（服装设计与工程专业论文）服装cad自动放码技术研究.pdf

r e s e a r c ho na u t o m a t i cp a t t e r ng r a d i n gt e c h n i q u e s i nc o m p t e ra i d e dg a r m e n td e s i g n a b s t r a c t c o m p u t e ra i d e dg a r m e n td e s i g n ( s h o r tf o rc a g d ) ，w h i c ha p p l i e st h et h e o r i e s a n d t e c h n o l o g i e so ft h ec a d a r e ai n t ov a r i o u sa p p a r e lp r o d u c i n gs e c t i o n sl i k eg a r m e n td e s i g n ， m a n u f a c t u r e ，m a n a g e m e n ta n do p e r a t i o n c o n s e q u e n t l y , i ti n t e n s i v e l yi m p r o v e st h ee f f i c i e n c y a n dq u a l i t yo fg a r m e n tp r o d u c t i o n s p a t t e r ng r a d i n gi so n ef u n c t i o n a lm o d u l e ，w h i c hi st h ee a r l i e s td e v e l o p e da n dm o s t e x t e n s i v eu s e di nc o m p u t e rm d e dg a r m e n td e s i g ns y s t e m c o m p a r e dw i t ho t h e rf u n c t i o n a l m o d u l e so fc o m p u t e ra i d e dg a r m e n td e s i g ns y s t e m ，t h ed e v e l o p m e n to fp a t t e r ng r a d i n g t e c h n i q u e si sm o r em a t u r e n e v e r t h e l e s s ，t h i st h e s i sa t t e m p t e st oe x p l o r ean e wp a t t e r ng r a d i n g m e t h o di nc o m p u t e ra i d e dg a r m e n td e s i g ns y s t e m ，i nt h es p e c i a lp e r s p e c t i v eo fg a r m e n tp a t t e m t h i st h e s i sf i r s t l yn o to n l ys u m m a r i z e st h eb a c k g r o u n da n dd e v e l o p m e n tt r e n do fc o m p u t e r a i d e dg a r m e n td e s i g ns y s t e m ，v a r i o u sp a r e mg r a d i n gm e t h o d st h a tf r e q u e n t l yu s e di nc o m p u t e r a i d e dg a r m e n td e s i g ns y s t e ma sw e l l ，b u ta l s og i v e sab r i e fi n t r o d u c t i o no ft h eb a c k g r o u n da n d s i g n i f i c a n c eo ft h i sr e s e a r c h m o r e o v e r , i nt h i st h e s i s ，g a r m e n tp a r e m sa r ed e v i d e di n t ot w o s e c t i o n sb yi t sc h a r a c t e r ：b a s i cb l o c kp a t t e m sa n da d a p t e dp a t t e r n s h e r e “a d a p t e dp a r e m ”r e f e r s v a r i o u sf a s h i o np a t t e r n st h a ta d a p t e df r o mb a s i cb l o c kp a t t e r n s c o n s i d e r i n gt h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h e s et w ok i n d so fg a r m e n tp a t t e m s ，t h i st h e s i sp u t sf o r w a r da n dr e a l i z e sa na u t o m a t i c p a t t e r ng r a d i n gm e t h o db a s e do np o i n tg r a d i n gm e t h o d ，b yw h i c ht h ea d a p t e dp a t t e r n sc a nb e g r a d e db ya p p l y i n gt h eb a s i cb l o c kp a t t e r n sg r a d er u l ed a t a c o m p a r i n gw i t ho t h e rt r a d i t i o n a l g r a d i n gm e t h o d su s e di ng a r m e n tc o m p u t e rm d e dd e s i g ns y s t e m ，t h i sm e t h o dh a sah i g h e rw o r k e f f i c i e n c yw i t h o u tm a n u a li n p u to f t h eg r a d er u l e s k e yw o r d s ：c o m p u t e ra i d e dg a r m e n td e s i g n ，a u t o m a t i cp a t t e r ng r a d i n g ，b a s i cb l o c k p a t t e r n ，a d a p t e dp a t t e r n i i 原创性声明 本人郑重声明：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，论文中有关资料和数据是实事求是的。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和 集体，均已在文中以明确方式标明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名： 讳蠡 日期： 玑叼年 i1 月2 ，f 日 学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解北京服装学院有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在 校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京服装学院。学校有权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，允许学位论文被查阅、借阅和复印；学校可以将学 位论文的全部或部分内容公开或编入有关数据库进行检索，可以允许采用影印、缩印或其 它复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论文在解密后适用本授权书。 学位论文作者签名： 韩贞 日期：刃增年p 月 1 日 导师签名： 哆弛 日期：加0 8 年 j 月1 日 北京服装学院硕士研究生论文 第1 章绪论 计算机辅助服装设计( c o m p e e ra i d e dg a r m e n td e s i g n ) 是计算机辅助设计在服装工业 技术应用领域中借助计算机来完成服装设计、生产、管理等各个环节的现代技术。自其诞 生以来，至今已在全世界多数国家的服装企业中得到广泛应用，使服装加工的生产效率和 产品质量都得到了大幅度的提高。它对提高服装企业的现代化管理水平以及增强服装企业 对日益激烈的市场竞争的适应能力，是一种积极的促动，在服装行业的现代化进程中起到 了不可替代的重要作用。近年来计算机技术的迅猛发展以及现代服装业在新形势下的发展 需要，使服装c a d 系统的开发以及其功能的不断扩展成为服装界、c a d 界研究人员追求 的目标之一。 1 1 服装c a d 发展历程及现状 1 9 7 2 年美国研制的m a r c o n 系统是国际上最早出现的服装c a d 系统。8 0 年代，美 国g e r b e r 公司率先推出适应市场需求的a m 5 型微机服装c a d 系统，将服装c a d 技术正 式应用于服装加工领域并形成了一种新的产业技术，从而成为此类系统的先驱。在其影响 与启发下，短短数十年内，欧亚发达国家也相继推出了自己的服装c a d 系统，形成了世 界范围内的服装c a d 这一新兴高科技产业，这不仅满足了服装工业发展的需要，也以其 更加专业的技术展开了激烈的市场竞争，使服装c a d 产业走向了良性发展的道路i l j 。迄今 为止，国际上影响较大的服装c a d 系统除美国g e r b e r 外还有法国l e c t r a ，加拿大p a d 、 瑞士a l e x i s 、日本东京重机工业株式会社( j u k i ) a d s c a d 以及新兴的德国艾斯特( a s s y s 0 等。 我国服装c a d 技术的发展可概括为：从无到有、引进吸收、自主创新、不断发展壮 大。其中国际先进技术的带动与示范作用，有关行业与职能机构的支持与引导作用，专业 科技队伍的创新与奉献作用，巨大市场需求的吸引与培育，都是推动我国服装c a d 技术 发展的主要动力f 朝。8 0 年代初，我国服装业在引进国外先进技术的同时，不失时机地对服 装c a d 技术进行开发与研究，如今已占据国内相当一部分市场，并连续在几届“国际服 装机械展览会上形成与国外先进技术相媲美的局面。目前为止全国服装c a d 系统多达 数十个品牌，如航天工业部7 1 0 所的h f 1 型服装c a d 系统、北京日升天辰电子有限公司 的n a c2 0 0 0 以及n a c p r o 服装c a d 系统、杭州爱科公司的e c h o 服装体化系统、广 州银寰科技发展有限公司的樵夫系统等。在香港地区，也涌现出诸如思路达科技公司的 s p e e d s t e p 服装c a d 系统、香港高冈有限公司的p o l y g o n 系统等一批较实用的服装c a d 系统【3 j 。 l 第1 章绪论 服装c a d 技术在服装工业从“劳动密集型”向“技术密集型”转化过程中起到了承 前启后的作用，给服装企业带来了巨大的效益。在我国，服装c a d 已经由2 0 世纪8 0 年 代的两三种产品发展到现在的几十种产品，其扩张和更新换代的速度是惊人的，这说明在 中国传统的服装行业中已经接受了这种先进技术 4 1 。中国加入w t o 后，尤其是在2 0 0 8 年 针对中国的服装配额全面取消后，服装行业将面临巨大的商机，但是在以“小批量、多品 种、高品质、短周期”为特征的市场竞争中，单纯靠低层次数量型的被动竞争模式出击必 然导致失败。要想赢占市场，其核心是“速度”，而服装c a d 则是快速环节中最不可缺少 的一个主要技术单元，因此服装企业急需推动企业技术创新，提高自身竞争力。由此看来， 服装c a d 在我国的应用前景十分广阔。 1 2 服装g a d 发展趋势 服装c a d 系统经过3 0 多年的发展，已拓展了原有的内涵，正逐步向新的方向发展。 服装c a d 技术业已渗透到服装设计、生产、管理、市场等各个环节，现代服装工业已逐 渐淘汰传统的手工作业模式，向高科技工业转变【5 1 。随着计算机技术、图形学和服装技术 等相关技术门类的发展，服装c a d 系统一直处于不断改进中，以最有效地满足市场需求。 总体来看，服装c a d 技术的发展趋于标准化、智能化、集成化、立体化、网络化和虚拟 化。 国外服装c a d 系统从上世纪7 0 年代发展到现在，系统已经比较完备，尤其在数据 库共享、数据远程管理、网络化应用及三维服装c a d 系统、硬件开发等研究方面，均领 先于国内。国外c a d 企业正在积极拓展电子商务领域，提供功能齐全的网络服务，如资 料交换服务、软件应用服务、远程专家服务、网上商店等等，可以进行产品信息、全球销 售等多项服务咨询。 国产服装c a d 系统是在结合我国服装企业的生产方式及其特点的基础上开发出来 的，常用的款式设计、打板、放码、排料、试衣等二维c a d 模块，在功能性和实用性等 方面并不逊色于国外同类软件【们。一些系统可以提供全汉化的操作界面和提示信息，使得 软件操作便捷，简单易学。国内c a d 软件商在不断完善自身特色的同时，正向着智能化 方向发展，以期建立智能服装c a d 系统，提高服装产业的科技含量，促使服装产业升级， 向高科技工业转变。 智能化就是把计算机科学领域中富有智能化的学科和技术，如知识工程、机器学习、 联想启发、推理机制等，应用到服装c a d 系统中。智能服装c a d 系统是建立在思维机 理的认知表达、智能化人机接口技术、专家系统、人体建模、2 d 与3 d 的转换技术等基 2 北京服装学院硕士研究生论文 础之上的，每一个环节都有大量的研究内容【7 1 。 其中，参数化设计( p a r a m e t r i cd e s i g n ) 是直接运用人工智能技术的计算机辅助设计技 术。由于服装产品是为人体这一特殊形体设计的，往往是一些相近或相同的形体( 款式) ， 多属于重复性设计，并且此类重复设计的时间约占初始设计的7 0 9 0 ，而采用参数化设 计不仅使纸样的设计与修正变得简单易行，设计效率也可大幅度提高。所谓参数化设计即 指所设计形体的定位尺寸、形状尺寸完全使用变量符号( 或叫参数p a r a m e t e r ) 定义，而不是 采用一组尺寸常数【8 】。这样用形体参数控制其尺寸，设计师只需要修改形体参数的值，就 可以使形体、形状完全改变了，而不用去修改形体本身。参数化设计的基础是形体关联数 据库的建立，这样以来，纸样的数据结构具有继承性和关联性，因此设计结果的变化十分 快捷。由此可见，采用智能化技术可降低系统的操作难度，提高系统性能，因此该技术是 服装c a d 技术发展趋势之一。 先进国家的服装业，正朝着服装设计系统与制造系统一体化( c o m p u t e ri n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n gs y s t e m s ，即c i m s ) 的方向发展，而c a p p ( c o m p u t e r a i d e dp r o c e s sp l a n n i n g ， 即计算机辅助工艺规划) 在实现服装c i m s 中起着举足轻重的作用。c a p p 不仅能实现工 艺设计的标准化和优化，还能缩短设计周期，提高企业适应“小批量、多品种、短周期、 高质量 的能力。我国虽然在c a p p 方面的研制起步较晚，但进展还是相当快的，一些 c a d 软件公司或科技公司，已经推出了众多品种的c a p p 软件( 或包含c a p p 功能的生产 管理软件) ，但也有不少不足之处。如主要是针对各种决策功能，而缺乏对c a p p 的系统化、 实用化、工程化的研究，缺乏各种技术之间以及技术与管理、技术与人之间的融合。此外， 当前流行的c a p p 大多还停留在工艺单设计阶段，在“工序分解、作业要素”向“动作要 素、工时分析”转化方面的研究还不够深入。由于这些方面的分析非常复杂，各种产品的 生产流程差异也较大，因此需要研究人员对服装生产流程相当熟悉，才能设计出实用性较 强的应用软件，这也是我国服装c a d 技术人员今后努力的方向【9 l 。 1 3 服装放码技术概述 当今服装工业的社会化大生产，要求同一款式的服装按照多种规格或号型系列组织生 产，以适应不同的穿着对象，满足大多数消费者的需求，服装放码技术即是在此基础上应 运而生。 服装放码是工业制板的一部分，在服装生产企业中，通称放码，也称推板、推档或扩 号。它是以某个款式的某一个规格尺寸的纸样为基准，兼顾各个规格或号型系列之间的关 系，进行科学地计算，正确合理地分配尺寸，绘制出各规格或号型系列的裁剪用纸样的方 第1 章绪论 法【1 0 1 。这个基本纸样一般称为母板，为减少放缩过程带来的误差，通常取尺码的中间号作 为基础纸样。采用放码技术不但能很好地把握各规格或号型系列变化的规律，使款型结构 一致，而且有利于提高制板的速度和质量，使生产和质量管理更科学、更规范、更容易控 制。 纸样放码是服装工业生产中绘制各服装号型纸样的一项重要技术准备工作，它首先必 须按国家号型系列标准中规定的规格档差进行放缩，其次还要求各档纸样的重要细部( 一般 为曲线) 必须具有良好的保型性，也就是说在对服装纸样进行放码时，应遵守的基本原则是 保持服装纸样型不变的原则j 。在服装c a d 使用之前，纸样放码均需技术人员手工完成， 工作量大、难度高、耗时长、工作效率低下，一直是传统服装工业生产的瓶颈环节【1 2 】。 七十年代初美国率先研制出计算机辅助服装设计软件，随后其它技术发达国家也纷纷 向这一技术领域进军。计算机辅助服装纸样放码功能是服装c a d 系统中最早研制成功， 也是目前最成熟和应用最为广泛的功能之一【1 3 1 。该功能模块自八十年代在世界各国服装企 业中推广使用，极大地提高了服装企业的生产效率，目前在发达国家已基本得到普及。在 服装c a d 系统中，用计算机模拟人工的放码方法，用曲线技术以及迭代技术，使放码过 程快速、准确、灵活；借助数据库技术，能简单快捷地实现历史资料的整理和再现，从而 避免的大量的重复性劳动，较好地适应了现代服装的小批量、多品种的发展趋势。据有关 资料表明，服装企业引入c a d 前后的放码功效相差l o 倍以上。在提高效率的同时，采用 服装c a d 进行纸样放码也为纠正传统放码方法的误差和优化纸样放码技术提供了可能性。 1 4 各服装c a d 放码方法。 在服装工艺c a d 系统中，服装纸样的放码占据着非常重要的位置，它往往是服装工 艺c a d 系统中三大主要模块之一【1 4 】。服装c a d 系统中的放码功能是衡量c a d 系统的一 个重要参数，放码的效果以及放码的操作也是服装c a d 用户所非常关注的问题之一。服 装c a d 放码过程中所使用的基本纸样一般可通过数字化仪输入计算机中，或者通过纸样 设计模块设计出所需要的纸样，从而建立起用直线、曲线、点等图形元素描述的基础纸样 数字化模型，然后由计算机程序实现该模型的计算与绘图【1 5 】。根据操作方法的不同，计算 机服装辅助纸样放码可以分为码等分法，点放码法，切开线放码法等。他们虽然操作方法 不同，但原理是相通的，这些形形色色的放码方法构成了各服装c a d 系统的特色之一。 1 4 1 码等分法 采用该方法时，需要将服装纸样的最大号型样板和最小号型样板同时输入计算机，之 后将样板的对应点用线连接并等分连接线，所得等分点就是各号型纸样的对应点，再依据 4 北京服装学院硕士研究生论文 原纸样各对应点连线的造型规律将各对应等分点连接起来，所形成的新纸样即为放码后各 号型纸样。 码等分法的基本原理是由两个参考号型和档差等数据计算出放码点的放缩方向，然后 应用插值原理推放出其它号型的纸样。该方法操作简单，原理易于理解，但是应用时不具 有灵活性。此外，该方法的精准度较差，常常只用于号型不多或要求不太严格的服装纸样 放码。 1 4 2 点放码法 点放码法的原理是首先按照选定的服装号型绘制出某一个号型服装的纸样图，也就是 基础纸样，然后再以基础纸样推放出其它号型的服装纸样图1 6 】。服装纸样是由一些关键点 所决定的，所谓关键点是指纸样上那些能唯一确定纸样形状及尺寸的充分且必要的点。为 了推放出同一款式不同号型的服装纸样图，则在基础纸样图的关键点上分别给出不同号型 的x 和y 坐标方向的位移量，也就是放码量，连接新的点所做出的图形就构成了不同号型 的服装纸样图，如图1 所示。 弋 膨 图1 女装原型后片放码图 根据纸样关键点放码量计算方法的不同，点放码法又可以分为两种。 1 4 2 1 规则表放码法 在这种方法中，纸样关键点的放码量取决于其放码规则。最常用的放码规则是点的增 量规则。 点的增量规则中给出了纸样每个关键点在各号型的放码量出和d ) ，。其中每个放码量都 是以基础纸样为基准，并且确定放码基准点后参照服装规格档差而算出的。如图l 所示基 础纸样的号型为1 6 0 8 4 ，1 点为放码基准点，3 点是纸样上的放码关键点，采用国家号型 第1 章绪论 标准中的5 4 档差系列，其在1 5 0 7 6 ，1 5 5 8 0 ，1 6 5 8 8 ，1 7 0 9 2 号型的对应点的放码量如表 1 所示。 表1 关键点3 的增量放码规则表 c m 1 4 2 2 参数公式放码法 参数公式放码是源于纸样设计而又不同于纸样设计的一种规范化的放码方法，其基础 是服装款式结构和人体尺寸。款式决定公式基本结构和内容，人体尺寸决定公式中参数的 取值以及对基本公式的补充和调整，款式不同，基本公式中参数的系数、参数内涵及组合 方式和定寸常量一般也不同；人体特征的变化，使得各对应控制点的移动方向、比例随之 变化。设计公式参数的取值是针对人体尺寸的，放码公式参数的取值则是人体尺寸和样板 尺寸所产生的相对增量。利用公式放码，是先利用设计公式和放码量分配规则及特体调整 规则形成放码公式( 放码关键点) ，再利用测量得来的人体主要尺寸经分解、推算成各主 要部位尺寸，然后求其与标准样板相应尺寸的增量( 即档差) ，代入放码公式即得到各放 码点的放码量，由放码量和原样板数据推算出各样板关键点的新位置，最后通过计算机各 图元算法将关键点用直线或曲线连接起来，从而完成纸样的放码【1 7 】。 如以a b 表示胸围档差，设定为4 c m ，对于图1 中的关键点3 ，其放码公式为： d x = a b 2 0 式( 1 1 ) d y = a b 6 + a b 6 0 式( 1 2 ) 将胸围档差代入放码公式可得该点在x 和y 坐标方向的放码量为( o 2 ，0 7 3 ) 。 在参数公式放码中，放码关键点的放缩量是由参数公式决定的，关键点的位置变化与 多个参数( 如衣长，胸围) 有关，同时也反应了这些参数对纸样形状的影响，因此采用这 种方法放码结果相对比较精确。 总体来讲，点放码是最接近于手工放码的一种计算机放码方法，易于理解，所以目前 被普遍采用，但是在使用过程中，一般都需要用户预先算出各个关键点的放码量，再逐个 输入，操作工作量大并且易出错。 1 4 3 切开线放码法【1 8 】 切开线放码原理同样是基于纸样的放缩原理，以母板为基础，按照各码规格系列尺寸， 对纸样进行放大或缩小。利用切开线法放码要先绘出某一个号型的纸样，以此作为基础样 片，然后利用一些假想的切开线在基础纸样的某个部位切开，并在这个部位放大或缩小一 6 北京服装学院硕+ 研究生论文 定量的切开量，从而得到其他号型的样板。根据切开量放大或缩小的方位不同，又可把 切开线分为三类，如图2 所示。 ( 1 ) 垂直放码线t 服装纸样的缩放量为水平方向，即服装围度方向的缩放。 ( 2 ) 平行放码线：服装纸样的缩放量为垂直方向，即服装长度方向的缩放。 ( 3 ) 任意放码线：服装纸样的缩放量为垂直于切开线的方向。 芎 、 t 夕 图2 切开线示意图 根据设计款式的的不同要求，合理运用这三种类型的切开线，可将基础纸样进行假想 的切割，并将一个号型的档差量分散于不同的部位，只要保持切开量的总和等于某一个档 差即可。对于每一条切开线，根据需要可以输入三个切开量。若只输入切开量1 ，则纸样 作平行放缩，如图3 中的( a ) 所示：若输入切丌量1 和3 ，且切开量1 不等于切开量3 ， 则纸样作斜线放缩，如图3 中的( b ) 所示；若同输入三个切开量且数值均不相同，则纸 样作折线放缩，如图3 中的( c ) 所示。切开线放码技术的关键是要合理地设置切开线的位 置、数量以及切开量。 7 第1 章绪论 一、 飞一弋 ( a )( b ) 图3 切开线放缩原理示意图 一弋 j ( c ) 切开线放码是借助计算机实现的比较科学、灵活和优秀的服装放码方法之一，它与手 工的放码方法相比不但能大量缩短放码的时间，而且能大大提高放码的精度。正因为这种 放码方法比较灵活，因此，它也要求使用者具有较丰富的服装结构知识及经验，只有这样， 才能推放出符合要求的服装纸样。 1 4 4 自动放码法 服装c a d 系统正在朝着使用方便、操作简单的方向发展，现在已有越来越多的服装 系统具有自动打板的功能。这些具有自动打板功能的服装c a d 系统，在某种程度上具有 了智能处理数据的能力，系统能够记忆用户的打板操作步骤或过程，从而建立起用户满意 的某种款式的打板模式。这些模式可以是某一打板师的经验数据或计算公式，也可以是按 某种打板方法建立起的打板步骤。这样就为这种款式的服装留下了某一打板师或打板方法 的操作步骤记录，以后不管谁来操作该系统，只需按尺寸的要求修改某几个尺寸，都可以 得出满意的该款式的纸样图。对于系统记录下的这些打板步骤或数据计算公式，系统允许 用户修改其中的部分或全部数据而保持其运算关系不变，因此，这样的功能非常适合应用 于改变某一个或几个尺寸而得出一个款式服装的全部纸样图，这就是现行服装c a d 自动 放码系统的基本原理。这一新颖的思路，大大地简化了服装系统的操作和使用，从而使众 多的服装企业对服装c a d 系统产生兴趣，为服装c a d 系统的应用开辟了极其美好的前景。 1 5 特殊放码 1 5 1 不均匀放码 以上所讲的放码方法都是就均匀放缩而言的，在服装工业实际生产中很多时候会遇到 不均匀放缩，即从母板放缩出其它号型时，并不是两两号型之间都差一个定数。如表3 所 r 北京服装学院硕士研究生论文 示。其中3 点仍是图2 中的放码关键点。 表3 不均匀偏移量放码规则表t i n 1 5 2 单维度放码 服装生产中常有这样的情况，某一款式服装要维持长度不变而做胸围不同的放缩。这 是因为实际生活中人的体型是千差万别的，有身高与胸围对应增加和减少的体型，也有同 样身高不同胖瘦或同样胖瘦而不同身高的体型。国家服装标准号型系列中每一号型分y 、 a 、b 、c 四种体型，分别表示了等高等胸但不等腰的人体，也即表示了同一型号不同胖 瘦的人体。因此在服装放码中也必然存在这些特殊放码过程。长度不变围度放码方法同前 所述几种类型，只是长度方向上的放码量为零；类似地，围度不变长度放码时围度方向上 的放码量为零【1 9 】。 1 6 量身定做( m t m ) 与纸样放码的关系 量身定做( m a d et om e a s u r e ) 的概念是为了满足现今人们不仅要舒适，而且要合体、美 观的着装要求而产生的。其内涵不同于我们平常所说的量体裁衣，也不仅仅是纸样放码。 服装c a d 中m t m 系统是借助于计算机实现其对标准纸样的快速准确修正功能，其基本 思想是首先输入客户所选款式基本纸样，然后利用纸样放码原理，通过按规格档差放大或 缩小得到满足客户基本规格要求( 如胸围尺寸等) 的纸样，之后按客户的特殊体型要求通过 变更点对纸样进行处理( 打开、折叠、旋转等) ，最终得到合乎客户体型要求的纸样。因此 量身定做是确认基本纸样、纸样放码和纸样处理三者的结合。 1 7 课题研究背景与意义 从国外统计材料表明，通过运用服装c a d 系统，企业的设计成本可降低1 3 , - - 3 0 ， 设计周期可缩短3 0 0 o , 6 0 ，产品质量可提高2 0 5 0 ，设备利用率可提高2 0 0 o - 3 0 ，面 料利用率提高2 3 ，节省人力或场地2 3 1 2 0 1 。据有关调查资料显示，我国有大小服装企 业8 万多个，拥有服装c a d 系统的比例约1 0 ，主要分布在北京、广东、江苏、浙江等 地区。但就我国目前服装c a d 应用现状来看，情况依然不容乐观。调查统计我国已引进 服装c a d 技术的企业中约1 3 处于闲置状态，而在一直使用c a d 的企业中尚有1 2 不 能完全利用其功能。 影响服装c a d 普及的因素众多【2 l 】，除国外优秀软件和硬件的价格超出中小型服装企 9 第1 章绪论 业的承受能力：服装企业内部既有实际经验，又能灵活应用电脑的高素质人员极度缺乏； 部分开发商的培训和售后服务不到位等原因外，还有一个重要的原因就是服装c a d 软件 自身存在着很大不足。首先在易用性方面，由于发展历史、文化背景、运作模式、操作习 惯和语言等各方面存在着中西差异，国内服装技术人员在使用国外服装c a d 系统时相对 比较吃力。国内系统虽然能确保界面完全汉化，但对某些工具具体功能的定义不够详细， 使用者往往要在经过多次尝试后才能掌握。功能方面，国内外服装c a d 也均存在缺陷1 2 2 1 。 例如对于制板功能，国外服装c a d 软件在打板操作过程中，可任意确定一个点、线、面， 纸样的结构设计较能体现打板师的意图，具有科学性。但对于已确定的曲线线段，保持一 端点不动而修改一端点到另一确定点的长度的线段，则操作较为复杂，只有通过一步步地 操作，反复测试才行。而国内很多c a d 系统点、线、面的处理，一定要非常清楚地交代 来龙去脉和因果关系( 国内许多人还是习惯公式法打板) ，相应操作速度较慢。而在放码 方面，两者均普遍提供点放码法和切开线放码法，虽然有个别系统拥有自动放码功能，但 总体来看，服装c a d 放码方面仍然需要改进。 如前文所说，服装c a d 放码是服装c a d 系统中最基本和常用的功能，在近四十年的 推广和应用过程中取得了显著的成效，己为业内人士广泛认同。但在当今科学技术飞速发 展、特别是在新工业经济( 企业信息化) 时代，这一成熟的传统技术如何进步与发展反倒 令业内人士百思而不得要领。其实，我们在专注新技术的同时，也可以尝试对现有技术进 行改进与扩展。目前服装c a d 系统中采用较多的放码方法是点放码和切开线放码，这两 种方法各有优缺点，但存在着一个共同不足，即是在放码时，均是根据某一具体款式的具 体服装纸样，推放出该款式其他号型的纸样。一套服装款式对应一组放码规则，两者之间 是一对一的关系。也就是说，一组放码规则只能对一款特定的服装纸样进行放码，放码规 则的使用效率很低。本课题即是在现行点放码技术的基础上，结合服装纸样特点，实现了 一种新的服装c a d 自动放码方法，是对现有服装c a d 点放码方法的扩展。 国内服装c a d 系统要想在未来几年稳定地占领市场，根本还在于提高自身的技术研 发水平。应该在认清大局，积极开发市场的情况下，努力改进自身系统中的不足和增加更 新的功能，将系统的自动化和智能化作为主要突破口和发展方向。国内服装c a d 系统如 果不靠技术开发能力改进系统的功能，那么随着时代的发展，即使是国内服装c a d 系统 界面有设计和操作习惯比较符合国内应用人员习惯的优势，最终也会被国外服装c a d 系 统的先进性、自动性和智能性压倒。本课题就是希望能够在现有服装c a d 技术上有所创 新，为我国服装c a d 系统的进一步发展尽一份微薄力量。 l o 北京服装学院硕十研究生论文 1 8 课题研究内容 本课题的研究内容是服装c a d 的自动放码技术，具体可分为两大部分。 第一部分是对服装纸样进行深入研究，介绍了服装纸样的绘制原理以及现行的两大纸 样绘制方法比例法与原型法，通过进行两者之间的比较，选择了本技术开发所需的纸 样绘制方法原型法；然后根据纸样的特点将纸样分成两大类：基本纸样与款式纸样， 并从放码的角度总结了基本纸样与款式纸样之间的联系，进而提出一种适用于服装c a d 的纸样放码方法。 第二部分即是采用v c h n e t 开发工具，建立一个基本的服装c a d 自动放码平台， 并实现第一部分研究所得的服装c a d 自动放码方法，即通过采用同一基本纸样的放码规 则，实现对不同款式纸样的自动放码。 第2 章服装纸样 第2 章服装纸样 服装纸样是根据人体的立体形态，按照服装款式和尺寸的要求，运用几何原理，将服 装立体形态分解成的一定形状和数量的平面图，是立体服装的二维表示1 2 引。 服装纸样在整个服装生产过程中，具有十分重要的作用。首先，服装纸样是服装生产 系统过程中不可缺少的中间环节。服装生产的过程决定了纸样的特殊地位，它是服装设计 造型的具体化，是加工生产的物质条件和技术条件。服装设计和服装工艺组成了服装生产 的全过程，裁剪和缝制又构成了服装工艺，为了实现面料的平面裁剪，必须先将服装部件 的平面图形画在面料上，以此作为裁剪的技术依据，而纸样正是实现这一目的的工具。它 的作用是准确反映服装的结构形式和把握服装的立体形态，使最后加工出来的服装符合设 计的款式造型的要求。其次，纸样是服装成衣化、批量化生产方式不可缺少的元素。商品 经济的发展推动了服装的工业化，促进了服装生产的成衣化、批量化。商品经济要求企业 从事的活动在短时间内或可预见的将来必然或者必须为企业和社会带来效益，否则将会违 背生产发展的规律，从而被社会淘汰。社会工业化的趋势要求服装生产也要改变原来的生 产方式，逐渐走向工业化，成衣化和批量化。为了适应服装工业化的发展要求，服装生产 也进行了明确的分工，服装纸样成为服装生产不可缺少的元素。纸样不仅是裁剪、划样的 依据，更是企业不可缺少的可持续的物化的技术资源。 鉴于服装纸样在服装产业中如此重要的作用，服装c a d 技术最初正是从服装纸样着 手展开一系列的研究与开发，进而扩展到服装行业的各个方面。本课题所研究的服装c a d 自动放码技术，也是基于服装纸样的角度而提出的。 2 1 纸样绘制原理心4 任何封闭图形都是由各种线段组成，这些线段可以分为直线段和曲线段两种，例如圆 柱体展开形成的长方形，可以分解为四条直线段相交组成，圆锥体展开形成的扇形，则是 有两条相等的直线段和一条曲线段组成，如图4 所示。 图4 圆柱与圆锥展开图 1 2 目 北京服装学院硕士研究生论文 几何学研究表明，线段可以看作为无数点的集合，只要找到了这些点的变化规律， 掌握了他们的变化趋势，便可以通过描点法把点组成的线准确地绘制出来。比如直线，只 要找到两个点，然后将两点相连，则直线就是确定的；曲线要找的点多于两个，在把握曲 线上点的变化趋势，抓住关键控制点的情况下，曲线也是确定的。以抛物线为例，知道了 开口的方向、顶点的坐标、然后再描绘几个对称的点，在要求不是很精确的情况下，它的 图形也就描绘出来了。 服装纸样绘制是服装工艺的部分，是对既定设计的立体形态的平面展开，它所要 解决的不是进行结构设计的问题，而是如何准确的绘制出平面衣片的形状的问题。既然纸 样是衣片的平面展开图形，而且是封闭的图形，根据图形构成的规律，那么它也应该是直 线段( 包括斜线段) 与曲线段不同组合的结果。因此只要确定了服装各部件纸样上直线段和 曲线段的控制点，然后将这些控制点连成线，纸样的轮廓也就形成了。 由于人体不是一个规则的曲面，在设计造型款式时候为了体现人体的某些特征，常加 入省、褶、分割等处理，这些衣身内部的特殊结构在展开之后形成的平面形状只要确定了 位置和尺寸的大小，那么通过一些手段它们也是很容易确定的。由于服装功能性和修饰性 的特性要求，使构成纸样的线条的确定与人体体形特征及服装特有的款式特征是分不开 的。基于人体的活动性和变动性较大、款式造型夸张性的存在、服装面料的伸缩性能等因 素的影响，服装纸样的绘制不可能要求机械制图那么严格，一般在不影响造型款式效果的 范围内允许存在一定程度的误差1 2 5 l 。 2 2 纸样绘制方法 现行服装纸样绘制方法多种多样，其中应用最多的两种主要方法是比例分配法和原型 法。这两者是目前国内最主要的两大服装结构理论学派，是从不同角度揭示人体与服装结 构关系的两种理论。 2 2 1 比例分配法【2 6 】 比例分配法是一种较为直接的方法，是测量人体主要部位尺寸后，根据款式、季节、 材料质地和穿着者的习惯加上适当放松量得到服装各控制部位尺寸，再以这些控制部位的 尺寸按一定比例公式推算其他细部尺寸来绘制纸样的一种方法。这种方法适用于结构简 单、款式固定、变化较少的服装。 如某女西服成衣规格如表4 所示。 第2 章服装纸样 表4 成品规格表c m 所得纸样如图5 所示。 翻、 厦 7 -， f l ! ： 图5 比例法纸样绘制图 1 4 北京服装学院硕士研究生论文 2 2 2 原型法 原型法是先绘出合乎人体体型的基本衣片即“原型”，然后按款式要求在原型上做加 长、放宽、缩短等调整来得到最终纸样图。这种方法相当于把结构设计分成了两步：第一 步是考虑人体的形态，得到一个合适的基本衣片：第二步是考虑款式造型的变化，对基本 衣片进行变形。这样，一旦原型建立好，结构设计就只是直观地在原型上做调整，减少了 结构设计的难度，这种方法在国际上广泛使用，适用于各种服装的结构设计【2 7 】。 根据原型使用的条件与场所的不同，通常有不同形式的原型，它们在细节、表现形式 甚至构造方法上都有明显的不同。一个工业化生产使用的原型，未必就适合家庭制作以及 教学上使用，在单件或高级服装生产业中使用也未必适合。因此，了解原型的制作与使用 随场合的改变而不同是很重要的，同时还要知道原型应不断地调整【2 8 1 。遵循这一原则，可 以发现基础原型纸样的最大价值就在于灵活性。对于一些设计者来讲，选用原型甚至可以 反映他们的个人风格。通常，根据使用方法的不同，我们把原型划分为以下三种：标准原 型、工业原型和定做原型。 ( 1 ) 标准原型 将人体表面进行二维展开并合理简化后得到的原型为标准原型。标准原型是根据人体 自然纸样线制作而成的，不受流行等因素的影响。标准原型是其他形式原型的基础。 ( 2 ) 工业原型 每一个成熟的服装企业都有自己的工业原型，它包含着服装企业的文化和技术内涵。 工业原型是标准原型的一种改变形式，其主要目的是为了满足服装批量生产中的不同需 要。工业原型可能会特别强调当前的流行性，有时为了满足更宽泛的顾客群，还会在细节 以及比例方面做一些调整【2 纠。工业原型随着流行的变化而变化，同时也随着服装生产工艺 的变化而变化。而且，在不同的服装企业，工业原型随着企业文化、企业标准、消费定位 的不同而不同。总而言之，工业原型在生产中不是统一的，也不是服务于某个消费者的， 它必须争取服务予最宽泛的消费群，并得到消费者的文化认可。 ( 3 ) 定做原型 定做原型也是标准原型的另一种变化形式，它的服务对象很明确，通常需要根据消费 者的体型特点进行原型修正。 2 2 3 两种方法的比较 2 2 3 1 比例分配法的优缺点 作为在服装领域占有重要地位的一种纸样设计方法，比例分配法有其明显的优点。其 1 5 第2 章服装纸样 一，在绘制服装纸样图前加放松量是我国比例分配法的一大特色，这有助于设计者对成衣 的把握。设计者在绘制纸样图之前应该想象得出人衣之间的立体空间关系，因此，提前设 计服装主要部位的松量大有必要。其二，对于一些程式化的服装款式，如西裙、西裤、衬 衫、西装等，比例分配法的经验公式非常成熟，准确，设计者可以放心进行参照，直接套 用公式，简单正确，并可以在布料上直接裁剪，方便快捷。 但是，与其优点相比，比例分配法又存在着更大的缺陷。 ( 1 ) 比例分配法缺少相应的理论说明 服装设计者在用比例分配法设计成品规格时，并没有任何理论说明，好象规格早己存 在一般。这些成品规格往往是一些经验数据，与设计者的经验和个人风格有直接关系，并 没有很好地参照服装号型系列国家标准中的标准人体尺寸。2 0 世纪7 0 年代之前，我 国服装规格和标准人体尺寸的研究很落后，缺乏规范化和科学性，在很大程度上影响了成 衣的设计和生产。为了推动服装生产工业化、现代化并和世界接轨，从2 0 世纪7 0 年代至 今，我国统一制定了科学的、标准的服装号型系列国家标准，并进行了多次修改和完 善。服装工作者在设计成品规格时，不应该只凭借经验，而忽略了服装号型系列国家 标准的存在。 ( 2 ) 比例分配法中的比例关系具有不确定性且比例公式不易掌握 比例分配法的主要特点是在制图过程中，以成品主要围度尺寸为基数，按一定的比例 公式推导出其它部位的尺寸。如在上衣制图中，以成衣胸围为基数，分别乘以不同的比例， 同时加减不同的常数，计算出胸宽，背宽，袖窿深，袖窿宽，袖肥等部位的尺寸。比例分 配法非常注重服装各部位的比例关系，其实这种比例关系归根到底来自于人体各部位的比 例。但是人体各部位的比例随种族、性别、年龄、体型的不同存在很大差距，不同的款式 又加剧了这种差距，因而，在比例分配的过程中，大部分的部位，尤其是围度部位，其比 例带有很大的不确定性。这样以来，就导致对于不同的体型与款式，绘图过程中所用的比 例公式也不是唯一确定的。每一款服装每一个部位都有一套经验公式，不同的设计者具有 不同的个人经验，于是同一类型的服装同一部位便拥有了众多不同的、相似的经验公式。 这些众多的经验公式计算繁琐，又缺少相应的理论说明，对理解和记忆造成了一定的困难。 而且，在比例分配法中，恰当的比例分配是一个很难掌握的问题，它需要大量的实践和丰 富的经验，这给初学者带来很大的困难。 ( 3 ) 比例分配法“以衣为本 的方法局限性 比例分配法以衣为本，直接绘制最终的纸样图。而这种“以衣为本 的方法是比例分 1 6 北京服装学院硕士研究生论文 配法存在的一个致命缺陷。试想，“衣”是干变万化的，为