四面構成女套裝衣身樣板CAD柔性模型設計

徐繼紅，劉詠梅，王曉麗，呂博文，黃穎穎

(1.揚州市職業大學，江蘇 揚州 225009;2.東華大學服裝·藝術設計學院，上海 200051)

四面構成女套裝衣身樣板CAD柔性模型設計

徐繼紅1，劉詠梅2，王曉麗2，呂博文2，黃穎穎2

(1.揚州市職業大學，江蘇 揚州 225009;2.東華大學服裝·藝術設計學院，上海 200051)

服裝樣板設計是服裝設計開發的重要環節，服裝樣板設計的數字化、自動化、高效性和準確性成為服裝CAD技術背景下的重要研究方向。以典型女套裝上衣身樣板設計為例，提出樣板CAD柔性模型概念，采用結構參數化設計方法，對柔性模型設計關鍵技術進行探討，結合CAD設計實驗和樣衣實驗，實現了四面構成女套裝衣身樣板CAD柔性模型的設計。運行實驗驗證了四面構成女套裝衣身樣板CAD柔性模型的靈活性、高效性、精準性、適用性，為女套裝樣板快速生成的持續研究提供參考。

服裝CAD;樣板設計;柔性模型;參數化;女套裝

服裝樣板的快速設計和自動生成技術一直是服裝樣板設計技術的重要研究方向，隨著服裝CAD技術環境的升級，對這方面研究的突破提供了很好的技術支撐，為數字化轉化和樣板快速設計生成的實現提供了支持。參數化設計作為服裝樣板快速設計的重要思想，通過參數驅動實現相關模塊中數據的快速更新，為實現樣板設計的高效化提供了解決方案。

女套裝是結構較為復雜而且準確度要求高的典型女裝產品，通常由同色同料或造型格調一致的衣、褲、裙等相配而成。其式樣變化主要在上衣，一般以上衣的款式命名或區分品種，因此本文研究只對女套裝上衣身的柔性模型設計進行討論。四面構成衣身是典型的女套裝衣身結構形式，選擇四面構成女套裝衣身結構進行服裝樣板的快速設計生成研究有著較好的代表性特征，對后續研究會有較好的借鑒意義。

1 研究思路

根據四面構成女套裝衣身結構特點，將其歸類為4種典型結構，并分類對其結構設計關鍵技術方法進行梳理。在此基礎上，對其樣板設計中所涉及的相關參數進行歸納提煉和參數命名;然后，基于可腳本編輯的CAD技術平臺，探索柔性模型建立的關鍵技術，完成4類衣身的柔性模型設計;最后，對所建立的模型進行體型變化實驗和款式變化實驗，檢驗模型的適用性、準確性和高效性，研究技術路線如圖1所示。

圖1 研究技術路線圖Fig.1 Technical route of research

2 結構設計關鍵問題分析

2.1 衣身結構歸類

四面構成女套裝以人體前、后中心線為基準，衣身圍度均分為4份，一般前后出現縱向分割線，左右兩邊出現側縫［1］，后衣身可設置后中心分割線或無中心分割線。前、后衣身縱向分割線又稱為公主線，根據起始點位置不同可分為袖窿公主線和肩線公主線。其中前公主分割線位置根據款式需要可通過胸點或者向側縫方向偏離胸點，偏離胸點的前片公主分割線往往有指向胸部的省道配合設計，達到塑造胸部曲面造型的要求。

歸類常見的四面構成衣身結構有以下4種:A類為四面構成－袖窿公主線衣身，B類為四面構成－肩線公主線衣身，C類為四面構成－袖窿公主線+胸省衣身，D類為四面構成－袖窿公主線+L型省衣身，如圖2所示。其他四面構成衣身結構可在此基礎上通過較少變化而完成，故以下研究首先針對這4類典型結構進行探討，具有較好的代表性和覆蓋性。

2.2 肩胸部和肩背部曲面量處理方法

肩胸部和肩背部的曲面造型是衣身造型塑造和衣身結構處理的關鍵，曲面量的處理依托分割線、省道以及縫縮工藝。通過曲面高點的分割線和指向曲面高點的省道可包含曲面量以塑造曲面造型，偏離曲面高點的分割線只可較少包含曲面量甚至無法包含曲面量，需要補充省道設計或衣縫縫縮來塑造符合人體的曲面造型［2］。

圖2 四面構成衣身結構典型形式Fig.2 Typical forms of four-piece bodice.(a)Front of class A;(b)Back of class A;(c)Front of class B;(d)Back of class B;(e)Front of class C;(f)Back of class C;(g)Front of class D;(h)Back of class D

基于以上4種類型的四面構成衣身結構，具體處理方法如下:A類為肩胸部曲面量處理于前公主分割線，肩背部曲面量分散于后領口弧線、后肩線、后袖窿弧線，進行縫縮處理;B類為肩胸部和后背部曲面量分別處理于前、后公主分割線;C類和D類的肩胸部曲面量部分處理于偏離胸部最高點BP(Bust Point)的前袖窿公主線，部分處理于補充設計的橫向胸省或L型腰胸省，肩背部的曲面量處理方法同B類。對應的結構圖如圖3所示。

2.3 胸腰差處理

圖3 四面構成衣身結構的曲面量處理方法Fig.3 Proccessing method for amount of surface of four-piece bodice.(a)Back of class A;(b)Front of class A;(c)Back of class B;(d)Front of class B;(e)Back of class C;(f)Front of class C;(g)Back of class D;(h)Front of class D

四面構成衣身結構多出現在具有明顯X廓形的服裝，胸腰差處理于公主分割線、側縫和后中心線以及補充設計的縱向省道，影響腰部造型良好的重要問題是胸腰差的分配比例。A類、B類和C類的胸腰差分配比例相同，m為后中線處13%，n為后公主線處35%，p為側縫處12%，q為前公主線處為28%的分配比例。D類胸腰差分配比例采用:m為后中線處13%;n為后袖窿公主線處35%;p為側縫處12%;q為前袖窿公主線處18%;o為L型省道處10%［3］，如圖4 所示。m、n、p、q 和 o在后續模型設計中將設置為變量，其所包含的胸腰差分配比例也可根據人體體型特征和服裝造型特征進行調整修改，滿足樣板變化設計的要求。

圖4 胸腰差分配部位示例Fig.4 Distribution area of chest and waist difference.(a)Class A，B and C;(b)Class D

3 參數化設計

3.1 參數化設計概念及原理

服裝紙樣參數化設計是用參數約束紙樣的一組結構尺寸序列，參數與紙樣的控制尺寸存在某種對應關系。當賦予參數不同數值時，就可驅動原紙樣生成新紙樣［4］。比如，在建立了東華原型的參數化模型后，修改服裝的胸圍參數，則與胸圍相關的省道量、袖窿弧線等都會發生相應的變化。參數的修改會導致其他相關模塊中相關數據的更新，因此參數化設計是建立柔性模型的關鍵技術手段。

參數約束需要數值約束和幾何拓撲約束的共同作用［5］。數值約束一般指幾何元素的大小、角度、坐標位置或與此相關的關系式的限制，如裙長、成衣胸圍、袖長等。幾何拓撲約束一般指平行、垂直、相切等這些非數值的幾何關系方面的限制，如東華原型中后中線與底邊線垂直、胸圍線與腰圍線平行的關系。參數驅動的目的是根據參數數值的變化而改變紙樣，但保持紙樣變化前后的幾何拓撲關系不變［6－7］。由于服裝設計大都是改進型設計，約3/4原來的服裝設計信息在新款式的結構設計時被重新運用，參數化設計方式確定了結構設計的尺寸和幾何關系，使系統可根據這些條件自動生成樣板，大大提高了制圖效率。

3.2 參數類型

在樣板參數化設計中，需要根據人體特征和服裝結構來制定設計要求。要滿足這些設計要求不僅需要考慮尺寸或結構參數的初值，而且要在每次改變這些設計參數時來維護這些基本關系。將服裝樣板設計中的參數按參數特征分為以下3類［8］:

1)尺寸參數。亦稱規格參數，在樣板設計中即指在尺寸規格表中所列出的各項尺寸。包括控制人體體型的身高、胸圍和腰圍的體型尺寸，以及決定服裝款式結構的衣長、肩寬、袖長等款式尺寸。

2)數據參數。數據參數亦稱自定義參數，即在設計過程中操作者自行規定的放量、松量、收量或尺寸規格表中未作定義的其他尺寸，如肩線縫縮量是數據參數。

3)復合參數。復合參數是指在以上2種簡單參數難以表達時可用數學或邏輯運算符將這些簡單參數連接在一起構成參數表達式。在服裝紙樣設計過程中，經常會使用復合參數來定義，系統在接收這些復合參數后，會自動將其分解為簡單參數進行計算。

3.3 參數命名

參數命名以簡明易識、CAD系統接受為原則。本文研究采用帶下標的斜體大寫字母對參數進行命名，其中下標表示參數的中文首字母組合，如胸圍記為JXW，后直開記為WHZK。歸納提煉衣身樣板設計中所涉及的參數是柔性模型設計的關鍵，參數太多會降低樣板設計的效率，參數不足又會制約樣板設計的變化程度，對衣身樣板設計方法和過程進行分析，歸納相關參數，并結合運行實驗進行多次修改調整，最后確定各類衣身結構所涉及的尺寸參數、數據參數以及復合參數。

圖5和表1示出了A類衣身結構所涉及的主要參數。表1中的參數初值是建立柔性模型時采用的數值。設計模型時，需要達到參數數值任意修改，樣板可以隨之發生變化的效果。至于參數的約束范圍，需要根據打板經驗，根據具體的款式要求，輸入符合實際需求的數值，以獲得滿意的樣板，例如，VJXFS的值一般在0～0.8cm之間變化，QMJ的值一般為0～10cm等。

圖5 參數對應的服裝部位Fig.5 Area of parameters corresponding to clothing

4 柔性模型設計關鍵技術

4.1 樣板CAD柔性模型概念界定

柔性和模型是當代新興的2個詞語。模型是指一組假說，是以概念、判斷、推理或論證等思維形式組成的框架(圖式、圖樣、圖型)作為試探性的、反映客觀事物相似關系的理論體系。柔性的釋義為可改變的或通融的，與剛性相對［9］。結合柔性和模型這2個詞語的含義，定義柔性模型為能夠響應特定需求或條件而進行改變通融的，對現實世界的對象、過程或系統的客觀模擬或縮影。柔性模型的最大特點體現在柔性二字上，該模型可根據實際情況進行變通。服裝CAD柔性模型則是指針對服裝CAD系統建立的，可通過參數調整實現自動變化的服裝結構設計集成模型，如衣領模型、衣袖模型、衣身模型等。參數化調整可實現單個模型的應用變化，參數化關聯可實現模型的組合應用變化。

表1 參數設計表Tab.1 Parameter design table

4.2 衣身樣板CAD柔性模型設計方法

柔性模型的建立基于Modasoft 12.11版型管理技術平臺，該CAD技術平臺具有數字化腳本編輯功能，結合模型生成和調用功能，為柔性模型的建立提供了軟件支持。

對四面構成女套裝衣身進行樣板CAD柔性模型設計的關鍵技術如下。

1)設置號型尺寸表。根據160/84A標準體的體型數據信息，設置參數，賦予參數相應初值。

2)曲面松量變化處理。如圖6所示，將原型后片部分袖窿省分別轉移至后領口、后肩，以初值0.4cm控制后領口松量，參數VJXFS驅動控制后肩線縫縮量的變化;將原型前片部分胸省轉移至前袖窿，以初值0.5cm控制前領口松量。腳本記錄中的數值可通過腳本編輯進行數值的修改，從而使樣板發生聯動變化。由于模型設計中涉及線條較多，通過操作查詢工具可快速定位該線條在腳本記錄的位置，以根據款式變化對數值或參數進行修改。

3)長度、圍度變化處理。長度方向采取首先延長至臀圍線的處理方法，以避免調用模型時臀圍線對衣長變化的限制，這樣建立的衣身柔性模型適用于衣身下擺位于臀圍線之上或之下的衣身;圍度方向胸圍變化設計時，采取延長胸圍線(延長長度為復合參數“－(JXW+12－OCYXW)×0.25”)，再確定參考側縫線的處理方法，以避免采用只有單一方向性的“平行線”對模型胸圍變化的限制，這樣建立的衣身柔性模型適用于任何胸圍松量的女套裝衣身。其中參數LYTG控制臀圍線的位置，TYXBH決定腰圍線的位置，參數RJKBH、MDJH直接影響肩寬的大小，RJKBH、MDJH以及UXLSBH控制袖窿弧線形態，如圖7所示。

圖6 圖示和對應的關鍵腳本步驟Fig.6 Diagram and corresponding key script procedure.(a)Structural drawing;(b)Edit box;(c)Script editor

圖7 圖示和對應的關鍵腳本步驟Fig.7 Diagram and corresponding key script procedure.(a)Structural drawing;(b)Script editor

4)分割線和收腰量處理。根據上文的胸腰差分配比例進行收腰量分配的復合參數設計。以四面構成－袖窿公主線衣身柔性模型為例，參數OCYXW×0.55×0.25控制前、后分割線輔助線的位置變化。分割線在腰圍線和臀圍線處的收量和放量以表1中的復合參數表示。

5)細節變化處理。縱向分割線設計完畢以后方可延長所有縱向線條至衣長。參數IYC直接控制款式的長短，參數WHZK、SQZK、XHK影響領窩的形狀，參數QMJ的改變可實現衣身的門襟從對合門襟到單門襟、雙門襟的變化。

6)生成面板、里板樣片。建立的以表1中的參數初值而控制生成的4種衣身樣板CAD柔性模型如圖8所示。

圖8 4種衣身樣板CAD柔性模型Fig.8 Four kinds of CAD flexible model for pattern design of bodice.(a)Shell patterns of class A;(b)Lining patterns of class A;(c)Shell patterns of class B;(d)Lining patterns of class B;(e)Shell patterns of class C;(f)Lining patterns of class C;(g)Shell patterns of class D;(h)Lining patterns of class D

通過修改參數的值，優秀的柔性模型可發生聯動變化而不發生任何邏輯錯誤。在進行女套裝樣板設計時，通過設置相關參數直接調用類似的衣身柔性模型，經過簡單修改，即可實現衣身的樣板快速設計，節約了重復勞動的時間。類似地可對衣領、衣袖進行樣板CAD柔性模型設計。

5 樣板CAD柔性模型運行實驗

5.1 系列尺寸變化實驗

分析柔性模型中所有的參數得知，參數NSG、JXW、IYC、OCYXW、KCYYW、PCYTW對柔性模型結構設計影響最大。根據160/84A標準體以及國家5.4號型規格中檔差的設置，進行參數取值變化設計。160/84A的 JXW為 84cm，NSG為 160cm，OCYXW為 92cm，KCYYW為78cm，PCYTW為 98cm，IYC為 60cm。其中參數 JXW、OCYXW、KCYYW、PCYTW的跳檔值均為4cm，長度方向上的參數NSG跳檔值為5cm，IYC的跳檔值為2cm。共有4檔，分別為155/80A、160/84A、165/88A、170/92A，各號型參數取值如表2所示。考慮到其他參數對柔性模型的影響，實驗過程中對其他參數也進行了檔差設置，為保證紙樣設計的合理性，實驗中JXW與OCYXW同時變化，NSG與IYC同時變化。4類衣身調用的實驗結果如圖9所示，每個衣身樣板上不同的顏色代表不同的規格。

在實驗過程中，4種衣身樣板CAD柔性模型均能順利調出，從結果可看出，每種衣身柔性模型的4個規格都能正常運行且不產生變形，說明4種衣身樣板CAD柔性模型的邏輯性較強，有較廣的適用度。

表2 系列尺寸參數設計Tab.2 Parametric design of dimension series

5.2 個性尺寸變化實驗

圖9 實驗運行結果Fig.9 Experimental results.(a)Class A;(b)Class B;(c)Class C;(d)Class D

GB 1335—1991《服裝號型》按胸圍和腰圍落差的數值分布劃分出Y、A、B、C 4種體型，其中Y型體女子的胸腰差為24～19cm，A型體女子的胸腰差為18～14cm，B型體女子的胸腰差為13～9cm，C型體女子的胸腰差為8～4cm［10］。本實驗選擇如表3所示的Y、B、C 3種非標準體樣本，為檢驗相關主要結構參數的差值對衣身柔性模型的影響，衣身胸圍松量分別設置為10、12、14cm，衣身腰圍松量分別設置為6、8、10cm，衣身臀圍松量分別設置為8、10、12cm，其余參數取值相同。實驗參數設計如表4所示，3種體型各個衣身運行正確。圖10示出A類衣身3種體型的實驗結果，可看出，在胸腰差分配比例原則統一的前提下，3種樣板在腰部的收量具有明顯區別。

在實驗過程中，4種衣身樣板CAD柔性模型均不受胸腰臀差值大小以及相關參數差值大小的影響，可順利、無錯誤地調出，且每種衣身柔性模型線條柔和，符合樣板線條特點，沒有發生明顯變形，通過簡單調整就可達到設計要求，進一步驗證了4種衣身樣板CAD柔性模型較強的靈活性、高效性以及較廣的體型覆蓋性。

表3 樣本體型數據Tab.3 Size data of samples cm

表4 個性化尺寸參數設計Tab.4 Parametric design of personalized dimensioncm

圖10 A類衣身實驗結果Fig.10 Experimental results for class A.(a)Y type body;(b)B type body;(c)C type body

5.3 款式變化設計實驗

通過款式變化設計實驗進一步檢驗衣身樣板CAD柔性模型的準確性、高效性和適用性。選擇4例不同體型的人體樣本，分別用 T1、T2、T3、T4表示，并為人體樣本分別對應設計4款不同衣身類型的四面構成女套裝。通過調用相應衣身柔性模型進行快速紙樣設計，最后進行樣衣制作。通過觀察樣衣效果，證明柔性模型的可變化性和應用廣泛性。表5示出本實驗選取的人體樣本的體型數據，對應款式圖、完成的樣板和試衣效果圖如表6所示。從表6可知，衣身柔性模型較好地實現了四面構成女套裝衣身的制板，最終完成的樣衣造型效果良好，達到了預期要求，顯示出衣身樣板CAD柔性模型的準確性和適用性。本研究所建立的4種四面構成女套裝衣身樣板CAD柔性模型為女套裝的樣板快速生成提供了可靠的研究基礎，對指導企業快速制板具有一定的實用價值。

表5 樣本體型數據Tab.5 Size data of samples

表6 實驗結果Tab.6 Experimental results

6 結語

本文總結了四面構成女套裝衣身結構設計2個方面的關鍵問題:肩胸部、肩背部曲面量處理問題和胸腰差處理問題，并確定四面構成女套裝衣身的4種類型。通過對四面構成女套裝衣身進行參數化設計，提取衣身結構參數。對四面構成女套裝衣身柔性模型的設計進行了技術探討，實現了4種衣身柔性模型的建立。最后，通過運行實驗驗證了4種衣身樣板CAD柔性模型的靈活性、高效性、準確性、適用性。

4種衣身樣板CAD柔性模型初步實現了四面構成女套裝衣身的樣板快速生成，為服裝紙樣快速設計生成的持續研究和技術推廣奠定了基礎。本文只對四面構成女套裝衣身進行了樣板快速設計生成研究，后續研究可以同樣的方法對兩面構成、三面構成女套裝衣身及女套裝衣領、衣袖等模塊進行柔性模型設計，并進行個性化定制的嘗試。

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Research on CAD flexible model for pattern design of four-piece female suit

XU Jihong1，LIU Yongmei2，WANG Xiaoli2，Lü Bowen2，HUANG Yingying2
(1.Yangzhou Polytechnic College，Yangzhou，Jiangsu 225009，China;2.Fashion·Art Design Institute，Donghua University，Shanghai200051，China)

Garment pattern design is a key component of garment design and development，and digitization，automation，efficiency，veracity of garment pattern design is important research direction under the background of garment CAD technology.Taking pattern design of typical female suit bodice as an example，a concept of CAD flexible model for pattern design is put forward，parametric design method is used，and the key technology of CAD flexible model design is explored.Combining CAD design experiment and samples experiment，the design of CAD flexible model of four-piece female suit is realized.Experiment results show that the flexibility，efficiency，veracity，applicability of CAD flexible model is verified，which provide reliable research foundation as well as accumulation to the continuous study of the quick generating of female suit garment pattern.

garment CAD;pattern design;flexible model;parameterization;female suit

TS 941.2

A

10.13475/j.fzxb.20140702209

2014－07－11

2015－03－14

徐繼紅(1969—)，女，教授，博士。主要研究方向為服裝設計與技術。劉詠梅，通信作者，E-mail:liuyongmei@dhu.edu.cn。