樊萌麗 羅戎蕾 劉芳



摘?要:借助[TC]2三維測量技術獲取188名在校女大學生的人體尺寸數據,分為24個體型分析變量。對人體基本控制部位、主要身體比例、主要身體差值進行統計分析,并運用SPSS軟件對數據進行分類匯總;選取人體側面形態指標,以胸相對高度、臀相對高度、胸凸角、腹凸角、臀凸角、駝背角作為體型聚類指標,采用快速聚類將青年女性側面體型細分為6類,引入“國標體型+側面體型”的分類方法;最后在體型細分的基礎上,選取體型覆蓋率較大的A3、B4、C5體型,進行身高分檔和身高與胸圍覆蓋率統計,得出覆蓋率最大的是2.2%為165/84B4,可為體型分類及企業號型設定提供參考。
關鍵詞:青年女性;三維測量;體型特征;側面曲線;體型分類
中圖分類號:TS941.17
文獻標志碼:A
文章編號:1009-265X(2019)06-0068-06
Abstract:The anthropometric data of 188 female college students was obtained with [TC]2 3D measurement technology, and classified into 24 variables for body shape analysis. A statistical analysis was made on the basic human body control part, major body ratio and main body difference, and the data was sorted and summarized with SPSS software. The side body types of young women were classified into 6 categories in terms of side body shape by relative bust height, relative hip height, bust convex angle, abdomen convex angle, hip convex angle and hunchback angle by introducing a body shape classification method of “national standard+side section”. On this basis, the types of A3, B4 and C5 that account for a large proportion relatively were selected for height grouping and height and bust coverage counting, and a conlusion was drawn that the type of the largest coverage (2.2%) is 165/84B4, which can provide a reference for body classification and enterprise size setting.
Key words:young women; 3D measurement; body shape characteristics; side section curve; body shape classification
體型(Somatotype)是指人體的外形特征與類型[1]。人體的體型由人體的高矮、胖瘦及體表曲線共同構成[2]。人體有矢狀、冠狀和橫斷3個切向方向的截面[3]。相應的,人體的體表曲線也可分為正面、側面以及橫截面體表曲線。國標中按照胸腰差將體型劃分為Y(19~24 cm)、A(14~18 cm)、B(9~13 cm)、C(4~8 cm)四類。此分類方法對于胸圍和腰圍的橫截面體型特征區分較有效,但缺少了矢狀面的分析。目前,國內外學者從尺寸參數、體表角度、正面或側面輪廓、不同年齡等方面對體型分類進行了研究。Simmons等[4]通過對體型特征胸圍、腰圍、臀圍、上腹圍、腹圍的數值把人體體型分為沙漏型、橢圓形、三角形、倒三角形、矩形、菱形、鑰型、正沙漏型、倒沙漏型9種,并對每種體型賦予數據范圍。Yong等[5]曾提出過用體側角來表征人體外側體型形態的分析方法。關于不同人體體型的分類及分析主要集中在局部特征分析,并未對人體側面形態與國標相結合進行具體分類。而人體側面形態與服裝側縫、燙跡線等側面造型密切相關,將人體矢狀、冠狀相結合進行立體組合分類,可為服裝結構設計提供更加完整的控制部位信息,將更有利于提高服裝的立體合體性。
本文將借助[TC]2三維人體測量儀,獲取三維人體尺寸數據,對人體基本控制部位及身體主要比例與差值進行分析。同時加入人體側面形態的研究,選取胸部、腰腹部、臀部、背部作為側面形態指標,計算相應的高度值與角度值,采用“國標體型+側面體型”的分類方法對體型進行細分。
1?試?驗
1.1?試驗對象與儀器
實驗對象:實驗采用隨機簡單抽樣的方法進行隨機抽樣,選取的測量對象為在校女大學生,被測者的年齡范圍在18~27周歲。籍貫為華東地區的未婚未育青年女性,以避免生育對體型的影響。
實驗儀器:[TC]2NX-16三維人體測量儀,從美國TC2公司引進。
1.2?試驗研究思路
試驗研究思路見圖1。
1.3?試驗方法
1.3.1?實驗測量項目
本實驗參考國家標準GB/T 16160—2008《服裝人體測量的部位及方法》[6],結合服裝實際生產情況最終選取31個三維測量項目,補充2個手工測量項目:身高、體重,共計33個人體測量項目,如表1。
參照國家標準GB/T 23698—2009《三維掃描人體測量方法的一般要求》[7]進行三維人體測量。實驗在浙江理工大學三維人體測量實驗室完成,控制環境溫度為(25±2)℃,空氣濕度為65%±5%,符合裸體測量的環境標準。考慮到測量系統本身的誤差,對每位測量者測量3次。對數據進行刪選整合,建立一份人體尺寸數據文件。
1.3.2?數據初步檢驗
樣本容量N的確定根據測量項目的變異系數和所允許的相對誤差大小決定。N=19.62×(CV)2/A2,其中CV為變異系數,計算方法為樣本標準差與樣本均值之比;A為相對允許誤差,取2%,適用于科研項目。對本次測量的33個測量指標變異系數進行計算,確定樣本量為180。試驗共測得188名人體數據,滿足樣本容量,具有一定的研究意義和參考價值。
借助SPSS軟件中的箱圖法來排查數據中的奇異值;Q-Q概率圖對數據進行正態檢驗;配對樣本T檢驗[8]。綜合分析排查結果,共需要排除5個樣本數據,最終保留183個有效樣本,有效率達到97.3%。
1.3.3?派生變量的編譯
在人體測量尺寸的基礎上,引入羅氏指數[9]、下身長與身高比、臀寬與肩寬比、胸橫矢徑比、腰橫矢徑比、臀橫矢徑比、胸腰差、臀腰差、胸相對高度、臀相對高度、胸凸角、腹凸角、臀凸角、駝背角共14個派生變量。加上國標GB/T1335.2—2008《服裝號型女子》[10]中的10個控制部位,分別為:身高、胸圍、腰圍、臀圍、頸圍、頸椎點高、坐姿頸椎點高、胸圍高、總肩寬及全臂長,共計24個分析變量。
2?體型特征分析
2.1?控制部位尺寸特征分析
控制部位是為更好的把控服裝號型,使成衣生產更加合理化,以提高服裝合體性為目的而設定的最具代表性的人體部位。選取國標中的10個控制部位,將各控制部位的尺寸均值進一步與全國樣本對比,通過對比兩者之間的數值差異,從客觀上對各控制部位的尺寸作出衡量。如表2所示。
從表2中得出,青年女性的體型整體較高大,胸腰差普遍較小,通過計算得知胸腰差值屬于B體型范圍。
2.2?主要身體比例特征分析
2.2.1?羅氏指數分析
羅氏指數是指身高與體重之間的比值,能夠反映人體的身體形態和營養健康情況,是用于初步判斷人體體型的重要手段。羅氏指數的具體計算式為:
羅氏指數=100×體重(g)/身高(cm)3(1)
通過SPSS軟件對式(1)所求得的數據進行統計分析,得知其均值為1.24,最小值為0.95,最大值為1.64,標準差為0.12。表3中給出了身體指數的具體衡量標準及青年女性的體型分布情況。
表3顯示,矮胖型所占的比例未超過5%,青年女性主要集中于瘦長型和標準型,其中瘦長型占72.7%為絕大多數。
2.2.2?下體長與身高比分析
通過對下體長與身高比進行量化,可以直觀地比較出人體上下長度比例之間的差異。經統計得出,下體長與身高比的均值為0.59,最小值為0.52,最大值為0.63,標準差為0.02。本實驗的青年女性中未出現特體型,在下身長與身高比的體型類別中,普通型達到了90%以上。下身長與身高比的平均水平較接近黃金分割比0.618。
2.2.3?臀寬與肩寬比分析
臀寬與肩寬比是通過人體上下寬度比例來描述正面體型形態。通過對臀寬與肩寬比數據進行統計分析,求得其均值為1.08,最小值為0.95,最大值為1.27,標準差為0.54。以X體型為中間檔將體型分成了3種類型:寬肩型、X型、寬臀型。青年女性的臀寬普遍較肩寬大,比較集中于X體型,達到了總數的一半以上,其均值也處于X型范圍內,說明青年女性的正面體型形態是比較標準的。
2.2.4?橫矢徑比分析
橫矢徑比是指橫截面中橫徑與矢徑之比,即人體正面寬度與側面厚度的比值,主要用來描述人體軀干的橫向體型形態。選取人體橫截面中差異最大的胸部、腰部、臀部橫截面,分別對胸、腰、臀橫矢徑比進行統計分析,來了解青年女性的橫向體型特征,見表4。
通過橫矢徑比的中位數和標準差判定中間正常體的兩側分檔數值,將胸部、腰部及臀部的橫截面形態分為3類,依次為:桶型、正常型、扁平型。如表5所示。
2.3?主要身體差值特征分析
胸腰差:經統計得出,胸腰差的均值為10.88 cm,最小值為2.48 cm,最大值為24.46 cm,標準差為4.06 cm。按照GB/T 1335.2—2008服裝號型中的分類標準,對青年女性體型進行分類。得出青年女性中體型覆蓋率最高的是B體型,C體型與A體型次之,Y最少。相比于全國樣本,標準A體型的占比明顯下降,而B和C體型的占比大幅度上升。
臀腰差:主要用來描述人體下體體型形態的重要指標,是中國褲裝和裙裝版型設計的主要參考指標。經統計得出,其均值為18.43 cm,中位數為18.83 cm,最小值為5.46 cm,最大值為26.62 cm,標準差為3.97 cm。
3?體型分類研究
從人體側面形態入手,對青年女性體型進行細分。引入胸相對高度、臀相對高度、胸凸角、腹凸角、臀凸角、駝背角等6個體型指標,對人體側面胸部、腰腹部、臀部、背部的形態進行描述。
3.1?相關分析
采用相關分析[8]中最常用的簡單相關分析來對特征指標間的相關程度進行描述。一般用γ來表示變量的相關系數,取值范圍在-1到1之間。其中,|γ|越大,表示兩個變量之間的相關程度越大,γ=0表明無線性相關關系,γ>0與γ<0分別表示呈正相關和負相關。相關系數γ的計算式為:
式中:xi、yi為變量x和y的第i個觀測值,、為變量x和y的均值。
對胸相對高度、臀相對高度、胸凸角、腹凸角、臀凸角、駝背角進行相關性分析,見表6。
從表6中變量之間的相關關系可以看出:臀凸角是獨立的指標,可以作為表征側面臀部曲線形態的特征變量;胸凸角與胸相對高度、臀相對高度存在一定的相關性,胸凸角越大,胸相對高度越小,臀相對高度越大;駝背角與胸凸角、腹凸角存在一定的相關性,駝背角越大,胸凸角越小,腹凸角越大。
3.2?偏相關分析
在控制胸凸角的情況下,獨立觀察胸相對高度與臀相對高度是否相關。通過控制胸凸角不變,得到胸相對高度與臀相對高度的相關系數為-0.047,且P值大于顯著性水平,肯定了原不相關的假設,即認為偏相關系數與零值無異,因此胸相對高度與臀相對高度不相關。
在控制駝背角的情況下,獨立觀察胸凸角與腹凸角是否相關。通過控制駝背角不變,得到胸凸角與腹凸角的相關系數為-0.028,且P值明顯大于顯著性水平,因此可以認為胸凸角與腹凸角不相關。
3.3?快速聚類分析
快速聚類[9]又被稱為K均值聚類。為了確定最佳聚類數,依次將體型分成4、5、6、7、8類,觀察各組的F檢驗值和Sig概率。通過對比發現,當體型被分為6類時,F檢驗值最大,且Sig概率均小于0.05,聚類效果達到最佳,通過10次迭代達到完全收斂,完成體型聚類。
以胸相對高度、臀相對高度、胸凸角、腹凸角、臀凸角、駝背角為聚類變量將側面體型分成6類:
1類:胸部略下垂,腹部正常,臀部較外翹,背部正常,定義為平翹體。
2類:胸部略扁平,腹部較凸出,臀部正常,背部正常,定義為凸腹體。
3類:胸部正常,腹部接近平坦,臀部正常,背部較挺,定義為平直體。
4類:胸部略為扁平,腹部正常,臀部正常,背部較駝,定義為凸背體。
5類:胸部正常,腹部正常,臀部正常,背部正常,定義為正常體。
6類:胸部正常,腹部收胃部凸出,臀部正常,背部正常;定義為凸胃體。
4?“國標體型+側面體型”分類
在國標體型的基礎上加以側面體型,引入“國標體型+側面體型”的分類方法將體型分為24類。通過對4類國標體型與6類側面體型進行交叉分析,統計“國標體型+側面體型”的樣本分布,如圖2所示。
從圖2中可以看出,按照“國際+側面”的體型分類方法,青年女性體型共被分成了24類,分別以Y1-Y6、A1-A6、B1-B6、C1-C6表示得到的各系列體型特征如下:
Y系列體型:測量樣本主要存在于第3類,由此可以得出Y系列體型的腹部平坦,背部比較平直。
A系列體型:測量樣本第3類和第5類占比較大,由此可以得出A系列體型與Y系列體型類似,腹部較為平坦,背部較為平直,同時各部位均趨向于正常,基本屬于標準體。
B系列體型:測量樣本較集中于第3類和第4類,其次為第5類,胸部略平,腹部平坦,背部兩極分化比較明顯,背部直背、駝背為主。
C系列體型:測量樣本主要集中于第4、5類,其次為第2類,胸部較平,腹部較鼓,腹部脂肪堆積較明顯。
5?主要體型號型覆蓋率研究
選取青年女性中體型覆概率較大的A3體型、B4體型和C5體型作為體型代表,對身高與胸圍的號型覆蓋率進行統計。從中觀察出人數較多的號型覆蓋率,來了解各體型中主要身高與胸圍的分布情況。
A3體型中身高與胸圍覆蓋率最大的有155/85、165/84、165/92,所占比例均為1.1%。
B4體型中身高與胸圍覆蓋率最大的是165/84,占比例2.2%。次之分別為160/80、155/76,占比例1.6%。
C5體型中身高與胸圍覆蓋率最大的是160/76、160/84、160/88,占比為1.6%。次之為155/76,占比例1.1%。
得出青年女性A3、B4、C5體型中身高與胸圍覆蓋率最大的是165/84B4,其次為155/76B4、160/76C5、160/80B4、160/84C5、160/88C5。
6?結?論
通過[TC]2獲取的188名人體數據的研究,對華東地區青年女性的基本體型特征進行了歸總,得到如下結論:
a)與1997年全國樣本相比:青年女性體型高大,但整體體型勻稱且上下比例比較優美;胸腰差偏小,且胸部普遍扁平,腰部正常,臀部較為豐滿,且屬于國標體型中的B、C體型比例在逐漸上升。
b)在國標的基礎上,從側面形態入手,對青年女性的體型進行了細分。采用快速聚類將青年女性側面體型分成了6類,依次為平翹體、凸腹體、平直體、凸背體、正常體和凸胃體,按照“國際體型+側面體型”的體型分類方法,將體型分為24類。為體型分類提供參考,并為服裝結構設計提供控制部位信息,有利于服裝的合體性。
c)企業可根據號型覆蓋率來決定服裝號型的生產數量,減少成本損耗。對覆蓋率較大的A3、B4、C5體型進行分析,統計結果顯示號型覆蓋率最大的是2.2%為165/84B4。
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