研究生学位论文 平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 动态特征 人体上体躯干的运动主要依靠腰脊关节。 腰脊关节的具体活动范围见图2 - 9 。从图中可以看出，人体的腰脊前 屈幅度大于后屈幅度，而且前屈的机会多，所以在考虑运动机能的结构 时一般是在后衣身增加适度的活动余量，前衣身则应注意平整和美观。 同时，人体躯干除了自身的运动以外，还包括因手臂运动而引起的 肩部、胸部、背部、腋下等部位的骨骼、肌肉的变化及皮肤的变形。 如下图2 1 0 所示是肘部放在 桌面上时人体状态的偏移，肩部 4 5 以胸锁关节为支点先前移动，造 成了背部扩张、胸部缩小。它所 对应的服装结构应增加活动松量 的部位是后衣片的袖窿( 背宽的 增加) 及袖片部位( 袖山高适当 降低、袖肥相应增大) 。 图2 - 9 腰脊关节活动范围 图2 10 胸背部横截面在运动时的偏移图2 1 1 不同运动状态下肋长的变化 图2 1 1 04 所示便是上肢下垂、4 5 。前举及13 0 。侧举时人体肋长的 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 变化情况。 具体关于人体皮肤在运动情况下变形量的测定，将在2 1 2 中通过实 验加以详细讨论。 2 1 2 动静态人体测量实验 运动时形体变化的因素除了有伴随着肌肉发生的肌肉变形和骨骼位 置移动以外，覆盖人体骨骼和肌肉并最终决定人体外形的皮下脂肪和皮 肤，也因骨骼和肌肉的变形而变形。 人体弯腰举手等运动都会产生皮肤的伸缩变形，而作为“人体第二 皮肤”的服装必将受到牵连，影响领部、袖型、袖窿的形状、结构及胸 省、皱褶的位置、尺寸等。因此，研究人体动态皮肤变形十分必要，服 装的结构设计应满足这种变形并给人以活动的空间，这样才能使纸样设 计与体形活动相适应。 2 1 2 1 实验过程设计 实验目的： 得到人体相关部位皮肤运动变形量，为衣身各部位结构松量的设定 提供依据。 实验方法：描线法。 人体动态测量方法一般有以下几种：描线法、石膏法、剪切口变形 分析法、丹型捺印法。其中，石膏法测得的数据最精确，得到的立体模 型更易于资料化保存，但实验过程较为复杂，对实验条件及要求较高。 相对而言，描线法操作简单、测量准确、直观。因此实验采用描线法作 为实验方法。 实验环境：室温约2 6 。，相对湿度6 5 2 实验工具：测高仪、软尺、钢卷尺( 8 r a m 宽，长 = 1 2 0 e r a ) 、眉笔、细粘 带、凡士林 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 实验内容： 1 ) 被测者情况 被测者的选取：标准体型青年女性1 0 名 选取模特时，人体各部位尺寸范围大致控制在以下范围( 参考服装 g b l3 3 5 9 7 标准中( 5 4 5 2 ) a 号型系列控制部位数值( 女子) 【2 7 1 ) ： 单位：c m l 身高 颈椎点高全臂长颈围肩宽腰围胸围臀围 l 1 6 0l3 6 o5 0 53 3 63 9 46 6 7 08 48 8 2 9 1 8 被铡者状态：被测者上身穿内衣，下身紧身裤 被侧者的生理尺寸：见下表2 1 表2 1 被测者各部位生理尺寸范围、均值及标准差单位：c m d e s c r i p t i v es t a t i s t i c s s t d nm i n i u mm a x i m u mm e a nd e v i a ti 0 1 1 身两1 11 5 60 01 6 5 0 01 6 0 0 0 0 0 2 6 8 3 3 颈椎点高l l1 3 0 0 01 4 0 5 01 3 5 。2 0 0 03 ，3 4 6 9 后腰高1 l9 5 5 01 0 4 5 01 0 0 1 0 0 02 6 7 9 2 前腰节长1 l3 7 0 04 2 5 03 9 3 7 2 71 5 9 9 4 后腰节长1 13 8 0 04 2 0 04 0 4 8 1 8i 2 0 7 3 臂长1 15 0 2 05 6 9 05 3 4 0 9 1 1 8 4 4 2 颈根围1 l3 6 4 04 0 0 03 8 7 5 4 5 1 3 5 7 5 臂根围1 13 5 9 03 8 8 03 7 ，0 3 6 4 ，9 8 0 1 上臀围1 1 2 6 0 02 9 0 62 7 2 6 3 69 9 0 2 胸围1 1 8 0 5 08 8 4 08 4 0 6 3 62 6 2 5 4 腰围l l 6 60 07 4 0 06 8 8 1 8 22 6 8 1 0 臀围1 18 7 0 09 5 0 09 0 6 3 6 42 5 4 0 6 肩宽1 l3 5 ，2 04 0 2 03 8 2 1 8 2 1 4 0 3 4 前胸宽l l3 0 5 03 4 0 03 2 4 5 4 5 1 2 2 7 5 后背宽1 i3 l0 03 5 6 03 3 7 7 2 7 1 6 1 6 2 v a l i dn ( 1 i s t w i s e )1 i 2 ) 人体布线 人体基准点、基准线的定义及确定方法见附录l 中表i i 。 在人体上标出基准点 在人体上画出基准线 在人体上画出辅助线( 见图2 - 1 2 一图2 1 4 ) 硕士研究生学位论文 平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 躯干部：横向辅助线：前肩宽线、上胸围线、下胸围线、后肩宽线 纵向辅助线：过b p 的胸高纵线、过前腋点的纵向顺直线、 过背高点的背高级线、过后腋点的纵向顺直 ( 除了胸围线、上胸围线、下胸围线、腰围线，其余只画右半身) 图2 1 2 ( 叉腰背部图)图2 - 1 3 ( 上举18 0 。背部图)图2 1 4 ( 抱头背部图) 3 ) 实验动作的确定： 常规动作及范围的研究 目的：研究适用人群( 年轻白领) 在工作中的常规运动范围，以便 确定实验用动作。 调研动作及结果见表2 2 ： 表2 - 2 调研动作及结果 喇伊 写字 打字抱胸握手打电话 托腮开柜取 走路 运动范圈沉思文件 前举 4 5 。2 7 。5 0 。4 0 o 4 0 。6 3 。1 5 0 。3 5 。 侧举5 5 。后摆。1 2 。 结论： 一般情况下前举、侧举在4 5 。左右，只有在极少情况下才会出现上 举接近1 8 0 。等运动情况； 人体动作向前的趋势大于向后，前屈幅度也大于后屈幅度，因此在 硕士研究生学位论文 平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 实验动作的设计过程中可着重考虑人体侧向及前向运动。 实验动作的确定 由前面的表2 2 ，并参考附录1 中表l _ 2 【1 3 】，决定选用以下动作作为 实验用动作：深吸气、扩脾、抱胸、上肢4 5 。前侧举、上肢9 0 。前侧 举、上肢1 8 0 。前举、叉腰、抱头、上体最大前屈、看书写字。部分实验 动作见图2 1 2 图2 1 4 。 4 ) 测量方法的确定 这里着重介绍腋下变形量的测量方法：人体的腋底是富有偏移性的 结构，人体上肢的运动必然会引起腋底面积的变化。本实验通过分别在 人体腋窝所对应的躯干部和上肢部画线，如图2 - 1 5 ( a ) o5 1 所示，用一根含 墨的细绳夹放在人体腋下，手臂放下，此时在体侧和手臂侧各留下一根 墨线，如图2 1 5 ( b ) 1 15 所示。然后根据运动变形进行测量，测量对把它 假设为规则菱形，最后利用菱形公式计算变形面积。 ( a )( b ) 图2 - 】5 人体腋下变形量的测量方法 2 1 2 2 实验数据与分析 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的p 装结构配伍技术研究 1 ) 实验数据 将测量所得数据进行统计分析，得出人体处在不同运动状态下，身 体各部位皮肤的变形量。结果列于附录l 中的表i 3 ，表中x 为平均值，s 为标准差，r 为变化范围。 2 ) 数据分析与讨论 下图2 1 6 表示在进行各种动作时，人体躯干部各围度尺寸上的变化。 图2 1 6 躯干部各围度尺寸上的变化 从中可以看出： 上胸围、胸围、下胸围及腰围在大多情况下都呈现减小趋势，只有 在人体前屈时尺寸增加较为明显。胸围尺寸的变化在人体进行深呼吸时 也较为突出( 见附录l 中表1 3 ) ，它是上装生理舒适量的加放依据。 前肩宽、肩宽无论进行何种运动都呈减小倾向，特别是肩宽，随着 前侧举角度的增加，减小幅度增加，平均减小量由o 3 2c m 增至7 0 6 e m 。 因此，在结构设计中，肩宽部位无需在形态舒适量上给予额外松量。 前胸宽的尺寸交化幅度较为稳定，只在扩胸和上肢9 0 。侧举时，增 加量较大。后背宽的变化在整个运动过程中较为显著，除了在扩胸和上 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 肢4 5 。侧举时略有减小外，其它动作都引起后背宽的增加，而且随着前 举角度的增加，增大幅度增加，平均增加量由3 8 8 c m 增至6 0 7 e r a ，在人 体最大前屈时达到最大值。因此，在结构设计中，前胸宽的尺寸较为稳 定，后背宽变化幅度较大，它的增加量对于上装运动舒适度的影响显著。 下图2 1 7 表示在进行各种动作时，人体躯干部各项长度尺寸的变化。 情况。 圈2 1 7 躯干部各长度尺寸上的变化 从该折线图可以得知： 图2 - 1 8 不同情况下人 体肋部的变形 前中心长及背长在大多情况下变 化不显著，只有在人体最大前屈时，背 长因运动伸展变形较大，平均变化 4 4 4 c m 。 过前腋点的顺直线、过后腋点的顺 直线以及肋长在各种运动情况下都呈现 增加的态势，而且随着前举、侧举角度 的增加，增大幅度增加。图2 1 8 【1 4 1 形象 地表现了三者在一些具体动作下的变化 硕士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 下图2 1 9 所示在进行各种动作时，人体手臂各项尺寸变化趋势。 通过对该折线圈分析可以发现：臂根围、臂山高、手臂外长在运动 时有明显的减小趋势，因此，在服装结构中，袖窿弧长、袖山高、袖长 圈2 - 1 9 人体手臂各项尺寸的变化 等生理舒适量的设计都可以直接参考静态下的人体尺寸，在此基础上考 虑形态及造型舒适量即可。 上臂围、手臂内长、腋下变形量在运动过程中有所增加，而且随着 前举、侧举角度的增加，增大幅度增加，对应到上装衣袖结构中，就会 产生肋长及袖下尺寸的不足，影响袖子的舒适性。所以，在进行结构设 计时，衣片从肋长，袖子从袖下尺寸上追加运动量，相应地袖山高变低， 袖肥越大，有利于手臂做上举运动。 2 2 基于人体特征的上装结构设计 通过人体动静态形态分析及人体动态测量实验，可知人体凹凸有致、 形态复杂，并且人体各部位在运动状态下皮肤变形量大小、方向不一。 如何才能使覆盖于皮肤上的服装也能随着人体曲线自然贴合，随着皮肤 硬士研究生学位论文平衡于人体动静态的上装结构配伍技术研究 的变形而运动自如呢? 这就需要进行科学合理的服装结构设计。 2 2 1 放松量的设计 放松量的设计依据是服装与体表之间的间隙量。放松量的确定要考 虑性别、年龄、习惯、爱好、地区、工作性质、流行趋势等因素。 2 2 1 1 放松量的大小 人体躯干部是一个不可展开的曲面体，如果把人体近似看成圆柱体， 图2 2 1 袖围与手臂的关系 从图2 - 1 7 可知，人体上肢运动时，从背部 到后肋部会