青年女性臀凸曲線及褲裝后片結構分析

夏 巖，石小強，王宏付

(江南大學紡織服裝學院，江蘇 無錫 214122)

隨著生活質量的提高，消費者體型的變化趨勢呈現出多樣化。同時，隨著對著裝要求的提高，合體性已成為設計重點，襠部設計是褲裝合體性的重要影響因素之一，近年來對下裝的研究主要在版型和壓力方面，對臀部的細化研究較少。金娟鳳等［1］依據典型指標將女性臀部分成5類;王秀芝［2］研究了凸臀體對褲裝的設計影響。本文通過臀部相關的角度和深度值，了解臀溝曲線的形態特征，利用立體裁剪方法分析不同的臀后曲線形態下褲裝后片的變化，總結其平面結構變化規律。通過對后臀部細化研究，加深對臀部體型的了解，促進下裝結構設計的準確性、合體性。

1 臀部結構與褲裝后片分析

臀部是人體最豐滿的部位，也是褲裝設計的關鍵部位，由骨骼與肌肉共同塑造出不同的臀部形態，其中骨盆、大轉子、臀大肌塑造出臀溝曲線和臀凸點。由于臀溝曲面的復雜性以及測量難度增加了下裝合體性設計的難度，尤其是襠部的曲面弧線設計［3］;另一方面不同服裝風格對貼體程度要求不同，也增加了褲裝后片的設計難度;在正常體臀部形態之間也存在不同的曲線形態［4］，所以穿著標準褲樣時會有不同的不適感，而貼體裝(如塑形衣)的合體性設計更加重要，因此不同的臀形應有不同的后片設計以提高服裝的合體性。

2 三維人體測量

2.1 測量儀器與要求

人體測量儀器為德國凱澤斯勞滕公司的VITUS SMART XXL三維人體測量儀。設定測試室環境溫度為(27±3)℃，相對濕度為(60±10)%，為保證數據的準確性避免服裝對所測數據的影響，測量時被測試者需裸體或穿著貼體的實驗內褲(厚度小于0.2mm);室內封閉無光照，被測量者以掃描臺上的腳印標記為準站立，自然呼吸，目視前方［5］。

2.2 樣本確定與測量項目

為確保實驗結論的置信度，依據樣本量與數據分析的精確度關系公式［6］計算，最終確定本文實驗隨機選取年齡在18～25周歲的200名女大學生為測量對象。實驗需要測量數據為:臀高、腰高、臀圍、臀寬、臀厚、腰圍、腰寬、腰厚、腰部后面到垂直平面距離、臀部后面到垂直平面距離(測量系統假設平行于身體外有一個垂直平面);臀凸間距c(臀部左右凸點水平距離);左、右臀溝斜線(臀凸點與臀溝深止點之間的距離)。

3 數據處理與分析

3.1 衍生變量的計算與分析

運用SPSS數據分析箱式圖對原始數據進行奇異性檢測，剔除無效值，最終得到有效數據191份。角度計算圖如圖1所示。根據研究對象計算衍生變量:臀凸深s(即臀溝深止點與臀凸間距c之間的水平距離);左、右臀凸角β1、β2(即臀凸點與臀凸深止點構成的三角形的左右銳角);腰臀角β3(即側體方向臀部突出腰部的角度)、腰臀側偏角β4(即在垂直方向臀寬比腰寬側偏出的角度)。

臀凸角 β =(β1+β2)/2;臀凸深 s=(1/2)ctanβ;腰臀角 β3=(arctan(h/b))180/π;腰臀側偏角 β4=(arctan(a/h))180/π。式中:臀凸角β為左右臀凸角的平均值;a為臀寬與腰寬差的一半;h(腰臀高差)為腰部高度與臀部高度之差;b為臀腰水平距離差，即腰部后面到垂直平面距離與臀部后面到垂直平面距離之差。

圖1 角度計算圖Fig.1 Angle calculation chart.(a)Hip front view;(b)Hip lateral view;(c)Hip section view

腰臀角說明人體臀部后凸程度及后褲片的長度變化，影響后中線斜度［7］，角度越小臀凸越明顯，后褲片長度越大;腰臀側偏角說明臀部相對于腰部的寬度，反映后褲片在整個臀圍方向所占比例，角度越大說明臀部越寬(胯部越大);臀凸間距和臀凸深除受肥胖程度影響外還受到骨骼和肌肉形態的影響，脂肪的堆積促使臀凸深加大，而臀大肌聚攏方向及程度不同，使得臀部在高度、扁平程度、形態等方面存在不同［8］。

3.2 相關變量數據分析

通過對變量的描述性統計(見表1)可知各變量的極值、均值、偏度及峰度系數［9］，偏度系數與峰度屬于數據分布形狀統計量，各值的偏度系數都接近0說明均有正態分布特點(對各變量進行獨立樣本K-S檢驗，得出各變量對應的統計量Z值，其概率值遠大于0.05，證明檢驗前采用的理論性正態分布可接受［10］)。

表1 相關變量的描述性分析Tab.1 Descriptive analysis of relevant variables

臀凸間距和腰臀角的峰度值都較大，說明有部分數據變化較大;臀凸角β標準差較大，說明數據之間的分散程度較大。臀凸深與臀凸間距的標準差較小，說明數據較集中;通過相關性分析得出臀凸深與臀凸角有較強的正相關性(相關系數r為0.95，雙側性檢驗其顯著相關系數為0)，而其他變量之間的相關性不顯著，說明臀凸深與臀凸間距與人體骨骼、肌肉形態有關，不受其他變量的影響［11］。腰臀側偏角β4受到腰部和臀部寬度和厚度的影響，而與其他變量之間的相關性不明顯;腰臀角β3標準差較大說明數據分散度大。

3.3 臀凸角的聚類分析

式中:dL(xi，xj)代表xi與 xj之間的蘭氏距離，其中xi=(xi1，xi2，…，xip)，xj=(xj1，xj2，…，xjp)為 2 個p維數據對象，且i≠j，E是所有對象的平方誤差總和，Ci為劃分的k個類別，Zi為迭代后類別的均值，即Zi為Ci的的中心［13］。劃分類別為6時，經過8次迭代后收斂，迭代終止，通過聚類后的方差分析檢驗Sig值為0.00，說明聚類類別合理，各檔聚類中心及聚類案例數如表2所示。

表2 最終聚類中心及聚類案例數Tab.2 Final cluster centers and numbers of cases in cluster

參考國家體型劃分標準，根據最終聚類結果，按照角度遞增的順序重新歸納整理出4檔類別，對歸檔內的臀凸角度所屬樣本數據進行分析，對各類樣本的臀圍、臀厚、臀寬、臀橫矢徑比(即臀寬與臀厚的比值)、腰臀角等相關量進行描述性分析，結果如表3所示。

臀橫矢徑比可以反映臀部橫截面形狀及臀部的豐滿度，臀橫矢徑比越大表明人體臀部越扁，反之表明人體臀部越厚。從表3可以看出，隨著臀凸角的增大，臀圍、臀厚、臀凸深、腰臀角都逐漸增大，通過相關性分析得出這些變量之間有明顯的正相關關系，說明臀凸角越大人體的臀部越豐滿，臀后凸量也越大，臀溝曲線凹凸幅度越大;但是當腰臀角增大到一定程度時臀凸明顯，此時體型將歸屬為特殊體型中的凸臀體(第Ⅳ類)，不在本文研究范圍內。

表3 臀部數據均值表Tab.3 Mean value of hip data

通過對臀凸點和臀溝深分析可以充分的表述臀溝形態特征，在3.2中已得出臀凸角和臀凸深的顯著性正相關關系，因此通過相關性分析進一步研究臀凸角與臀凸間距之間的相關關系，結果如表4所示。

表4 相關性分析Tab.4 Correlation analysis

二者之間相關性雙側性檢驗的顯著性水平為0.108，遠大于0.01，所以二者之間的關系不顯著，因此將臀凸間距定義為對臀凸形態的獨立表述變量，結合表3、4參考不同臀凸角和臀凸間距歸納4類臀型特點。圖2示出臀凸角類型。

圖2 臀凸角類型分類Fig.2 Classification of convex angle of hip.(a)First kind;(b)Second kind;(c)Third kind;(d)Fourth kind

1)第1類的臀凸角β＜5°，樣本容量為15人，占總樣本的2.8%，這類樣本臀形的橫截面特點為臀凸間距較大、臀溝深最小，使得臀溝曲線彎曲度平緩，凹量較小;臀橫矢徑比最小，說明臀部最豐滿，臀部截面越接近圓形;側體角最小胯部不明顯;腰臀角較小，人體側面圖臀凸明顯，故將其歸屬為凸臀體。后褲片的樣板修正為后襠縫傾斜增大1.5 cm后側縫放出等同的量，后翹抬高1 cm以解決臀凸對后片樣板的影響［14］。

2)第 2類的臀凸角中心分別為 10.16°與14.8°，樣本容量102人，占總人數的53.4%，這類臀形屬于常見臀形，臀凸角、臀凸深較小，臀凸間距較大，使得臀溝曲線較平緩;腰臀角較小使得臀凸明顯;側體角最大腰臀正視圖中有明顯的腰胯部之分;臀橫矢徑比大于第1類，使得臀部橫截面較第1類扁平，屬于較常見臀形。

3)第3類臀凸角中心分別為18.9°、22.5°，樣本數分別為34人、29人，分別占總樣本的17.8%、15.2%;臀凸角較大，臀凸間距最小，臀溝深較大，使得后臀曲線凹凸有致，臀溝收攏明顯;腰臀角較大臀凸較豐滿，觀察樣本后體型S曲線明顯，屬于標準體型。

4)第4類的臀凸角中心最大為25.11°，樣本容量為11人，占總樣本的5.7%，這類臀形特點是臀凸角、臀凸深最大，臀凸間距相對較大，使得臀部橫截面曲線凹凸明顯;腰臀角較大臀凸不明顯，與第3類相比臀部在寬度上相同，圍度的增加表現在厚度方向，使臀橫矢徑比較第3類小，臀部更渾圓。由于臀厚的增加在褲裝樣板中要適當增加褲裝后片在圍度方向的量，省道位置也隨著凸點發生位移。

4 臀部結構模擬實驗

4.1 實驗用具與設備

參考OptiTex三維服裝CAD軟件進行虛擬數字化立體裁剪，模特體型設為160/84A。

4.2 實驗方法和步驟

通過人臺修正立裁實驗對虛擬結果進行驗證，以提高實驗的準確性［15］。由于臀后曲線形態的影響因素眾多，本文研究臀溝弧線形態對紙樣的影響。通過改變虛擬模特的胯部平坦程度可清晰地塑造出不同臀溝曲線，臀凸點模擬造型如圖3所示。

圖3 臀凸點模擬造型圖Fig.3 View of hip simulation modelling.(a)Smooths buttocks'curve;(b)Obviously concave-conve×buttocks'curve

保證臀腰高度差不變(17.5 cm)，臀凸間距不變，臀凸角為自變量，設計3組實驗，每組重復3次取平均值，以減少誤差，改變臀凸角(后臀凸與后腰點水平距離改變)模擬不同后臀溝曲線形態［16］。實驗按照標準紙樣設計，腰部收2個省。當臀溝深增加時，保證省道位置不變，增加省量，將微小的不平服轉移到側縫。對樣衣出現的問題逐一進行調整。最后將模擬獲得的坯布衣片轉化為紙樣［17］。

4.3 模擬實驗相關數據處理

對后褲片結構進行分析，設定臀凸角分別為5°、12.5°、20.5°、25°。對各組所得紙樣進行測量，結果如表5所示。從表可見隨著臀凸角增加腰圍線上移，外側縫線橫向加寬，省量加大;由于臀凸位置沒有變化所以省尖的位置沒有變化;臀圍以下部位厚度增加，使橫襠線與臀圍線之間距離增加;后襠彎線的彎曲度、長度逐漸增加，后襠斜線角度變化較小，同時橫襠線變寬。各變量的變化基本符合等差數列分布規律，而各自的公差d不同。表6示出3次實驗獲得的紙樣疊加后工藝點位移變化，結構變化圖如圖4(a)所示。

表5 模型紙樣數據Tab.5 Data of model's pattern

表6 樣版間的差量表Tab.6 Differences between models

圖4 臀凸點模型紙樣變化圖Fig.4 Pattern's changes of hip simulation modeling(a)Structure variation;(b)Structure change

從表6可以看出:腰圍線(點E、F)移量近似相等，故腰圍向上平移，由于橫檔線下落使腰圍線上移量小于樣板股上長總變化量;后襠斜線d的移量大于側縫處e外移量;由于臀股溝加深，所以a處逐漸增加。當樣板中的省量過大會使臀腰部之間的絲縷斜度過大影響美觀性，需要進行省轉移工藝(如育克設計)，減小腰省量，如圖4(b)所示。

5 結語

對三維人體測量獲得的數據進行分析，得到可表述后臀部形態的細化結構變量:臀凸深、臀凸間距、臀凸角;通過相關性分析得出臀凸角與臀凸深呈正態相關關系，而臀凸間距為獨立變量;依據臀凸間距、臀凸角對后臀部進行分類，得出4類不同臀溝曲線形態。對4類不同的后臀部曲線特征進行人臺模擬實驗，并通過立體裁剪得到不同紙樣，測量并分析紙樣間的數據變化得出:隨著臀凸角的增加褲裝后片的省量、橫襠寬、后襠彎寬等相關變量都呈等差數列遞增變化。

本文針對不同臀凸角進行量化實驗，研究不同臀溝曲線對褲裝的影響，并進行模擬實驗。所得結論可進一步促進褲裝的合體性設計，可為功能性束褲的設計提供參考依據。

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