第二章服装设计中的人体体型测量

.第二章 服装设计中的人体体型测量第一节 人体形态与尺寸测量人体形态与尺寸测量是服装人体工程学的重要内容，出自服装舒适、合身、提高人体机能的工学要求，需要有确切的人体参量来为服装创造作保证，否则不可能使人体与服装合理地匹配。一、人体测量要求人体尺寸有两类，一类是静态尺寸，也称人体结构尺寸；另一类称动态尺寸，又称功能尺寸。对于服装的人体测量尺寸，一般以静态尺寸为主，有以下一些测量要求。1、基本姿态：被测者采用立姿或坐姿。 (1)立姿：被测者挺胸直立，平视前方，肩部松弛，上肢自然下垂，手伸直并轻贴躯干，左、右足跟并拢而前端分开，呈45夹角。(2)坐姿：被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的座椅平面上，平视前方，左、右大腿基本平行，膝弯成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。 二、测量特征点特征点的确定对测量尺寸的准确性起着至关重要的作用。需要的测量特征点如图所示。测量特征点的定义如下：肩颈点：位于颈侧根部，从人体侧面观察，位于颈根部宽度的中心点偏后的位置。第7颈椎点：第7颈椎棘突尖端的点。颈窝点：第一胸椎的上缘点。肩端点：锁骨与肩胛岗相连接部位向上的最高点。肩峰点：肩胛骨外缘的最外侧点。胸宽点：肩峰点与前腋点连线的中点。前腋点：人体正面中，手臂与躯干的分界点。乳点：乳头的中心点。肩胛突点：人体肩胛部位最突出的点。背宽点：肩峰点与后腋点连线的中点。后腋点：人体背面中，手臂与躯干的分界点。桡骨头点：桡骨小头上缘的最高点。最低肋骨点：身体肋骨的最低点。髂嵴点：髂嵴向外最突出点。髂前上棘点：髂前上棘向前下方最突出点。桡骨茎突点：桡骨茎突的下端点。大转子点：股骨大转子的最高点。腰点：第五腰椎棘突尖端的点。胫骨点：胫骨上端内侧，踝内侧缘上最高的点。腓骨头点：腓骨头向外最突出的点。外踝点：腓骨外踝的下端点。（a）正面特征点（b）背面特征点 测量特征点三、测量项目1、国家标准规定的测量项目人体测量项目是根据测量目的确定的，测量目的不同，测量项目也有所不同。根据服装结构设计的需要，国家标准中要求测量的项目至少有10个，如图所示。（1）身高 从头顶至地面的垂直距离。（2）颈椎点高 从第七颈椎点到地面的距离，是决定长衣服长度的依据。例如，连衣裙、长大衣等长装，只要设定衣服到地面的距离，即可用颈椎点数据减去衣服距地面数据得到衣长长度。（3）坐姿颈椎点高 从第七颈椎点到凳面的距离，它是决定中等长度衣服的依据。例如，西服、茄克，只要设定衣服超过或短于臀围的数据，即可用坐姿颈椎点高数据加上超过臀围的部分或减去短于臀围的部分，得到衣长长度。如果款式长度只到臀围，那么此款衣长就等于坐姿颈椎点高。（4）全臂长 从肩峰点到腕骨的距离，是袖长的依据。例如，西装袖，它的长度等于全臂长加上袖山抛高、垫肩厚度，再加袖长超过手腕的距离。（5）腰围高 从腰围点到地面的垂直距离，是裤长的依据。（6）胸围 从胸部最丰满处水平围量的围度，是决定上衣胸围的依据。（7）颈围 从喉节下或颈根围线向上3cm处量一圈的围度，是领围的依据。（8）总肩宽 从左肩峰到右肩峰的距离。它是成衣肩宽的依据。（9）腰围 腰部最细处水平围量一周的围度。它是成衣腰围的依据。（10）臀围 人体臀部最丰满处水平围量一周的围度。它是成衣臀围的依据。人体各部位测量示意图2、结构设计中需要的测量项目（1）乳点高自侧颈点至乳尖点的长度（2）前腰节高自侧颈穿过乳点至腰围线的长度（3）前胸宽左右前腋点之间的尺寸（4）乳间宽左右乳尖点之间的尺寸（5）乳下围水平环绕乳房下缘位置，也是购买胸罩时的必要尺寸（6）腹围在腰围与臀围线中央，于肠棘点正上方来测量。臀部形状因腰骨高挺程度与脂肪贴附量有所不同，因人的体型、发育而异，此围势必须测量（7）背长颈围后中心点至腰际(腰围)中央的尺寸（8）背宽背部左右后腋点之间的尺寸（9）臂围在上臂根部最粗处水平环绕一周，尤其对于手臂粗的人来说，更需测量（10）上裆自腰围线至臀围线的长度（11）裤长自侧面的腰围线经过膝部量至脚的外踝点为基准，按设计师所需长度来决定（12）下裆长臀沟至足踝的长度（13）膝长自腰中间线至膝盖骨中央的长度（14）后腰节自侧颈点经过肩胛骨量至腰围线（15）袖长自颈后围中心点经过肩点，顺沿自然下垂的手臂量至手腕，按设计师所需长度来决定（16）肘长自肩头点至肘点的长度（17）腕围环绕手腕根部测量一圈（18）手臂根部围亦称袖窿尺寸，经过肩峰点及前后腋点，环绕手臂根部测量一圈(再加量一成) （19）肘围弯曲肘部，经过肘点环量一圈，这是制作窄袖及羊腿袖的必量尺寸。第二节 人体测量方法及应用人体测量是服装结构设计的前提，使人体各部位的特征数字化，为服装结构设计提供可靠的数据依据，保证服装与人体的体型相适应，同时也是服装生产制定号型的基础。测量数据的准确与否直接影响到服装的规格、质量，是服装行业的重要技术之一。一、人体测量方法目前，世界上许多国家都在研究制定人体测量方法，作为人体测量的统一规则。人体测量正在由手工测量向计算机辅助测量、由接触式测量向非接触式测量、由二维向三维方向发展。人体测量方法根据测量工具是否与人体接触可分为直接测量法和非接触式测量方法。（一）直接测量法直接测量是使用测试工具对人体进行接触式测量，得到静态人体的长、宽、厚及周长等尺寸。测试工具为钢尺、触杆测量仪、皮下脂肪计等。图1-9所示的是一组马丁测量尺。直接测量法简单易行，为绝大多数国家所采用，但易因测试双方的主观因素引起误差。图1-9 马丁测量尺（二）非接触式测量方法三维人体扫描的过程是通过光发生器产生的某种特殊光线，投射到被扫描物体上，然后利用传感器接收反射光线，并通过光电转换器形成所需的数字信号，再由模拟软件处理转换为空间点坐标来呈现物体的特征。因此，投射光的性质，即设备所采用的光扫描技术，就成为该类设备的决定性指标。目前，市场上主流的三维人体扫描仪所采用的光扫描技术包括以下几种。1.1 激光技术扫描激光技术扫描的原理，是利用激光二极管发射出条光（激光束）投射到被扫描物体表面上，投射到物体上的激光束由于物体表面形状的变化而产生变形，传感器（CCD）可以接收并记录下该变形，并转换成数字图像，放置在激光头内的传感器沿着被扫描物体的垂直方向（人体高度方向）移动，即可获得物体的完整扫描图像。美国的Cyberware系统是首个为服装应用而引进WB2和WB4的全身激光扫描仪。其中，WB4可以在 12 s内扫描直径 1.2 m、高 2 m的圆柱体人体，使用 4 个仪器可以准确捕捉到人体的侧面以及难以到达的部位，例如人体的腋下、脚部和腹股沟。德国的TecMath系统使用比较特殊的激光光头系统，摄像机位于利用衍射光学原理的激光二极管的前面，测量时间大幅缩短，仅为 2 s，同时扫描人体的前面和后面，降低了由于人体晃动等非意识活动所造成的误差。1.2 白光技术扫描白光三维扫描技术是一种采用结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的三维非接触光学测量技术，可在数秒内对曲面进行照相扫描，曲面上的点云几乎同时被解算出来，有别于传统的逐点扫描和激光逐线扫描，最显著的特点是速度非常快，大大提高扫描效率，另外精度也比较高。美国的TC2是根据莫尔光投射原理捕捉变化相位方向的光栅距离以及每个位置的图像。目前，系统配置了 3 个平台，每个平台有两台照相机垂直安装，照相机被连接组成完整的图像，可捕捉人体约 95% 的面积，可扫描 1 m1 m2 m（长宽高）的物体，图像解析度是12 mm，精确度3 mm，可获得黑白图像。法国的Telmat在1/25 s内获得信息资源，照相机需30 s沿着光移动获得整个人体数据，仅需15s提取70个精确的人体尺寸，以数据点云的方式呈现扫描结果，并可与格柏的AccuMark系统或者力克系统Modaris软件等服装CAD系统联合使用。1.3 红外光技术扫描红外光扫描技术是借助对红外线敏感的探测器，来记录物体的红外线的辐射、反射、散射等信息，通过分析，揭示出物体的外形特征的科学技术。日本的Hamamatsu公司和Conusette公司是两家主要销售红外线人体扫描仪的公司。Hamamatsu公司的人体线条扫描系统使用一个类似红外线光发射半导体以获得数据扫描，探测器镜头是由球形和圆柱形镜头组成的，在定位敏感探测器上产生狭长的光线，以弥补其中一个探测器的阴影。Conusette公司的Hokuriku用于扫描女士体形，只能测量胸围、腰围和臀围尺寸，系统提供整个人体平衡检查，判断人体目前形状最适合的内衣，用计算机图解模拟未来人体变化。二维图像人体测量技术相对研发较弱，比较成功的是加拿大BOSS-21系统。目前，国内部分高校采用人体数字图像，通过图像处理、数学建模等技术手段，研发适合于服装业用的非接触式测量系统。与传统的测量方法相比较，非接触式人体测量方法主要特点是快速、准确、效率高，并且可以测量出手工测量不能得到的人体重要部位尺寸数据。非接触式人体测量系统测量系统技术性能参数二、非接触人体测量技术的应用非接触人体测量技术具有测量速度快，准确性高等特点，在服装设计、服装工程等领域中有着广泛的应用。1、实现服装生产的合体性无论是服装批量生产商还是个体制作者，都力求生产出舒适合体的服装，这必须以对目标消费者进行人体测量为前提，才能在服装结构设计中对各部位的尺寸有可靠的依据，从而保证服装适合人体的体型特征，使着装既舒适又美观。2、真正实现服装号型标准化我国的服装号型标准是通过在全国范围内开展大量调查测试工作，运用数学分析、统计、归纳等方法，并借鉴某些发达国家的模式才制定出来的。它的制定是建立在大量人体测量的基础之上的，即通过大范围的人体测量，取得大量的人体数据，然后将所得数据进行整理、分析研究，才能制定正确、合理的服装号型标准。3、为标准人台设计提供依据标准人台是简化和美化了的人体，常用于服装立体裁剪、商品检查或服装展示。而人台的设计又必须建立在大量的对实际人体各部位测量数值的统计和处理的基础上，才具有实用意义。4、服装的三维设计非接触式三维人体扫描仪采集目标客户的数据，应用VC+与OpenGL混合编程的方法完成三维人体及服装的真实感显示，使顾客在屏幕前从各个方向直接看到自身的服装穿着效果。如果不满意，通过人机交互方式进行修改直到满意为止，提高服装款式的接受率。还可以实现数字化着装系统的设计。5、服装的量身定做随着计算机视觉技术的发展，依据计算机视觉原理的测量技术受到了广泛的关注。基于立体匹配、结构光技术和相位移原理研制出的非接触式人体测量系统，能在半秒内完成对站立的人体扫描，并在一分钟内就可以获得人体轮廓的数字化的高精度信息，并可显示在屏幕上和通过电话线或网络传送到远距离工作站上。通过观察被测量的人体，确定了体型并得到该个体相关部位尺寸后，调出该体型基础纸样对变更点进行数值修正，对得到的新纸样进行曲线修整，修正后的新纸样就是针对该体型的合体纸样。最后，安排到相应的服装流水生产线上加工制造。运用计算机模拟方法来获取脚部尺寸，模拟结果与手工测量结果的误差仅为5mm。运用计算机处理获取脚部尺寸能够给生产商生产合脚鞋子提供帮助。6、建立人体数据库Eric M W等学者根据台湾地区主要行业工人的群体结构，测量了工人266个静态尺寸和42个动态尺寸范围，建立了台湾地区工人的人体数据库。为设计人员设计具有工效性能的设备、装置及作业空间提供了参考依据。Emilia J测量了荷兰老年女性的人体尺寸，补充了人体数据库。人体数据可用于设计工作空间、公寓、室内器具及社会服务中心，也可以用于老年人的服装设计等。此外，测量结