Содержание к диссертации
Список условных сокращений 6
Общая характеристика работы 7
1. АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ДИЗАЙН - ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖЕНСКОГО ПАЛЬТО 14
1.1. Анализ современного информационного обеспечения для изучения костюма 16
1.2. Структурный анализ графических образов системы «фигура-пальто» 22
1.2.1. Пропорции эталонных фигур и их стилизация 30
1.2.2. Информационные точки и участки рисованных фигур.. 36
1.2.3. Квалиметрия эталонных фигур 38
1.3. Структура комплексного анализа композиционного решения женского пальто 40
1.3.1. Обоснование объекта исследований 41
1.3.2. Модные пропорции силуэта женского пальто 44
1.3.3 .Основные информационные точки и участки графических изображений пальто 45
1.4. Изучение конструктивного направления моды 46
1.5. Обзор возможностей современных САПР 52
1.6. Анализ современных систем распознавания. Общие положения теории распознавания образов 55
1.6.1. Анализ алгоритмов распознавания простейших символов 58
1.6.2. Распознавание геометрических объектов 63
1.6.3. Алгоритмы распознавания лица из фронтальных и профильных изображений 64
1.6.4. Распознавание человеческих фигур 67
1.7. Современная структура процесса дизайн - проектирования пальто 69
1.8. Формулирование целей и задач исследований 74
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ МОДНЫХ ФИГУР . 76
2.1. Выбор объектов исследований и обоснование объема выборки 77
2.2. Выбор информационных точек и участков фигур и обоснование номенклатуры параметров 80
2.3. Методы и средства исследований 85
2.4. Математическая модель ГМФ 87
2.5. Формирование базы данных типовых графических модных фигур 98
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ МОДЕЛЕЙ ЖЕНСКИХ ПАЛЬТО 102
3.1. Исследования движения формы и пропорций моделей пальто... 102
3.1.1. Обоснование объема выборки 103
3.1.2. Методы и средства исследований 104
3.1.3. Обоснование выбора геометрических параметров фотографических изображений пальто 105
3.1.4. Разработка номенклатуры параметров графических моделей пальто 114
3.1.5. Проведение графоаналитических исследований ГМП 118
3.1.6. Численные значения параметров ГМП. Формирование базы данных типовых графических моделей пальто 121
3.2. Разработка методики выделения силуэтной формы модели пальто «Контур» 123
3.2.1. Выделение контура пальто в автоматическом режиме 124
3.2.2. Цифровое изображение и его анализ 126
3.2.3. Построение касательных линий к абрису 129
3.2.4. Выделение точек максимальной кривизны контура 132
3.2.5. Апробация алгоритмов по распознаванию силуэтной формы пальто 134
3.2.6. Разработка компьютерной программы 136
3.2.7. Обоснование условий оцифровывания 137
Выводы 139
ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО НАПРАВЛЕНИЯ МОДЫ В ЖЕНСКОМ ПАЛЬТО 140
4.1. Выбор чертежей конструкций женских пальто 141
4.2. Анализ конструктивных линий 141
4.3. Выбор основных формообразующих параметров чертежей 145
4.4. Разработка схемы измерений параметров чертежей конструкций 147
4.5. Формирование базы данных параметров чертежей за период второй половины XX-XXI вв 149
Выводы 158
УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ СХЕМА ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПАЛЬТО 159
5.1. Установление связей между ГМФ и ГМП 160
5.2. Корреляционный анализ параметров ГМФ и ГМП 163
5.3. Анализ параметров ЧК и параметров ГМП 168
5.4. Определение коэффициентов весомости геометрических параметров 175
5.5. Обоснование методики. Исходные данные для проектирования пальто по новой методике 181
5.6. Эксперимент по распознаванию фото пальто на случайно отобранных моделях 182
5.7. Структура процесса проектирования с включением БД ГМФ, ГМП, и ЧК. 188
Выводы 190
6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ 193
6.1. Производственная проверка результатов 193
6.2. Внедрение результатов в учебный процесс 200
Общие выводы и рекомендации 201
Библиографический список 202
Приложение 1. Визуальные ряды модной графики XX-XXI вв 217
Приложение 2. Параметры модных фигур 220
Приложение 3. Визуальные ряды моделей пальто XX-XXI вв 243
Приложение 4. Параметры моделей пальто 246
Приложение 5. Примеры фронтальных абрисов моделей пальто с 1953- 2005 г, переведенных в один масштаб 258
Приложение 6. Схемы чертежей основных деталей пальто с 1959 2006 г
Приложение 7. Графики изменения конструктивных параметров чертежей
Приложение 8. Алгоритм компьютерной программы «Контур» 271
Приложение 9. Копия свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ
Приложение 10. Акты внедрения результатов диссертации 273
Приложение 10.1. Акт производственных испытаний 273
Приложение 10.2. Акт внедрения в учебный процесс 274
Введение к работе
Актуальность. Современные САПР одежды (САПР) логично закрепили функции художника и конструктора, прежде выполняемые разными исполнителями, за одним человеком - пользователем компьютерных информационных технологий. Наличие в каждой современной САПР двух подсистем - «Рисунок» (условное название) и «Конструирование» (условное название) - позволяет синхронизировать генерирование новой информации относительно изображения проектируемой модели и ее конструкции, передавать информацию с этапа на этап и корректировать в интерактивном режиме, добиваясь полной идентичности между художественным замыслом и его воплощением.
Открытость большинства подсистем «Рисунок» может быть і использована путем включения в базу исходных данных не только программного минимально-необходимого информационного обеспечения, но и дополнительных баз данных в виде исторических моделей одежды (рисунков, фотографий) и параметров модных фигур. Особое внимание следует уделить графическим образам модных фигур, которые открывают возможность целенаправленной адаптации моделей одежды на условно-типовые фигуры с использованием композиционных средств. Такое дополнительное обеспечение формирует фундамент для проектирования стилизованных моделей, расширяет возможность проектировщика за счет обращения к богатейшему пласту проектной культуры. Организационно дополнительные базы данных могут быть оформлены в виде электронных каталогов и таблиц справочных систем и включены в штатное расписание САПР.
Разработку такого информационного обеспечения, ныне отсутствующего в современных САПР, целесообразно начать с наиболее массового вида одежды, пользующегося устойчивым потребительским спросом в России, - женского демисезонного пальто. Выбор в качестве объекта исследования женского демисезонного пальто обусловлен стабильностью его композиционно-структурного и конструктивного устройства и до сих пор не служил объектом самостоятельного научного исследования. Базу для его исследования могут составить общеметодологические основы изучения стилеобразующих элементов костюма, сформированные в работах Т.В.Козловой (МГТУ имени А.Н.Косыгина), Т.В. Медведевой (МГУС), Г.И. Петушковой (МГУДТ) и др.
Изучение системы «женская фигура - пальто» с применением современных цифровых технологий требует использования номенклатуры количественных геометрических параметров для описания обоих объектов. Повысить точности описания позволяют компьютерные технологии оцифровывания и обработки фотографических изображений, которые в настоящее время отсутствуют. Поэтому включение каталогов исторических моделей одежды в базу данных современных САПР одежды невозможно без разработки программного обеспечения по распознаванию их образов, которое позволит даже начинающему дизайнеру принимать обоснованные решения и будет страховать его от ошибок.
Таким образом, переход к компьютерному дизайн-проектированию объемно-силуэтной формы женского демисезонного пальто требует параллельного изучения систем «фигура - пальто», чертежей конструкций с использованием специальной номенклатуры геометрических и конструктивных параметров, преобразуемых друг в друга на основе объективно существующих закономерностей, присущих движению формы пальто, модного типа фигуры и конструктивному направлению моды. Перечисленные аспекты формируют качественно новое информационное обеспечение для анализа визуальных образов моделей пальто
Диссертационная работа выполнена по гранту Самарского государственного архитектурно-строительного университета в 2003-2006 гг., носит инновационный характер и направлена на расширение возможностей современных САПР путем разработки информационного обеспечения для согласования работы двух подсистем и его использования для проектирования стилизованных моделей женских демисезонных пальто.
Работа соответствует Перечню программ научной специальности 05.19.04 по направлениям «Разработка математического и информационного обеспечения систем автоматизированного проектирования деталей одежды» и «Разработка теоретических основ и установление общих закономерностей проектирования одежды на фигуры типового и нетипового телосложения». Целью данной работы является улучшение качества процесса моделирования и конструирования стилизованных женских демисезонных пальто.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие основные задачи:
- проведен анализ современных САПР одежды для расширения возможностей дизайн - проектирования при ретроспективном моделировании;
- изучены закономерности движения элементов системы «модная фигура - графический образ (изображение) пальто - чертеж конструкции» в XX - XXI вв.:
- разработана номенклатура количественных показателей графических модных фигур (ГМФ);
- изучены закономерности трансформации графической модной женской фигуры с 1913 по 2006 г. и создана база данных ГМФ;
- разработана номенклатура геометрических параметров графических моделей пальто (ГМП) и создана база данных;
- разработан алгоритм автоматического выделения силуэтной формы пальто на основе алгоритмов OCR-систем;
- изучены закономерности трансформации формы женского пальто в период с 1951 по 2006 г. по фотоизображениям (графическим образам) и сформированы принципы количественного описания силуэта пальто;
- изучено конструктивное направление моды в чертежах конструкций (ЧК) женских пальто в период с 1951 по 2006 г.;
- создана база данных конструктивных параметров ЧК;
- предложены критерии соответствия силуэтной формы моделей пальто временному периоду для осуществления процедуры распознавания с использованием разработанной системы показателей;
- разработаны принципы распознавания времени создания ГМП;
- установлены закономерности и получены математические зависимости, описывающие особенности функционирования системы «ГМФ - ГМП -ЧК».
Объекты исследования. В качестве объектов исследования выбраны:
- эскизы женских фигур, созданные с 1913 по 2006 г., в количестве 739 шт.;
- фотографические изображения моделей женских демисезонных пальто, созданные в 1960-2005 г., в количестве 615 штук;
- чертежи конструкций пальто, созданные с 1951 по 2005 гг., в количестве 65 единиц;
- процесс дизайн - проектирования женских пальто и ретроспективного моделирования;
- процесс распознавания графических изображений пальто.
Методы и средства исследований. Для решения задач, поставленных в работе, использованы теоретические и экспериментальные методы.
В теоретических исследованиях применены методы математического моделирования, теории распознавания образов, алгоритмизации и программирования, системного анализа и информационного моделирования.
Экспериментальные измерения параметров ГМФ, ГМП и ЧК производили после их оцифровывания при помощи графического пакета CorelDRAW 12. Обработку результатов экспериментов осуществляли с помощью методов математической статистики и программы Microsoft Excel.
В качестве средств исследований использовали: компьютер IBM PC, сканер, цифровой фотоаппарат и принтер, программное обеспечение Microsoft Office 2000 и Borland Delphi 5.
Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена обоснованным объемом выборок, применением методов математической статистики и критериев, совпадением результатов теоретических и экспериментальных исследований. Автор защищает:
- базу данных о графических образах модных фигур ГМФ, включающая математические модели ГМФ и разработанную номенклатуру параметров;
- базу данных о конструктивном направлении моды, включающая разработанную номенклатуру конструктивных параметров чертежей и конструктивных прибавок;
- базу данных о графических образах моделей пальто ГМП (математическую модель ГМП, базу полученных данных, разработанную номенклатуру геометрических параметров);
- методики анализа систем «фигура - пальто» и выделения силуэтной формы из графического изображения модели пальто ГМП;
- усовершенствованную схему дизайн - проектирования женских пальто с включением новых исходных данных о ГМФ, ГМП, ЧК, позволяющих расширить возможности и повысить точность ретроспективного моделирования (воспроизведение исторических моделей и их стилизация);
- критерии соответствия силуэтной формы пальто моде определенного периода.
Научная новизна заключается в обосновании и формировании информационного обеспечения для проектирования, реконструкции и стилизации элементов системы «модная фигура - модель пальто - чертеж конструкции» в ХХ-ХХ1 в. Впервые получены следующие результаты:
- разработаны количественные модели ГМФ в период 1916-2006 г.;
- предложена математическая модель силуэтной формы ГМП, проведена количественная классификация типов силуэтных форм женских пальто за период 1959-2006 г. на основании движения информационных точек;
- установлены корреляционные зависимости между параметрами ГМФ и МП, МП и ЧК, достаточные для точной оценки силуэтной формы пальто, ее соответствия определенному временному периоду и распознавания;
- сформирована база данных о конструктивном направлении в женских демисезонных пальто с 1950 по 2006 г.;
- разработан метод автоматического выделения из фотографического изображения и измерения геометрических параметров силуэтной формы модели пальто (СФ);
- предложен способ оценки соответствия СФ пальто определенному типу модной фигуры, предложены критерии оценки важности отдельных параметров МФ с точки зрения моды в системе «модный образ».
Практическая ценность и реализация результатов работы
Результаты работы прошли производственные испытания на швейном предприятии ООО «Атлас» (г. Самара) путем разработки и изготовления коллекции моделей женских пальто. Оценка силуэтной формы новых моделей пальто с использованием коэффициентов соответствия модной фигуре позволила принять рациональные решения при проектировании новых стилизованных моделей пальто.
Разработаны рекомендации по величинам конструктивных прибавок, востребованных в чертежах конструкций женских пальто в разные десятилетия моды.
Разработана компьютерная программа для ЭВМ (свидетельство об официальной регистрации №2005612630 «Выделение контуров объектов в цветных и полутоновых изображениях»), позволяющая выделять из любого фотографического изображения пальто силуэтную форму в автоматическом режиме. Результаты исследований включены в учебное пособие «Женская мода XX- XXI веков в России: костюм-фигура-конструкция», рекомендованное УМО по образованию в области дизайна для вузов и факультетов, готовящих студентов по специальностям 052403 «Дизайн костюма» и 260902 «Конструирование швейных изделий».
