Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ существующих технологий проектирования манекенов для детской одежды
1.1. Структура процесса проектирования одежды и информационного обеспечения
1.2. Манекены фигур для проектирования и проверки качества одежды
1.2.1. Виды материальных манекенов 17
1.2.2. Виды виртуальных манекенов 19
1.2.3. Антропометрическая база данных 23
1.2.4. Способы и технические средства для оценки манекенов 31
1.2.5. Определение зон ответственности на поверхности манекенов
1.3. Анализ признаков форм детской плечевой одежды 36
1.4. Методы оценки качества готовой одежды 38
1.5. Возможности метода размерных цепей для проектирования манекенов
1.6. Выбор методов и средств исследования для решения задач диссертационной работы
Цели и задачи диссертационной работы 43
2. Антропометрическое обоснование для проектирования манекенов детских фигур
2.1 Математическое обоснование достаточности АБД для построения абрисов и манекенов детских фигур
2.2. Антропометрические исследования детских фигур з
2.2.1. Объекты антропометрического исследования 57
2.2.2. Разработка программы антропометрических исследований 58
2.2.3. Обоснование объема выборки 68
2.2.4. Определение погрешности результатов измерений размерных признаков бесконтактным методом
2.2.5. Обоснование новых размерных признаков для описания формы поверхности детских фигур
2.3. Разработка абрисов детских фигур типового телосложения 74
2.4. Разработка нового антропометрического обеспечения для идентификации детских фигур
Выводы 83
3. Разработка технологии проектирования и квалиметрии манекенов детских фигур
3.1. Формирование трехмерных моделей манекенов детских ФТТ 85
3.1.1. Изготовление торса манекена в материале 85
3.1.2. Примеры получения виртуальных манекенов 89
3.2. Формирование информационного обеспечения для оценки манекена
3.2.1. Обоснование величин допускаемых отклонений параметров чертежей конструкции детской плечевой одежды
3.2.2. Расчет допускаемых отклонений параметров манекена 96
3.2.3. Построение допускаемых положений контурных линий манекена
Выводы 111
4. Разработка технологии оценки манекенов фигур 112
4.1. Разработка комплексного подхода к контролю параметров и пластики поверхности манекена
4.2. Разработка шаблонов контуров 113
4.3. Разработка программно-инструментального обеспечения для контроля манекена ФТТ
4.4. Оценка используемых и разработанных манекенов детских ФТТ
4.5. Экспериментальное подтверждение величин допускаемых отклонений параметров манекенов детских фигур
Выводы 127
5. Экспериментальное обоснование особенностей формообразования одежды на манекенах детских фигур
5.1. Исследование способности материалов к формообразованию 128
5.1.1. Объекты исследования 128
5.1.2. Разработка методики для оценки способности материала к формообразованию
5.2. Математическое описание контуров поверхности в системе «манекен-платье» для базовой Д2ФТТ
5.2.1. Обработка и параметризация горизонтальных сечений 135
5.2.2. Количественная характеристика показателей ОПФ плечевой одежды
5.3. Визуализация трехмерной системы «манекен - одежда» 146
Выводы 147
Выводы и рекомендации 148
Список использованных источников
- Способы и технические средства для оценки манекенов
- Разработка программы антропометрических исследований
- Примеры получения виртуальных манекенов
- Математическое описание контуров поверхности в системе «манекен-платье» для базовой Д2ФТТ
Введение к работе
Актуальность темы. Условиями получения соразмерной и сбалансированной одежды, которую оценивают в системе «фигура (манекен) – одежда», являются использование выверенной антропоморфной базы данных о фигурах потребителя и инновационных технологий компьютерного проектирования моделей разнообразных объемно-пространственных форм (ОПФ).
Вопросами совершенствования процесса проектирования и оценки качества одежды для различных типов фигур в нашей стране занимались многие организации (ОАО ЦНИИШП, МГУДТ, ИГТА, СПбГУДТ,) и ученые (Е.Б. Коблякова, Л.П. Шершнева, Г.П. Бескоровайная, Т.В. Медведева, Е.Ю. Кривобородова, Л.П. Юдина и др.). Ими разработаны принципы системного проектирования и методы оценки конструкций одежды на различные типы фигур.
Для массового производства одежды типы фигур потребителей задает действующая размерная типология, изменение которой должно своевременно отражаться во всех составляющих информационного обеспечения. Основными элементами которого являются: антропометрическая и конструктивная база данных (АБД и КБД) и инструментальное обеспечение в виде материальных или виртуальных манекенов.
Виртуальные манекены используются в системах трехмерного моделирования САПР Gerber, Lectra, Optitex, «Ассоль», «Леко», «СТАПРИМ», JULIVI и «Грация». Однако антропометрическое обеспечение, использованное в программах для задания поверхности виртуальных манекенов, закрыто для потребителей и не позволяет проводить трансформацию манекенов фигур, адекватную той или иной размерной типологии. Из перечисленных САПР одежды только САПР JULIVI и «Грация» имеют открытую подпрограмму для построения манекенов детских фигур, однако, их формирование и корректировка требует дополнительной АДБ.
К точности и антропометричности формы манекена предъявляются самые высокие требования, поскольку манекены являются центральным звеном в технологиях трехмерного проектирования и основным средством для контроля посадки одежды и проектирования ее формы. Однако анализ состава современных антропометрических стандартов показал ее недостаточность для обоснованного задания формы манекенов детских ФТТ, а проведенные ранее исследования были в основном направлены на формирование мужских и женских манекенов.
Разработка антропометрически обоснованных манекенов для массового производства одежды является актуальной научной проблемой, решение которой позволит усовершенствовать процессы проектирования и оценки посадки одежды и создаст условия для внедрения компьютерных технологий.
Диссертационная работа соответствует следующим пунктам паспорта научной специальности 05.19.04: 2. Совершенствование процесса и методов проектирования одежды на основе использования рациональной размерной типологии населения, требований ЕСКД и широкого применения современной вычислительной техники. 5. Совершенствование методов оценки качества и проектирование одежды с заданными потребительскими и технико-экономическими показателями.
Работа выполнена в 2006…2012 гг. в рамках научного направления кафедры конструирования швейных изделий по анализу и синтезу систем «фигура (манекен) – одежда» на основе использования компьютерных технологий и оригинальных подходов к оценке конструктивного решения моделей одежды.
Цель диссертационной работы заключается в разработке антропометрически обоснованных манекенов для совершенствования процессов проектирования детской одежды в условиях массового производства.
Для достижения поставленной цели решены следующие научные задачи:
– определена структура и выявлены дополнительные функциональные возможности компьютерных технологий проектирования системы «фигура (манекен) – одежда»;
– разработаны геометрическая модель (ГМ) манекенов детских фигур и алгоритм ее построения в виде абрисов и манекенов ФТТ;
– разработано антропометрическое обеспечение для построения манекенов детских фигур по всей шкале размерной типологии;
– сформированы паспорта эталонных манекенов ФТТ для различных возрастных групп, включающие расширенную антропометрическую характеристику, абрисы и координаты ГМ полноростовых манекенов;
– выявлены взаимосвязи между параметрами элементов системы «фигура (манекен) – одежда» и параметрами чертежей конструкций;
– теоретически и экспериментально обоснованы величины допускаемых отклонений параметров манекена;
– разработано комплексное обеспечение для проверки антропометрического соответствия материальных и виртуальных манекенов;
– изучены процессы формообразования плечевой одежды на поверхности манекенов и разработана функциональная модель трехмерного моделирования плечевой одежды различной ОПФ через дифференцированное задание воздушных зазоров в системе «фигура (манекен) – одежда»;
– разработан алгоритм имитационного трехмерного моделирования детской плечевой одежды различной ОПФ.
Для практической реализации решены следующие технологические и технические задачи:
– разработано измерительное устройство параметров и координат точек поверхности манекена;
– разработана установка и программный модуль для реконструкции трехмерного виртуального образа манекена по его фотоизображениям;
– разработан шаблон для оценки параметров и контуров манекенов на основе формализации данных о детских ФТТ.
Объект исследования: технологии проектирования и оценки параметров манекенов фигур.
Предмет исследования:
– детские фигуры и плечевая одежда различной ОПФ,
– промышленные и виртуальные манекены детских ФТТ.
Область исследования: плоскостное и трехмерное проектирование и оценка детской плечевой одежды.
Методы и средства исследований. Для решения поставленных в работе задач использованы методы: графоаналитического построения абрисов детских ФТТ, размерных цепей, компьютерного моделирования системы «фигура (манекен) – одежда» в САПР общего и специального назначения. В работе использованы пакеты универсальных графических редакторов Adobe PhotoShop CS4 и Corel DRAW X3.
Для антропометрических исследований поверхности тела детских фигур и плечевой одежды выбраны традиционные контактные и перспективные бесконтактные методы измерений. В качестве бесконтактных методов выбраны методы цифровой фотограмметрии и бодисканирования с использованием компьютерной программы ScanWorX и бодисканера фирмы Human Solutions.
Для обеспечения достоверности выводов, полученных в диссертационной работе, применены методы математической статистики с использованием пакетов прикладных программ MS Office Excel 2007 и SPSS 17,0 в среде Windows, выполнен расчет систематической и случайной погрешностей результатов измерений при доверительной вероятности 0,95.
Научная новизна работы заключается в разработке системы информационного обеспечения для однозначного задания и контроля формы манекенов детских фигур, согласованных с критериями антропометричности и сбалансированности одежды.
Автор защищает:
– АБД для проектирования манекенов детских ФТТ по новой размерной типологии, электронный каталог ГМ абрисов детских манекенов ФТТ;
– комплексное обеспечение для оценки антропометричности формы манекенов;
– функциональная модель для компьютерного трехмерного моделирования плечевой одежды различной ОПФ.
Техническая новизна результатов диссертационной работы подтверждена двумя патентами РФ на полезную модель, свидетельством об официальной регистрации программ для ЭВМ, двумя свидетельствами об официальной регистрации баз данных.
Практическая значимость и реализация результатов работы. На основе теоретических положений и экспериментальных исследований создано информационное обеспечение для проектирования и оценки параметров манекенов детских ФТТ, используемых для проектирования одежды. Каталоги абрисов и расширенная АБД детских ФТТ внедрены в практику проектирования и изготовления детской одежды (ООО «Экспресс Стиль», г. Москва).
Апробация результатов работы. Основные результаты исследований были доложены и получили положительную оценку: на межвузовских и международных научно-технических конференциях: «Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК)» – Иваново, ИГТА, 2007, 2009-2012; «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (ПРОГРЕСС)» – Иваново, ИГТА, 2007, 2010, 2012; «Инновации и перспективы сервиса» – Уфа, УГИС, 2012; «Текстиль и мода» – Воронеж, 2007, 2009, 2011; «Наука – сервису» – Москва, МГУС, 2006; «Текстиль 2007» – Москва, 2007; «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности» – Витебск, ВГТУ, 2011; «Интеллектуальный потенциал вузов – на развитие Дальневосточного региона России и стран АТР» – Владивосток, ВГУЭС, 2012; на выставке научно-технических достижений, разработок и инноваций «V Ивановский инновационный салон ‘Инновации-2010”» – Иваново, 2010; на заседаниях кафедры конструирования швейных изделий ИГТА в 2006-2012 гг.
Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 3 статьях во включенных в перечень ВАК журналах, тезисах и материалах докладов 12 конференций, 1 свидетельстве об официальной регистрации программ для ЭВМ, 2 свидетельствах об официальной регистрации баз данных, 2 патентах РФ на полезную модель.
Структура диссертационной работы. Диссертационная работа содержит 203 страницы и состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников из 140 наименований, 12 приложений, включающих 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ, 2 свидетельства об официальной регистрации баз данных, 2 патента РФ на полезную модель, результаты экспериментальных исследований, алгоритм построения абрисов ФТТ, фрагмент каталога абрисов детских ФТТ, алгоритм программного модуля для проверки промышленных манекенов фигур.
Способы и технические средства для оценки манекенов
Достоинством второго направления является то, процесс создания формы одежды совмещен с процессом ее уточнения и корректировки, которые достигаются путем изменения конфигурации линий одежды в пространстве. Чертежи деталей одежды при проектировании в САПР второго способа получают в результате выполнения развертывания поверхности трехмерной модели одежды на плоскость. На качество конечного результата во многом влияют параметры выбранного манекена, реальностичность его пластики и адекватность фигуре. САПР второго способа на данный момент пока не обладают базой реалистичных манекенов детских фигур и математическими моделями (или зависимостями) для имитации трехмерного процесса проектирования с учетом свойств материалов и величин конструктивных прибавок.
На основании вышесказанного можно сделать вывод о том, что центральным звеном процесса проектирования для массового производства одежды как традиционным плоскостным, так и перспективным инженерным методами, является информация о фигуре потребителя в виде набора размерных признаков или манекена фигуры типового телосложения (ФТТ).
Манекен может быть реальным, выполненным в материале (материальным), и виртуальным, представляющим собой цифровую модель фигуры. Внешне виртуальные и материальные манекены фигур можно классифицировать по четырем признакам: -по комплектности: манекены торса; манекены торса с руками; манекены торса с головой и руками; полноростовые манекены; - по степени повторения размеров и пластики фигуры: скульптурные; сглаженной формы; -по возможности трансформации параметров: портновские раздвижные, портновские с накладками, виртуальные сменные параметрические или трансформируемые; -по характеру воспроизведения движений: статические; динамические.
Реалистичной материальной или виртуальной модели ФТТ зависит от ее назначения. Для демонстрации одежды основным показателем является соответствие параметров и пропорций манекенов современным канонам красоты. Для целей производства и оценки качества одежды основным показателем является соответствие параметров, пластики и пропорций манекенов действующим антропометрическим стандартам. В основу проектирования манекенов для производства и контроля качества одежды положены размерные признаки ФТТ [21.. .26].
Номенклатура манекенов ФТТ для детей всех половозрастных групп от 3 до 18 лет составляет 251 единицу. Для промышленного производства детской одежды минимально-необходимым является наличие 15 манекенов базовых размерно-ростовых вариантов. Каждый вариант манекена имеет сложную объемно-пространственную форму, требования к точности и адекватности которой определены действующими стандартами [27, 28].
Размерный вариант манекена определяются ведущими размерными признаками: рост (Р\ обхват груди третий (ОгЗ), обхват талии (От) для мальчиков и девочек или обхват бедер (Об) для манекенов фигур девочек подросткового возраста.
Материальные манекены в виде торса производят зарубежные (EuroDisplay и Polyform (Германия), Rootstein (Англия), Almax, Arthema Group (Италия), IDW (литовско-канадская компания), Мапех (Франция) и др.) и отечественные ("Модельная мастерская", "Торговое оборудование", "Вестор" и др.) компании [29...43].
Портновские манекены выпускают в виде жесткого объемного тела из полистирола или другого материала, размеры и форма которого повторяют сглаженные контуры типовой фигуры. Их параметры не изменяются и не трансформируются.
В результате анализа научно-технической литературы были выявлены оригинальные конструкции манекенов, которые условно можно разделить на три группы: механические, надувные и каркасные.
Механические манекены имеют раздвижную конструкцию, элементы которой перемещают по ширине, длине, под углом. Однако воспроизвести путем таких изменений все характерные формы тел детей всех половозрастных групп, невозможно.
Надувные манекены представляют собой многокамерную оболочку. Камеры такой оболочки - это части тела, при надувании которых возможно получение определенной формы. Такие манекены имеют сложную конструкцию, достаточно дорогостоящие и не позволяют согласованно изменять размеры в больших пределах, изменять осанку, и др.
Каркасные манекены - это уплощенный каркас, укомплектованный совокупностью накладок для формирования частей тела. Такие разработки имеются в США, Германии,Японии [44...46].
В работах И.И. Комисарова [47] и Е.В. Густовой [48] обоснованы возможности применения накладок для изменения параметров поверхности и уменьшения необходимого количества манекенов ФТТ. Манекены для типовой женской фигуры могут иметь накладки из пластилина для изменения осанки, высоты плеч, положения корпуса, продолговатые и упругие прокладки для изменения параметров бедер [49]. Манекен, предложенный И.М. Пастухом, Л.В. Матвейчук и Г.И. Бондаренко [50], имеет надувные съемные элементы, что позволяет уменьшить количество их типоразмеров. ( Однако все ранее выполненные разработки были посвящены изучению особенностей строения мужских и женских ФТТ и их результаты не могут быть применены для трансформации манекенов детских ФТТ.
Разработка программы антропометрических исследований
Изменение значений K$j позволяет охарактеризовать динамику половозрастного изменения пластики поверхности фигур на основных антропометрических уровнях шеи, груди, талии и бедер. Полученные данные позволят разработать алгоритм половозрастной градации сечений ФТТ.
Окончательно было определено необходимое и достаточное количество сечений и точек на каждом сечении для формирования манекенов фигур [111, 112]. С целью построения эталонных моделей манекенов детских ФТТ была разработана геометрическая модель (ГМ) их формы, для формирования которой был обоснован состав расширенной АБД (табл. 2.5). В ее состав вошли основные размерные признаки 7о/ из антропометрических стандартов (8 линейных и 19 дуговых), дополнительные размерные признаки 7д, (26 новых, 32 расчетных, 4 угловых и 14 коэффициентов формы) для построения из основных С0/ и дополнительных Сщ сечений. Предложенная совокупность параметров позволяет задать точечный и линейный каркас ГМ манекена, передающий пластику контуров детской фигуры и пространственную ориентацию точек торса, головы и конечностей для любой возрастной группы.
Необходимое количество сечений и точек ГМ рассчитывали с учетом их принадлежности к четырем зонам различной ответственности на поверхности манекена. Зонами ответственности являются участки контакта манекена с поверхностью одежды: верхняя опорная, верхняя условно-опорная, нижняя опорная, нижняя условно-опорная. Границами зон выбраны горизонтальные сечения на основных антропометрических уровнях.
Отрезки измерений между точками ГМ образуют пространственную размерную цепь. При поиске наиболее благоприятных сочетаний положения точек ГМ допускали различные условия корректировки размерных признаков: значения высот и обхватов вводили в качестве основных параметров построения и использовали без корректировки, значения проекционных диаметров, глубин и положений точек корректировали по заданному положению контуров абриса фигуры и проверяли при объединении с замыкающими дуговыми параметрами размерной цепи. Для корректировки замыкающих дуговых параметров могли быть введены корректировки, которые не превышали значения межразмерных приращений к размерным признакам (А/межразм). Величины дуговых параметров из стандартизированной АБД, не участвовавшие в построении ГМ, уточняли по измерениям на эталонной поверхности манекена. Для исключения многовариантности контуров горизонтальных сечений введены коэффициенты формы и пропорционального деления переднезадних диаметров на переднюю и заднюю части.
Таким образом, было определено количество горизонтальных сечений и антропометрических точек для построения манекенов детских ФТТ.
Для количественного подтверждения расчетных зависимостей были проведены выборочные антропометрические исследования в двух возрастных группах детей школьного возраста. В школах города Иваново были измерены фигуры девочек младшей и старшей школьной группы с диапазоном ростов 122...170 см, обхватов груди третьих 60...88, полнот 1-2. Объем выборки составил 120 человек.
Для проведения антропометрических измерений использовали цифровой фотоаппарат и стандартные приборы и инструменты (большой толстотный циркуль, сантиметровую ленту, антропометр Р.Мартина).
Фигуры фотографировали в антропометрической позе спереди и сбоку справа. Фотографировали на фоне масштабной сетки с размером ячеек 5x5 см при соблюдении оптимальных условий съемки: расстояние от объектива до фигуры (Р-2,5-134-2,5-340 см для детей младшего школьного возраста; Р-2,5-158-2,5-395 см для детей старшего школьного возраста), фокусное расстояние объектива 34 мм, положение главной оптической оси объектива на уровне линии талии [100]. Фигуру устанавливали на платформе в соответствии с разметкой в виде двух взаимно перпендикулярных линий, определяющих положение проекций основных антропометрических плоскостей тела: фронтальной и сагиттальной.
Импортирование фотографических изображений в среду графического редактора AdobeFhotoshop CS4, трансформация и масштабирование для ликвидации искажения изображений.
Импортирование фотографических изображений в среду графического редактора CorelDraw 12,0 и нанесение основных, дополнительных и новых антропометрических точек на поверхность тела и конечностей. При нанесении дополнительных точек ориентировались на костные образования и точно очерченные границы мягких тканей [100]. Схема расположения известных [24,25,30] и новых антропометрических точек показана на рис. 2.8, перечень приведен в табл. 2.6.
Примеры получения виртуальных манекенов
Предложенные пропорциональные коэффициенты можно использовать для идентификации в ручном режиме. Для автоматизации процесса идентификации был разработан программный модуль. Интерфейс рабочего окна программного модуля представлен на рис. 2.17. Окно модуля включает область для работы с графической информацией (1), окно со значениями пропорциональных коэффициентов детских ФТТ (2), окно с выведенными на экран измерениями фигуры и расчетом коэффициентов (3), окно «Лучший вариант» с результатом идентификации фигуры (4).
Разработанные пропорциональные коэффициенты позволяют проводить идентификацию детских фигур. Параметры абрисов эталонных манекенов, положенные в основу формирования базы данных коэффициентов пропорционального деления продольно-поперечных измерений ФТТ, рекомендованы для использования при моделировании одежды и идентификации детских ФТТ по фотоизображениям.
Разработана геометрическая модель для построения абрисов, каркасных и поверхностных манекенов детских ФТТ. 2. Предложена и обоснована антропометрическая база данных минимально-необходимая и достаточная для построения абрисов, каркасных и поверхностных манекенов детских фигур . 3. Предложена и обоснована новая номенклатура размерных признаков детских фигур. 4. Разработан каталог абрисов детских ФТТ. 5. Разработано новое антропометрическое обеспечение для идентификации детских фигур Глава 3. Разработка технологии проектирования и квалиметрии манекенов детских фигур
Для разработки технологии проектирования и квалиметрии манекенов детских фигур, как было показано в разделе 1.2.5, необходимо обосновать величины допускаемых отклонений к параметрам манекена АТ„ согласованных с технологией контроля посадки одежды. Существующих баз данных, как показано в главе 1, недостаточно для однозначной ориентации в пространстве точек на поверхности манекена, и они не позволяют оценить соответствие параметров манекена современным антропометрическим стандартам.
Для создания такой технологии необходимо: — сформировать комплекс требований к параметрам манекена с позиции оценки посадки одежды; —рассчитать для параметров манекена величины допускаемых отклонений, не превышающих соответствующий межразмерный интервал безразличия.
Формирование трехмерных моделей манекенов детских ФТТ Построение трехмерных моделей осуществляли на базе разработанных в САПР «Грация» фронтальных и профильных абрисов ; детских ФТТ [123]. Были построены трехмерный манекен торса, выполненный в материале, и виртуальные полноростовые манекены детских ФТТ в САПР «Грация», JULIVI.
Пена монтажная является быстросхватывающимся и быстротвердеющим материалом, позволяющим значительно ускорить процесс изготовления эталонов (моделей) в мелкосерийном и серийном производствах отливок. Основные преимущества моделей из этого материала - низкая стоимость и сравнительная простота изготовления. При затвердевании пена не дает усадки, а следовательно, не изменяет своего объема. Недостатком моделей из нее является увеличение размеров пены, а следовательно появляется необходимость жесткой фиксации вертикальных и горизонтальных сечений и шлифовки для уточнения готовой поверхности при изготовления манекена.
Горизонтальные и вертикальные сечения изготавливали из пластин ДВП по распечатанным сечениям из САПР «Грация». Все горизонтальные сечения были вырезаны с центральным отверстием на пересечении фронтальной и срединно-сагиттальной плоскостей. Размер отверстия был согласован с диаметром ПЭ трубы и равен 2,5 см. Все вертикальные сечения были изготовлены с отверстиями, выполненными на соответствующих уровнях горизонтальных сечений. Глубина отверстий была согласована с толщиной пластин ДВП и равна 0,5 см.
Длина вертикальной опоры из ПЭ трубы равна длине торса манекена. На опору были последовательно надеты все горизонтальные сечения. Расстояния между горизонтальными сечениями были зафиксированы с помощью вертикальных сечений, проходящих через срединно-сагиттальную плоскость и лопаточную точку
Для заполнения пустот между сечениями использовали пену монтажную. Время застывания пены зависит от объема и внешних условий. При выполнении работ при комнатной температуре время застывания пены составляет около 60 мин. Этапы изготовления манекенов - эталонов
Для определения порядка действий и продолжительности работы с использованием пены монтажной оболочки детской типовой фигуры, получили опытный образец манекена и провели его проверку. Работа включала следующие этапы: - последовательно надевали горизонтальные сечения на вертикальную опору; - фиксировали вертикальные сечения на задней части горизонтальных сечений торса манекена с помощью выполненных отверстий; - максимально заполняли пространство между сечениями монтажной пеной;
Математическое описание контуров поверхности в системе «манекен-платье» для базовой Д2ФТТ
Сравнение структуры функциональных зависимостей для плечевой одежды разной ОПФ показывает, что влияние конструктивных параметров и показателей свойств материала на выделенных участках происходит неравномерно. Так при формировании горизонтального сечения одежды на уровне груди для участков ЗЦЧ, ПБЧ и ПЦЧ определяющими являются форма поверхности манекена и показатель свойств материала. Величина прибавки Ясгз оказывает влияние на конфигурацию участков ЗБЧ, БЧ и ПБЧ. При формировании горизонтального сечения одежды на уровне талии для участков ЗЦЧ и ЗБЧ определяющими являются форма поверхности манекена, величина конструктивной прибавки 77Ст и показатель свойств материала. При построении участков БЧ, ПБЧ и ПЦЧ оказывают влияние форма поверхности манекена и величина прибавки ПСг. При формировании горизонтального сечения одежды на уровне бедер для участков ЗЦЧ, ПБЧ и ПЦЧ определяющими являются форма поверхности манекена и показатель свойств материала. Влияние конструктивной прибавки 77Сб незначительное. При формировании участков ЗБЧ и БЧ оказывают влияние форма поверхности манекена и величина прибавки ПСб- При формировании горизонтального сечения одежды на уровне линии низа для участков ЗЦЧ, ЗБЧ, БЧ и ПБЧ определяющими являются форма поверхности манекена и показатель свойств материала. Влияние конструктивной прибавки 77Сб значительное на участках ЗБЧ и ПБЧ. На конфигурацию участка ПЦЧ значительное влияние оказывает влияние форма поверхности манекена.
Увеличение проекционных зазоров при увеличении конструктивных прибавок наиболее интенсивно происходит на участках ЗЦЧи ЗБЧ.
После определение положения точек строят контур горизонтальных сечений одежды. При формировании контуров сечений учитывают длину (/,) соответствующего участка одежды, значение которого измеряют на чертеже конструкции.
Было проведено сравнение контуров сечений, вычисленных по теоретическим зависимостям для платья и фактических сечений, полученных после сканирования с теми же значениями конструктивных параметров (рис. 5.7). по полученным уравнениям была сформирована каркасная модель платья (рис. 5.8).
Для характеристики ОПФ одежды используют количественные показатели, такие как величины конструктивных прибавок и проекционных зазоров. Однако эти показатели не позволяют охарактеризовать ОПФ одежды на том или ином конструктивном уровне. Помимо проекционных зазоров нами было предложено использовать для характеристики ОПФ управляемые параметры: 1) длину линии сектора поверхности одежды I", см, на конструктивном уровне; 2) площадь Set, см , проекционного зазора между поверхностью манекена и одежды на п конструктивном уровне; 3) объем Veh см, воздушного пространства сектора в системе «манекен - одежда», локализованного между смежными уровнями.
Распределение воздушного зазора происходит неравномерно и зависит от топологии и размеров зон ответственности на поверхности манекена детской ФТТ различных возрастных групп, величин конструктивных прибавок по участкам и показателей свойств выбранных материалов.
Трехмерная система «манекен - платье» была разделена на объемы, границами которых выбраны уровни: груди, талии, бедер и линии низа.
Длину линии участка поверхности одежды 1 на конструктивном уровне, площадь Set и объем воздушного пространства Ve, измеряли по правой и левой сторонам с помощью средств, предлагаемых в САПР Rhinoceros, и рассчитывали средние значения между ними.
Результаты измерений для образцов платьев, представлены в табл. 5.7-5.8. Проведено исследование взаимосвязей между выделенными показателями воздушного пространства, конструктивными прибавками в трехмерных системах «манекен Д2ФТТ - платье». По полученным данным рассчитаны величины Ve, и Se, приходящиеся на 1 см 77к, по выделенным участкам. Эти соотношения были выражены через коэффициенты:
Из табл. 5.9-5.10 видно, что с увеличением /7К/ изменения значений площадей и объема воздушных зазоров происходит неравномерно. Для передней части поверхности одежды при увеличении прибавки увеличиваются показатели площади и объема воздушных зазоров. Для задней и боковой частей поверхности одежды для всех уровней, кроме уровня груди, происходят обратные процессы: при увеличении прибавки все показатели ОПФ уменьшаются. Происходит это за счет образования свободных складок на задней поверхности одежды.
Таким образом, сформирована новая КБД для управляемого процесса моделирования ОПФ платья за счет дифференцированного распределения величин воздушных зазоров по участкам с учетом проектируемой степени прилегания и свойств материалов. Полученные данные позволяют прогнозировать ОПФ будущего изделия уже на стадии конструкторской проработки с учетом выбранных величин прибавок и свойств материала.
Длину к участков горизонтальных сечений одежды задают сплайнами заданной длины (/,), проходящими через условные і- ые точки, имеющие координаты (Х, У,0). Длину к участков 1 измеряют в готовой конструкции одежды или рассчитывают по пропорционально-расчетным формулам методики построения.
Похожие диссертации на Разработка манекенов, совершенствующих проектирование и оценку посадки детской одежды
