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1、第2 7 卷第1 2 期 2 0 0 6 年1 2 月 纺织学报 J o u m a lo fT e x 珊eR e 鸵a r c h V 0 1 2 7N o 1 2 D e c 2 0 0 6 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 11 2 0 0 6 ) 1 2 0 0 2 1 0 4 基于三维人体测量技术的女性乳房形态细分研究 常丽霞1 2 ,张欣2 ,齐静2 ( 1 河南科技学院,河南新乡4 5 3 0 0 3 ;2 西安工程大学,陕西西安7 1 0 0 4 8 ) 摘要人体体型细分是数字化服装生产和销售的前提,胸部形态结构是影响女装合体性和舒适性的关键因素。 针对女性而言。即使是胸
2、围、胸下围尺寸完全一致,胸厚、胸宽、乳房的耸、扁程度也有不同的差异。通过非接触式 三维人体测量仪( T e c M a t h ) 测量2 7 0 名中国西部地区年龄在1 8 3 0 岁之问的青年女性,对测量项目数据进行统计分 析( 聚类分析) ,找到影响青年女性胸部特征的部位,同时将乳房形态细分为9 类,为文胸等贴体内衣设计及服装量 身定制提供技术参数。 关键词三维人体测量;服装量身定制;乳房形态;聚类分析;文胸 中图分类号:嘞4 1 1 7文献标识码:A R e s e a r c ho ns u b d i V i d i n go ff b m a l eb r e a s ts h
3、a p e sb a s e d o n3 - Db o d ym e 嬲u r e m e n t c H A N GK x i a l ”,z H A N Gx i n 2 ,Q IJ i n 孑 ( 1 胁加n 施如啪矿S 幽螂d _ I l 研,藏础如昭,胁阳,l 4 5 3 0 0 3 ,m i M ; 2 而o nP 0 咖c _ I l 疵眈觇塔酊,瓜口n ,航。矾f7 1 0 0 4 8 ,蕊打m ) A b s t m c tS u b d i v i s i o no fb o d ys h a p ei st h ef o u n d a t i o nf o rd i
4、西t a lp r o c e s s i n ga 1 1 d 呲r k e t i n go fg a n n e n t s B r e a s t s h a p ei st h ec 五t i c a lf a c t o ri l l f l u e n c i n gt h ef i t n e s sa n dc o I n f b r to fw o m e n sw e a r I no r d e r t op m v i d eas c i e n t i f i c b a s i sf o rP r e p a r i n g 肌dp e d - e c t i n
5、 gw o m e ng a 瑚e n ts i z es y s t e I I l s ,i ti sn e c e s s i t yt oI I l a k eas u b d i V i d i n ge V a l u a t i o n o ff | e m a l eb r e a s ts h a p e s F b rt h i sr e a s o n ,2 7 0y o u n gl a d i e s ,a g e df 而m1 8t o3 0 ,b o ma n d 伊mu pi nt l l ew e s t p a no fc h i n a ,w e r em
6、 e a s u r e db ym e a n so f 出e3 DI I l t e r a c t i v eB o d ys c a n n i n gI n s t m m e n t ( T e c M a t h ) 卟e s t a t i s t i cd a t ao ft l l em e a s u r e m e n t s w e r ep r o c e s s e da n da n a l y z e d , a n da c c o m i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i ci n d e x e s , t h e
7、f 色r I l a l eb r e a S ts h 印e sw e r es u b d i v i d e di n t o9t y p e s 鸭i sp r o v 司e st e c h n o l o 百c a lp a m m e t e rf o rd e s i 印i n gt l l e b 瑚,i n t i I l l a t ea I l d 啪d e t o m e a s u r e ( M 7 跏) g a r m e n t s K e yw o r d s 3 Db o d ym e a s u r e m e n t ;M ,I Mg a 册e n t
8、 ;b r e a s ts h a p e ;e l a s s i f i e da n a l y s i s ;b r a 胸部是女装造型的关键,它的形态特征是决定 服装,特别是贴体服装( 礼服、内衣、文胸、泳衣、健美 服) 合体性的关键因素。为改善女性上装的合体 性,建立上衣女装纸样数学模型,提高数字化服装的 合体性等目的,许多科研单位和院校相继展开女性体 形特征研究陋叫 ,但研究侧重于对女性躯干部分特征 的分析与分类,没有具体将乳房进行细分。为了开发 适合女性体型的内衣产品,日本研究机构针对女性胸 部进行了科学分析b 6 J ,华歌尔内衣公司开发了专门 用于内衣结构设计的人体测量系
9、统和测试装置,并对 女性美的标准进行了评价,使内衣设计朝着美化体型 和穿着功能化的方向发展。德国的研究人员对紧身 针织内衣进行了合身性评价,将人体基本尺寸与服装 结构设计参数相关联,并应用到内衣服装C A D 设计 系统中【引。韩国忠南大学( c h u n 离n a mN a t i o n a l U l l i v e r s i t y ) 纺织制衣学院的科研人员应用3 D 相位扫 描技术,对3 7 名女性进行测量,研究出一种确定女性 乳房边缘线的测量方法,为女性乳房形状的确定提供 依据 8 。这种方法不仅能准确获得乳房根部的曲线 造型,而且能准确反映乳房底面积和体积。 收稿日期:2
10、0 0 5 一0 5 0 8修回日期:2 0 0 5 1 1 2 l 基金项目:河南科技学院重点科研项目( 0 5 0 1 4 9 ) 作者简介:常丽霞( 1 9 7 2 一) ,女,讲师,硕士。主要研究方向为功能服装、服装文化与史论。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【2 2 】纺织学报第2 7 卷 本文以德国非接触式三维人体测量仪 ( T e c M a t h ) 为测量工具,以西部地区年龄在1 8 3 0 岁 的青年女性为研究对象,通过聚类
11、分析寻找影响青 年女性胸部特征的部位,将青年女性的乳房形态细 分为9 类,为胸衣等贴体内衣纸样设计中胸省的设 计提供科学依据。 1 试验 1 1 仪器与条件 德国非接触式激光三维人体扫描仪( T e c M a l h ) 。 测量环境温度为( ”土3 ) ,相对湿度为 ( 6 0 1 0 ) ,符合裸体测量的环境标准。测量在陕 西省服装工程技术研究中心( 西安工程大学) 进行。 1 2 测量要求 测量室封闭无照明;被测者全裸,头戴白色泳 帽,将头发全部遮盖,不佩戴首饰、手表等物品;测量 时,由专人负责指导正确的测量姿势。测试者自然 站立,双脚放在扫描台上脚位标记处,双臂下垂,肘 部微微上提、
12、张开,肘点朝外,双手离大腿距离约8 1 0c m ( 不要握拳或用力) 。测量时,自然呼吸,目视 前方,尽量避免晃动。 1 3 一测量项目 根据运动胸衣研究的需要,参考企业文胸制作 特定测量项目和用于技术设计的人体测量基础变 量国家标准,确定3 5 个测量项目。表I 为3 0 个 测量项目和5 个为了研究需要计算出来的项目。 表1 测量项目表 序号 测量项目 序号测量项目序号测量项目 l 身高 1 3 左肩斜角2 5左乳横宽2 2胸点高 1 4 右肩斜角1 2 6 右乳横宽2 3 胸围1 1 5 胸径宽2 2 7 左乳径斜2 4 胸下围11 6胸径厚22 8 右乳径斜2 5 胸宽 1 7 左乳
13、根围2 2 9 左乳平围2 6背宽1 8右乳根围23 0右乳平围2 7 乳间距 1 9 左肩乳根距2 3 l 胸差3 8左乳高12 0右肩乳根距23 2胸径比3 9 右乳高1 2 l 左下乳杯长2 3 3 胸身比3 l O 肩宽 2 2 右下乳杯长2 3 4 左胸高比3 l l 左肩宽1 2 3 左乳深2 3 5 右胸高比3 1 2 右肩宽1 2 4 右乳深2 注:l 为系统自动报告获得;2 为通过对三维数字化人体互动测 量获得;3 为通过计算获得。 2 特征指标提取 2 1 聚类分析 变量聚类分析的目的是定性地找出项目之间的 相关性和紧密性。通过对测量数据预处理,将原有 的3 5 个变量缩减
14、为2 4 个。通过聚类分析,将2 4 个 变量聚为9 类。第l 类:身高、胸点高;第2 类:乳 高、肩乳根距;第3 类:肩宽、小肩宽;第4 类:胸围、 乳间距、胸下围、胸身比、乳径斜、胸径厚、胸径宽;第 5 类:乳根围、乳深、胸高比、乳横宽、胸差、乳平围、 下乳杯长;第6 类:背宽;第7 类:胸宽;第8 类:肩斜 角;第9 类:胸径比。表2 是聚类分析结果,也显示 了聚类过程。 表2 聚类分析结果 2 2 特征指标提取 聚类结束后根据公式和专业知识提取每类的特 征指标。计算公式为 五;= ( r 2 ) ,( 叻一1 ) ( 1 ) 式中:r 为指标露,与同类中其它指标间的相关系数; m ,为
15、指标所在类的指标个数,取五2 最大的项目 n 5 墟坫9 n 埒9 H H n撕:2“墙坶垮加俎丝始O O O O O 0 O O O 8 O O O n m 4他O塔坫蝎加0 O O O 0 0 2 O O O 5 O 6 O 7 9 B 03“均l n 瑟盯“n毋田:宝舛舛的酊俎叭铂舛船叭 9 8 8 8 7 7 7 7 7 7 d 6 6 6蜀4,3 3 2 1 吣呲吣吣”哳吣眦m m 2均”M毖”插n 4心m堪7“9 5 H 6 8 3 n l 3 8 “ 3 埽H 4 3 7 培9 H 3 M 6 3 8 3 3 l l 2 3 4 5 6 7 8 9 m U :n H:2埔“堪坶甜
16、趁 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第1 2 期常丽霞等:基于三维人体测量技术的女性乳房形态细分研究 【2 3 】 为特征指标【l 叫。 由式( 1 ) 计算得第4 类各项目中的天2 值分别 为:天智围= o 6 5 1 ;天巍间距= o 4 2 3 ;元备下围= o 4 0 1 ; 尺蔷身比= o 4 4 6 ;尺毳径料=o 5 3 3 ;R 虿径厚=o 4 1 5 ; R 氢径宽= O 4 4 0 0 比较7 个相关指数的平均数,项目胸围的相关
17、 指数R 备围最大,因此该组项目选择项目胸围作为特 征指标。 应用同样方法计算第5 类中每个项目的相关指 数元2 分别为:天巍报围= o 3 8 9 ;天毳探= o 5 4 9 ;元备高比= o 2 7 6 ;尺巍横宽=o 4 0 0 ;尺刍差=o 3 9 4 ;尺巍平围= o 4 8 7 ;R ;乳杯长= 0 4 6 5 o 通过比较得出:天巍深最大,因此该组项目提取 乳深作为特征指标。 目前多数文胸制作以胸下围、乳平围作为控制 部位指标,根据专业知识选择这2 个项目作为特征 指标。最后提取了1 1 个特征指标,分别为身高、乳 高、肩宽、胸围、胸下围、乳深、乳平围、背宽、胸宽、肩 斜角、胸径
18、比。 3 乳房细分 由提取的特征变量可知,乳深、乳平围是反映乳 房立体形态的变量,它是描述乳房大小和丰满程度 的变量,可以用这2 个特征变量对女性乳房的立体 形态进行定性描述:1 ) 乳深值大,乳平围大,则乳房 挺且丰满;乳深值大,乳平围小,则乳房挺且娇小;2 ) 乳深值小,乳平围大,则乳房底面积大,乳房扁平; 乳深值小,乳平围小,乳房扁且小。 应用聚类分析中样本快速聚类( K M e a l l s ) 的方 法,对胸围进行聚类分析。样本快速聚类的特点是 适用于大样本的聚类分析,能快速把各观测变量分 到各类中去。表3 是将两项目分成2 、3 、4 、5 类时分 析获得的分类最终类中心的变量值
19、和方差分析结 果。通过比较发现,将项目乳平围和乳深分为3 类 的结果比较理想。综合考虑乳平围与乳深2 个因 素,可用一个绝对数值乳房水平围度值的大小和一 个相对值乳深乳平围来判断乳房的类型。 分析结果显示,青年女性乳房可被细分为9 类, 即:瘦扁型( A 1 ) 、瘦中型( A 2 ) 、瘦挺型( A 3 ) ;中扁型 ( B 1 ) 、适中型( B 2 ) 、中挺型( B 3 ) 、胖扁型( c 1 ) 、胖中 型( C 2 ) 、胖挺型( C 3 ) 。图l 为乳房细分图,图中横 坐标( 乳平围) 表示乳房的胖瘦丰满程度,纵坐标( 乳 表3 最终的类中心的变量值和方差分析 分类数 及项目
20、最终的类中心的变量值( c l t e r ) l2345 方差分析 _ _ _ _ - _ _ - _ _ _ _ - _ _ _ _ _ - _ _ _ - _ _ _ _ _ _ 一 类间误差类内误差 均方值均方值 深,乳平围) 表示乳房的扁耸程度。图中字母A 、B ,c 表示乳房的瘦小、适中、丰满,数字l 、2 、3 表示乳房 的扁平、适中、耸挺。表4 是被测人群中不同乳型所 占比例情况。 】2 基 0 2 9 霉詈 甜 瑾O 1 9 O 0 9 A 3B 3C 3 A 2B 2c 2 A 1B lC l 1 2 2 0 1 6 82 I 32 6 1 胖瘦指标 图1 乳房细分图 表4
21、 被测人群中不同乳型所占比例 由表4 可以看出:青年女性乳房以B 型为主;不 存在乳房底面积很大,乳房却很扁的C 1 类型。即乳 平围很大的人乳深值也相对较大。这些数据是合理 设计运动胸衣号型规格的重要依据。 这种分类方法,本质上是以乳房体积的大小来 划分,它与文胸中罩杯的分类相似。国内外对文胸 号型的分类和标识,一般采用以胸围与胸下围2 个 尺寸的差值确定文胸的杯型,以胸下围尺寸确定文 胸的号。但是,即使胸围与胸下围尺寸一致的个体, 其乳房的脂肪含量、乳房宽( 最丰满处两点间的宽 度) 、乳房深( 乳头到胸骨处的竖直距离) 等因素却 不一定相同。本研究的分类与罩杯分类的主要不同 之处在于:它
22、抛开胸围、胸下围因素的影响,完全依 靠乳房的立体形态进行分类,对于乳房的形态描述 更为精确,从而为文胸等贴体内衣纸样设计中胸省 的设计提供合理的依据。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【2 4 】 纺织学报 第2 7 卷 4结束语 体型细分是实现服装量身定制( M T M ) 、服装号 型的制定、服装c A D c A M 的基础研究。乳房细分 的结果对反映目标人群的裸态人体模型、服装建模、 纸样的设计与研究,提高服装的合体性与舒适性均 有积极的参
23、考价值。 参考文献: 1 潘建华服装人体工效学与服装设计 M 北京:中国 轻工业出版社,2 0 0 1 5 4 2 3 4 谢红,周旭东服装批量定制中的女性形体识别研 究 J 】纺织学报,2 0 0 4 ,2 5 ( 2 ) :5 5 5 8 吴俊刘庆上衣纸样设计数学模型的建立 J 纺织 学报,2 0 0 5 ,2 6 ( 2 ) :1 2 4 一1 2 6 陈明艳成年女性体型特征及其服装样板设计 J 】 ( 上接第1 6 页) 离散性及纬密的不确定性,各纬卷取量的确定原则 为:设当前纬位于布长Z 处,下一纬与当前纬之间的 间距即当前纬的卷取量为艿,下一纬所在的布长位 置及其所对应的纬密分别为
24、Z + 艿及形( Z + 8 ) ,则 按纬密的定义有 一、 艿一c ,形( Z + 艿) = O( 8 ) 以前一纬的卷取量d 。为步长,对上式进行一维 搜索,确定当前纬卷取量艿的解区间,再用求根方 法( 如二分法) 求解上述方程,即可求得当前纬的卷 取量艿。 纺织学报,2 0 0 5 ,2 6 ( 3 ) :1 2 l 1 2 3 P h y s i c a lt y p ec h a r a c t e r i s t i c so f l l l e u p p e rl m l fb o d yo f J 印a n e s ea d u hm a l e s J J o 岫a lo
25、fJ a p 衄R e 鸵a r c hf o r T e x t 丑ea n dU 踯,1 9 9 8 ,3 9 ( 6 ) :2 5 2 1 7 j 一儿女性。美乙冬【J 】纤消志,1 9 9 8 ,3 9 ( 8 ) :5 0 1 5 0 4 R o d e lH R e l a t i o I l s h i p b e t w e e n k r l i t t i I l gp a m m e t e 玛, c o m p u t e ra i d e dp a t I e md e 啦:I l 锄dmo f k I l i t t i n g u n d e r w e 盯 J
26、I n t e m “o n a lJ o 皿:l a lo fC l o t l l i n gS c i e n c ea l l d T e c I l I l o l o g y ,1 9 9 9 ,1 1 ( 6 ) :1 6 1 7 k eH y I I n - Y o 岫g ,H o n gK y u n g l l i M e a s I l r e m e mp r o 妣o lo f w o m e ds 肌d eb r e 鹕tu s 吨3 Ds c 锄l i I l gt e c l l I l i q l l e J 】 A p p l i e dE r 9 0 肿面
27、c 8 ,2 0 0 4 ,3 5 ( 4 ) :3 5 3 G B ,T5 7 0 3 一1 9 9 9 用于技术设计的人体测量基础项 目 s 卢纹岱s P S sf o rW i n d o w s 统计分析 M 2 版北京:电 子工业出版社。2 0 0 2 3 3 6 4结语 通过引入具有简单、确定且可预定义的纬密变 化规律的简单纬密变化区段,解决了疏密纬织物纬 密变化方式的输入问题;预定义了简单纬密变化区 段若干种常见的纬密变化规律。根据已输入的织物 纬密变化方式,构建纬密随布长变化的纬密函数,进 而拟定通过纬密函数确定各纬卷取量的方法。黢艄 参考文献: 1 钱志良疏密纬织物及其研究 J 纺织学报,2 0 0 6 ,2 7 ( 1 0 ) :4 3 4 5 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 5 6 7 8 9 加 r L r L r L r L r L r L 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark
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