青年女性肩部彎度特征及對貼體女上裝結構影響

賀義軍， 石小強， 王宏付

(江南大學 紡織服裝學院， 江蘇 無錫 214122)

青年女性肩部彎度特征及對貼體女上裝結構影響

賀義軍， 石小強， 王宏付

(江南大學 紡織服裝學院， 江蘇 無錫 214122)

為獲得最佳的著裝美觀和舒適性，通過三維人體測量方法獲得肩部有關數據，并利用SPSS分析軟件對所測數據進行整理分析，以肩部橫向彎曲度為研究對象，建立肩部參數對象，即肩弓系數，分析得出其值介于0.702與0.912之間；通過對肩弓進行聚類分析獲得3類不同彎曲度肩型，再結合肩斜將肩部造型整合得出9種不同造型；通過對肩弓與肩寬進行相關性分析得出負相關性；通過運用OptiTex軟件中三維試衣功能建立肩弓模型，分析不同肩弓彎度對著裝外觀的影響，并通過三維立體裁剪技術獲得不同樣板紙樣，對紙樣中各工藝點的位移變化進行分析，總結得出不同肩弓弧度對貼體性上衣的領窩弧線長度和位置、衣身袖籠弧線和肩線的長度均會產生影響，其中對后領窩線長度影響最為顯著，即隨著肩弓弧度增加，后領窩弧線長度以均值0.3 cm逐漸增加。

人體測量； 青年女性； 肩部彎度； 上裝結構

體型特征是紙樣設計的基礎，服裝的合體性、舒適性與穿著者的體型特征密切相關[1]，不同的體型對服裝樣板要求不同，因此體型分析成為研究熱點。肩部作為上衣的支撐部位也是造型設計的關鍵部位，影響著裝的舒適性、合體性；同時肩部與腰部、臀部在審美上相呼應，影響視覺審美效果。肩部的研究主要集中在肩寬、肩斜度以及對服裝的影響方面，例如：張金花等對肩部研究得出肩部特征變量為肩寬和右肩斜度，并分析了對上衣紙樣的設計影響[2]；李釗等依據肩部評價參數建立模型，研究肩寬對衣身和衣袖的設計影響[3]。本文通過建立肩部弧度參數對肩部進行更加詳細的分類研究，同時通過立體裁剪試驗及樣板位移變化分析不同肩弓彎曲度對著裝效果的影響，對樣板的合體性設計具有積極意義。

1 肩部結構與上裝原型分析

服裝設計要以符合人體為基準，人體體表曲面的復雜性影響著裝效果，肩部肌肉主要由斜方肌、胸鎖乳突肌、下三角肌構成[4]，骨骼包括以肱骨、后背肩胛棘和椎骨緣交點的水平位置為下限，到領圍線為止的區域，包含胸鎖關節、肩關節[5]，圖1示出肩部形態圖。通過肩部側方的斷面形狀可看出：前肩斜度明顯大于后肩斜度[6]；肩部縱向形態呈現不同程度傾斜，即肩斜度；肩部橫向剖面呈現出一定后凸弧度，不同弧度影響著裝外觀。體型特征影響服裝結構設計，在原型設計中采用前后肩線相差1.5 cm差量消除不同肩斜度，并設置后肩線斜度，但是針對肩弧度的研究和對樣板設計影響分析較少，本文以肩弧為研究對象，研究肩部不同彎度形態和對樣板設計的影響。

2 三維人體測量

2.1 試驗測量對象

為確保試驗結論的置信度，避免奇異數據過多影響分析結果，根據統計學中樣本量與數據分析的精確度關系公式計算[7]，最終確定本次試驗中隨機選取年齡在18～25周歲的江浙地區青年女大學生200人作為測量對象。

2.2 測量儀器與環境要求

人體數據測量采用德國凱澤斯勞滕公司的VITUS SMART XXL三維人體測量儀，測試室環境設為溫度(27±3) ℃、相對濕度(60±10)%；為保證數據的準確性，避免服裝對所測數據的影響，試驗時測試者需上身裸體，頭戴淺色游泳帽；測量室內封閉無光照，測量者雙腳以掃描臺上的腳印為標記自然站立，測量時呼吸自然，目視前方。

2.3 測量項目及相關衍生變量

參考GB/T 5703—2010《用于技術設計的人體測量基礎項目》，本次試驗需要測量部位如表1所示。

表1 測量項目表Tab.1 Body size items to be measured

橫肩寬S定義為左肩端點經過后頸椎點(即BNP點)量至右肩端點的距離；肩厚SD定義為左右肩端點連線所在肩部橫截面的厚度；肩端點距離n定義為左右肩端點之間的水平距離。

3 肩部數據分析

3.1 數據預處理及相關變量分析

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192份，根據研究對象對基本數據進行計算。圖2示出肩弓形態圖。由圖可見：

1) 橫肩寬s=AE+BE

2) 肩端點距離n=AB

3) 肩弓定義肩端點距離與橫肩寬的比值：肩弓弧度p=n/s

肩弓表示肩部后凸程度，值越大說明肩端點前凸量越小，肩弓曲率越小；值越小代表肩端點前凸量越大，肩弓曲率越大。肩部厚度凸顯人體三維形態，值越大人體上身越厚重。運用SPSS數據分析軟件中描述性分析工具對基本統計量分布和變化規律進行分析，如表2所示，肩弓弧的變化區間介于0.702～0.912之間，均值為0.809，趨近于1，表明肩部彎曲度較小。

表2 描述性統計分析表Tab.2 Descriptive statistics analysis table

根據偏度和峰度系數分析得出各類數據正態分布特點(通過各變量的獨立樣本K-S檢驗，得出各值的檢驗統計量Z值遠大于0.05，驗證相同結論[7])。利用SPSS分析軟件對數據進行因子分析，根據不同主成分的特征根大小得出影響肩部形態的主要成分為高度因子、后肩曲線因子、寬度因子、斜度因子、厚度因子，5種主成分能夠解釋總變異比例為79.15%(總變異表示提取的主成分，可反映所研究物體的總體特征百分比)；數據分析的KMO統計量數值為0.616，此數值說明變量間有較強的相關性。

參考上衣結構原型設計，肩部主要影響因素為肩斜度、厚度和寬度[8-9]。肩厚影響上身厚度，主要影響背長線長度，對肩部所受壓力、墊肩形狀的設計產生影響。肩弧的增加使得肩部彎曲明顯，對樣板肩線設計產生影響。

3.2 肩弓相關分析

3.2.1 肩弓的聚類分析

通過肩弓弧度表示肩部彎曲曲率，采用層次聚類方法中的AGNES凝聚類算法對肩弓進行聚類分析，各類內數據之間的距離采用蘭氏距離公式

標準測量函數(收斂準則函數)：

參考肩斜分類方法[11]將肩弓分為3類，經過7次迭代以后收斂，迭代終止，迭代歷史記錄如表3所示。

表3 迭代歷史記錄Tab.3 Iterative history

通過方差分析檢驗分類結果，其中F檢驗值為0，小于0.05，證明分類的合理性。由表4示出的最終聚類中心數據可得出：第1類肩弓弧度最大，接近1，說明肩端距和橫肩寬相差較小，2條線段趨于重合狀態，定義為平直肩型；第3類肩弓弧度介于二者之間，肩端點前凸但不夠明顯，肩端距和橫肩寬有一定的差量，定義為標準肩型；第2類肩弓弧度較小，肩端距與橫肩寬差量較大，肩端點明顯前凸使得肩部有明顯的彎曲，定義為弓形肩型[12]。

表4 最終聚類中心與聚類中的案例數Tab.4 Final cluster centers and number of cases in cluster

依據肩弓聚類結果將3種不同彎曲度的肩型分別記為標準肩型W(0.66～0.76)、平直肩型T(0.84～0.90)、弓形肩型H(0.77～0.83)。參考肩斜角大小分類方法：斜肩X、平肩P、中間肩型Z，將肩部造型詳細分成9類，如表5所示。

依據表中各類樣本分布情況可看出，江浙地區

表5 肩型分類表Tab.5 Shoulder type classification

注：為方便記憶肩型的不同符號代表方式為自定，W為標準肩，T為平直角，H為弓形肩。

青年女性肩部發育良好，其中斜肩(俗稱溜肩或美人肩)和中間肩型的人數分別為102、68人，而平肩型人數較少為22人。當肩斜度較大時，肩弓對肩型的影響不再明顯，WX、TX、HT之間的樣本數相差較少，而在平肩和中間肩型中不同的肩弓彎曲對肩型影響較為明顯；平彎肩型WP人數最少。

3.2.2 肩弓對服裝設計影響分析

1)肩弓模擬試驗及對著裝效果影響分析。雖然肩弓可引起體型和著裝效果的變化，但由于弧度的變化范圍很小，且主要表現在肩部橫剖面方向，因此難以明顯觀察。試驗采用OptiTex三維CAD軟件技術，依據參考標準人體參數建立虛擬模特，并通過改變不同肩弓弧度得到5種不同肩型，如圖3肩弓模擬與著裝試驗圖中(a)～(c)所示(只例舉其中3例)，圖3(a)示出水平肩型，圖3(b)示出標準肩型，圖3(c)示出弓形肩型。按照標準女裝基本紙樣(胸圍為82 cm，背長為38 cm)建立上衣樣板，利用三維虛擬試衣試驗，觀察不同模特穿著同一樣衣后肩部著裝效果[13]，對應于圖3(d)～(f)，將圖3(e)所示視為正常(中間)肩型，分析肩弧加大和減小后的變化。

通過觀察著裝效果圖并使用軟件中張力圖工具為參照，分析著同款樣衣后肩部的變化，總結得出：以圖3(b)圖著裝效果為參考，圖3(a)前片向側縫處拉伸，使前頸點上移，胸部壓力加大，后片袖窿弧和后頸點處出現面料堆積褶皺；圖3(c)前袖籠弧和前頸點處出現明顯面料堆積褶皺，后片有明顯拉伸趨勢，背部服裝壓力增加，服裝緊貼人體，后袖籠弧向側縫拉伸。

2)肩弓模型建立。在紙樣原型設計中肩弧沒有確定的量化標準，而相同肩寬狀態下肩弓曲度的不同將會影響著裝效果，因此建立肩弓模型，進一步說明肩部弧度值對樣板設計的影響，不同肩弓弧度模型如圖4所示。其中b、c、d為肩端點，f點為3種肩弧中各自對應的肩鎖關節。由圖可看出，不同弧度的肩型對前后肩長產生影響，即不同肩型中ab、ac、ad與對應的be、ce、de之間長度差發生變化，著裝時造成衣片前后肩長與體型不匹配，出現后肩長度欠缺造成面料拉伸、前肩長度多余出現服裝空蕩、對袖籠弧線產生拉伸影響等瑕疵。

通過運用SPSS分析軟件對肩弓和肩寬進行相關性分析如表6所示，得出二者的相關性系數r=-0.304，顯著性水平為0.004，小于0.01，得出二者之間顯著的負相關性，即肩寬值越大肩弓值越小,肩部彎曲越明顯，反之越平直。

表6 相關性分析Tab.6 Correlation analysis

注：顯著性檢驗值Sig<0.05為有統計意義的相關性關系；**表示Sig< 0.01，變量之間顯著相關。

4 工藝點位移變化分析

肩部是上裝重要的受力點,同時影響運動舒適性和著裝美觀性，由于傳統人臺補正方法較難實現肩弓弧度的模擬，因此為進一步分析肩弓弧度對衣身原型的設計影響，本文以3.2.2節中所構建的虛擬肩弓模型為基礎進行立體裁剪試驗，將獲取的不同衣身樣板進行對比，分析工藝點位移變化[14]，總結肩部弧度對上衣原型的設計影響。

4.1 肩弓模型建立

為提高試驗模型標準化，參照160/84A標準女上半身人臺設定模型尺寸，如表7所示。

表7 標準女上半身人臺尺寸Tab.7 Standard female′s upper body size

以3.2節中肩弓聚類分析為基礎，設定5類不同肩弓模型。試驗中控制單一變量原則用以排除其他因素對衣片設計的影響，保持肩寬不變，改變肩部弧度原則，人臺模型肩部尺寸如表8所示。由表可看出，肩端距保持不變，隨著肩弓彎曲度以0.05檔差逐增加，橫肩寬逐漸減小。

表8 人臺模型肩部尺寸Tab.8 Shoulder′s size of mannequin model

4.2 立體裁剪試驗

4.2.1 構建衣身樣板

依據人體標識線，采用數字化立體裁剪方法以模型為基礎構建三維衣片，通過省道設計方法以上裝原型設計樣板為參考，將三維衣片進行分割處理，并轉換為平面紙樣[15-16]。圖5示出樣板紙樣設計方案。

4.2.2 衣身樣板工藝點位移變化分析

表9示出紙樣工藝點的位移變化。將獲得的不同紙樣進行疊加試驗，在疊加試驗中選擇前、后中線和胸圍線為參照對象，如圖6樣板紙樣疊加試驗圖所示，對各個工藝點的位移變化進行測量分析，總結不同弧度的肩弓結構對貼體上裝的設計影響。

結合圖6、表9中各工藝點的結構特征和其位移變化，以圖4中著裝效果圖為參考，分析隨著肩弓弧度以0.04檔差減小后肩部造型加對衣片的影響。

1)領窩線的變化。前領窩弧線長度逐漸減小，均值為-0.12 cm，領線下移；后領窩弧線長度逐漸增加，均值為0.3 cm。

2)衣身袖籠弧線的影響。前片袖籠弧線逐漸減小，均值為-0.3 cm，前袖籠弧線內移；后片袖籠弧線外移，長度逐漸增加，均值為0.27 cm。后片背寬增加，前片胸寬減小。

4)肩線的影響。前片肩線長度逐漸減小，平均值為-0.20 cm；后片肩線長度逐漸增加，均值為0.25 cm。后片肩線長度變化比前片明顯，前片肩部面料和皮膚之間空間變大，因此為支撐柔軟面料塑造著裝立體感需要增加面襯或者肩墊長度。

表9 紙樣工藝點的位移變化Tab.9 Pattern point′s displacement process

通過測量并分析紙樣間的數據變化得出，隨臀肩弓弧度的增加，衣片在領窩線、肩線長度、袖籠弧線、背寬和胸寬長度等相關變量上都存在等差數列的變化趨勢，各變量之間各自的公差不同。

5 結 論

通過肩部模型建立以及數據測量分析得出肩弓的表達方法，總結肩弓的重要性，通過對肩弓進行聚類分析得出3類不同的肩弓形態，結合已有的肩斜度分類方法，最終將肩部詳細劃分為9類不同肩型；通過相關性分析得出肩部弧度與肩寬存在負相關性關系；通過分析各類肩型和所屬樣本數得出肩斜和肩弓對肩部的整體影響效果。通過OptiTex三維CAD軟件技術研究不同肩弓弧度對著裝效果的影響，并建立肩弧模型，對其影響進行說明分析得出，肩弓通過改變前后肩線長度對領窩線、袖籠弧線、肩線等部位產生影響；通過立體裁剪試驗獲得不同肩弧對應的衣片紙樣，對紙樣之間工藝點的位移變化進行測量分析，總結肩弓彎度增加后對樣板的設計影響，即得出隨肩弓以0.04為檔差逐漸減小時，衣片領線長度、肩線長度、袖籠弧線長度等變量都存在等差數列遞增變化情況。

通過對非常用測量項目(即肩弓)的研究分析使對肩部造型和特點的了解更加細致、詳細，并得出肩部細化結構參數對樣板設計和體型的影響，進一步加深對肩部形態結構特征的了解，為肩部設計的合體性提供參考。

FZXB

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Camber features of women′s shoulder and influencethereof on fitted clothes′ structure

HE Yijun， SHI Xiaoqiang， WANG Hongfu

(CollegeofTextilesandClothing,JiangnanUniversity,Wuxi,Jiangsu214122,China)

In order to obtain a better effect of structure design, in this paper, based on the 3-D human body measurement, relevant data about shoulder are acquired and the SPSS analysis software is used to analyze these data. The parameter named shoulder arch is established to study shoulder horizontal camber, which value is between 0.702 and 0.912. By the way of clustering analyzing the shoulder arch is analyzed and different shoulder models are acquired, and by combining with the shoulder′s slope classification standard, 9 different shoulder models are acquired finally. By the correlation analysis, the negative relationship between shoulder arch and shoulder width is acquired. By using 3-D fitting function in OptiTex software different shoulder arch models are set up to analyze the effect of different shoulder arches on the dress, and by the three-dimensional cutting technology, different sample patterns are acquired. The change of process points in pattern is analyzed and the effect of different shoulder arch on the design is concluded, for example effect on neckline about it′s length and position, on clothes body′s sleeve arc line and on shoulder line length, and the most significant effect is on the back-neckline length, with the increase of the should arch, the back-neckline length gradually increased by an average value of 0.3 cm.

body measurement; female youth; shoulder arch; upper garment pattern

2015-07-07

2016-05-09

江蘇省2014年度普通高校研究生科研創新計劃項目(KYZZ_0316)

賀義軍(1967—)，男，講師。主要研究方向為現代服裝技術。王宏付，通信作者，E-mail：whf.123@163.com。

10.13475/j.fzxb.20150701407

TS 941.17

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