服裝衣架的優(yōu)化設計

張一帆,吳繼輝,劉 潔,趙稼山

(北京服裝學院 服裝藝術與工程學院，北京 100029)

服裝衣架的優(yōu)化設計

張一帆,吳繼輝*,劉 潔,趙稼山

(北京服裝學院 服裝藝術與工程學院，北京 100029)

針對服裝衣架設計不合理造成服裝在存放和晾曬過程中變形或損傷的問題，通過消費者問卷調查、訪談及4種不同品牌衣架的懸掛試驗，總結出現(xiàn)有衣架存在問題。同時提出的優(yōu)化方案包括將衣架分為男用和女用兩款，根據(jù)人體肩部的前傾角度，改變多數(shù)衣架采用的平面化形態(tài)等設計細節(jié)，減少衣架在使用過程中對服裝本身造成的不良影響等。

衣架設計；人體數(shù)據(jù)；肩部前傾角度；曲線建模

隨著生活水平的提高，服裝行業(yè)迅速發(fā)展，衣物的材質、款式越來越多，人們對服裝存放和晾曬時經常使用的衣架提出了更高的要求。在日常使用過程中，許多衣架或多或少存在一定的問題，例如衣架容易變形、易損壞、衣物容易滑落、衣架不能適應不同尺碼的衣物、在服裝存放和晾曬過程中對服裝造成損害等。不少研究者對衣架做過不同程度的改良研究，多側重于衣架節(jié)省空間和自動化收衣服等方面[1-3]。本文從減小使用過程中對服裝損傷的角度出發(fā)，對衣架進行優(yōu)化設計。

1 研究內容與方法

通過問卷調查與訪談的形式，了解現(xiàn)有衣架在生活中存在的問題，并對市場上銷售的衣架進行懸掛試驗，找出存在的問題，探討改進方案，在人體數(shù)據(jù)基礎上，建立人體肩部3 D模型。根據(jù)調研結果和試驗數(shù)據(jù)得出新衣架的設計方案。研究路線見圖1。

2 試驗部分

2.1 使用者調查

2.1.1 問卷調查

設計調查問卷，以攔訪的方式向年齡在20～50歲之間的人實際發(fā)放問卷200份，共收回有效問卷135份。

問卷調查結果表明：99.26%的受訪者在日常生活中既在晾曬時使用衣架，也在存放衣服時使用衣架；最簡單的鐵質衣架由于其成本低廉、耐用等特征被38.52%的受訪者所使用；53.34%的受訪者表示，現(xiàn)有衣架由于設計缺陷，在晾曬和存儲過程中對服裝存在不同程度的影響；有65.93%的受訪者出現(xiàn)過由于衣架設計不合理而導致衣物在晾曬或儲存過程中不同程度受損的問題，其中又有11.12%的受訪者表示，這類損傷導致衣物無法正常穿著。

2.1.2 訪談調查

對10名年齡在20～60歲之間，有豐富生活經驗的女性進行了訪談，地點選擇在大型超市。通過訪談中受訪者反饋的信息，分析并總結出現(xiàn)在衣架使用過程中的主要問題：

(1)衣架的大小不能很好地與服裝大小匹配，導致領口易撐大，肩袖附近易撐出鼓包；

圖像重建算法作為EIT逆問題求解的核心問題被廣泛研究,在此次仿真計算中采用廣義矢量模式匹配法(GVSPM)經行圖像重建。該算法的表達式如下:

(2)肩線處的防滑結構，易導致服裝肩線變形；

(3)結構設計較為復雜的衣架在構件銜接處，容易藏污納垢；

(4)過細的衣架，例如鋼絲衣架，會導致服裝肩部出現(xiàn)勒痕。

2.2 市場衣架調研和試驗

2.2.1 衣架基本情況調研

針對市面上的衣架品種進行實地調研，選擇4種典型衣架總結其存在問題見表1，衣架實物見表2。

2.2.2 4種衣架懸掛試驗

對4種衣架進行懸掛試驗，分別選取有代表性的女士襯衣、男士襯衣、女士針織服裝、男士毛衣、男士普通西服款式，在干燥和浸濕的2種狀態(tài)下進行試驗。

表1 4種衣架的基本情況

表2 衣架的實物圖

由表2可知，類似衣架一、衣架四掛鉤下的凹槽設計，可以解決針織衣物領口拉伸的問題；類似衣架二的滑動調節(jié)板，可以滿足不同尺碼的服裝需求；衣架需要根據(jù)男女分別設計兩肩的前傾角度，防止男女裝墊肩、胸襯、以及肩部自然前扣趨勢被過于平直的衣架完全向后繃直而造成變形；衣架設計中應避免易附著水漬、沾染灰塵的棱角、凹槽；當衣架寬度適當加寬(不小于1.5 cm)時，可在一定程度上避免勒痕；衣架材料硬度應適中，避免出現(xiàn)折斷現(xiàn)象；肩部需要符合人體曲線，增加符合人體工學的附加板，避免墊肩、胸襯、肩線的變形。

人體肩端部呈球面狀，前肩部呈雙曲面狀，肩頭前傾，整個后肩呈弓形狀[4]，人體肩部前傾角度見圖2。

曲面建模主要適應于其表面或曲面具有一定光滑度且不能用簡單數(shù)學模型進行描述的復雜物體型面。這種建模方法的重點是由給出的離散數(shù)據(jù)點構成光滑過渡的曲面,使這些曲面通過或逼近這些離散點[5]。根據(jù)擬合曲面的表示方法不同，曲面建模有以下分類：多邊形描述，由一系列有序凸多邊形來描述擬合曲面，通常為三角和四邊形作為基本單位[6]；參數(shù)化曲面描述，由參數(shù)化曲面擬合離散數(shù)據(jù)點，包括Bezer曲面、Bezier曲面[7]；碎片描述，應用許多小片的曲面光滑連接在一起，構成小碎片的曲面由4條三維的邊界曲線定義，因而生成的空間四邊形是扭曲的小曲面，適合用來表示復雜的彎曲表面。

建立肩部模型采用曲線建模的多邊形描述體系，建立男女人體模型，胸圍為輸入值，其他各個部位按照公式進行計算[8]。按照數(shù)據(jù)建立人體肩部模型，為減少衣架對服裝造成的損傷，衣架2個肩頭部位需要盡可能地貼近人體肩點附近的肌肉以及骨骼組織，在建立的人體模型基礎上運用多邊形描述法，進行編輯設計，以此來確保衣架與人體更好地貼合。

基于模型而設計得出的衣架肩部造型見圖3，這樣的造型確保了服裝的肩部以及袖窿部位不會外凸形變。同時也對在肩部有填充物的結構有良好的保形效果。

3 衣架設計與建模

3.1 設計方案

衣架設計方案中掛鉤采用360度旋轉結構設計，使得衣架可以各個方向懸掛；衣架骨架橫截面采用1.6 cm×0.8 cm的圓角長方形結構，使得衣架側面寬度可以合理支撐懸掛的衣物，避免勒痕的產生；掛鉤下部的凹槽結構，使得在懸掛針織物開襟衣物時，衣物領口不會被撐大；衣架表面避免易積累灰塵的結構設計。參考國家標準中的男性肩寬以及對人臺肩部前傾角的測量數(shù)據(jù)，男士衣架肩寬采納數(shù)為41.5 cm，衣架前傾角采納數(shù)為12.5°；女士衣架的肩寬采納數(shù)為36 cm，肩部前傾角采納數(shù)為5°。

3.2 設計圖

經綜合分析后，最終男士衣架設計方案見圖4，女士衣架設計方案見圖5。

3.3 模型制作

采用3D建模軟件對衣架進行建模，使用3D打印對模型進行制作。衣架肩部配件設計方案見圖6。肩部配件結合3 D建模，模擬了人體肩部造型，可以根據(jù)需要安裝在衣架肩部，并且可以在衣架肩線上滑動來調節(jié)肩寬。

4 結語

針對普通衣架的不足提出了改進方案：掛鉤之下的凹槽設計，解決了針織衣物領口易拉伸的問題；按照人體肩部設計的滑動調節(jié)板附件，可應對不同號型的服裝，能有效地避免墊肩、胸襯、肩線的變形；按照男性與女性肩部差異，分別設計兩肩前傾角度，很好地保護了服裝肩部自然前扣的趨勢；設計中避免了過于急轉的棱角，有效地減少了水漬的吸附；適當?shù)暮穸扰c硬度在避免衣物產生勒痕的同時也延長了衣架的使用壽命。

[1] 盧全國，吳常林，劉利文.基于移植法的傘式晾衣架設計與試作[D].南昌：南昌工程學院，2013.

[2] 沈朝陽，金 蕾，楊 佩.新型多功能一體式衣架的研制[D].武漢：江漢大學，2013.

[3] 翁微波，溫進廣.智能晾衣架[D].寧波：寧波大紅鷹學院，2012.

[4] 石 玲.服裝肩部結構及其相關因素分析[J].浙江紡織服裝職業(yè)技術學院學報，2008，(2)，35-39.

[5] 宮可想，周淑秋，常憲平，等.三維人體建模技術探討[J].首都師范大學學報, 2003, 24(4): 19-22.

[6] Thalmann N M, Thalmann D.Morgan Kaufmann, San Mateo, California, 1990, PP. 243-262.

[7] Douros I, Dekker L, Buxton B F.Workshop Proceeding of IEEE-ICCV99, 1999, PP.29-36.

[8] 王 媚.面向服裝CAD的三維人體建模與變形技術研究及實現(xiàn)[D].杭州：浙江大學，2006.

Optimization Design of Coat Hanger

ZHANG Yi-fan, WU Ji-hui*, LIU Jie, ZHAO Jia-shan

(School of Fashion Art and Engineering, Beijing Institute of Fashion Technology, Beijing 100029,China)

In order to deal with the harm that caused by unreasonable design of clothing hanger, through the questionnaire survey on consumers, interview method and experiment of four different hangers, the shortcoming of existing hangers was summarized. Some solutions to optimize of hanger were proposed. By dividing hanger into man and woman, adding the shoulder anteversion to hanger and changing complanate form of hanger to reduce the adverse effect to clothes that caused by hanger.

hanger design; human body data; shoulder anteversion; curve modeling

2016-09-27；

2016-10-08

張一帆(1991-)，男，碩士研究生，主要研究方向為服裝結構。

*通信作者：吳繼輝，男，副教授，E-mail：fzywjh@bift.edu.cn。

TS941.3

B

1673-0356(2016)12-0037-03