立領結構參數對服裝造型的影響

王春茹， 袁 月， 曹曉夢， 范依琳， 鐘安華

(武漢紡織大學 服裝學院， 湖北 武漢 430073)

立領是領子的基本結構，立領結構設計不僅對其他領型紙樣設計具有指導意義，也會影響到服裝的造型美觀性和穿著舒適性。為實現服裝造型設計和結構設計的和諧性，需要深入分析服裝造型效果與衣領結構的關系[1]。除面料性能之外，立領結構參數是影響立領造型的重要因素，主要是與領口相接的立領底線和立領的高度[2]。此外，領口形態也會影響立領造型。

目前，學術界對于立領的研究主要集中在立領結構原理及立領結構設計的影響因素上，包括以紙樣展開的方法得出立領的結構原理[3]，探究領傾角、領座前部造型、領高、起翹量對立領造型的影響[4]，并歸納分析出單立領、連身立領、翻立領、連翻立領各立領結構本身的變化形態和變化方式[5]。研究人員對于立領結構研究已經具備了一定的理論和實驗基礎，但是研究方向仍是立足于傳統的立領結構設計方法，結構參數主要是領高和起翹量，缺乏領口形態對立領造型的影響研究；評價立領造型效果的參數主要是領口弧線長度、領傾角和空隙量，對于立領結構和整體造型的關系研究還存在不足。

近年來，隨著三維服裝虛擬技術的不斷成熟，借助虛擬試衣軟件開展的數字化服裝造型研究增多，如使用CLO3D軟件研究A型裙造型與結構之間的關系[6]，基于數字化三維人體模型進行旗袍定制設計[7]，但關于立領的數字化造型研究還不夠深入。基于以上研究現狀，本文利用虛擬試衣軟件研究立領結構參數與三維造型特征之間的關系，增加領口旋轉角度作為新的結構變量，并得到了快速通過結構參數獲得立領造型特征的數字化設計方法，能夠滿足不同頸部形態的人群對服裝造型的個性化需求，也為服裝工作者使用虛擬試衣軟件進行衣領造型設計提供了理論參考。

1 實驗部分

1.1 實驗準備

設置虛擬試衣模特為160/84A號型，對應的關鍵部位尺寸為頸圍33.6 cm，通過調整三維虛擬設計平臺中的參數來構建人體模型，虛擬人體模型和立領款式圖如圖1所示。使用富怡CAD V8.0繪制日本新文化上衣原型，測得前領窩弧線與后領窩弧線的總長約為37.8 cm，因此，設計立領的領底線長度為37.8 cm。

圖1 虛擬人體模型和立領款式圖Fig.1 Virtual human model (a) and style drawing of stand collar (b)

1.2 立領結構參數設計

立領的直角結構是立領紙樣的基礎；但在實際穿著中發現，直角立領前部與人體頸部存在的空隙量較大，因此，本文對立領做一些細節性處理，將1.5 cm寬度的直角立領前領口旋轉一定的角度以縮短領上口弧線，提升立領與頸部的貼合度。立領結構設計方法如圖2所示。

圖3為立領結構調整前后側面虛擬試衣圖。圖3(a)示出傳統立領直角結構，圖3(b)中領口旋轉角度為5°，領高和起翹量分別為3.5和1.5 cm。調整前的立領前領口空隙量較大，合體性較差；調整后的立領造型更為合體美觀，為觀察領口旋轉角度對立領造型的影響，將其設為實驗設計變量之一。

圖3 立領側面著裝效果對比圖Fig.3 Comparison of side stand collar dressing effect.(a)Right angle structure of stand collar;(b)Adjustment structure of stand collar

本文主要探究的是立領結構參數對造型的影響，因此將立領的領底線長度和衣身的領窩形態作為實驗設計定量，領高、起翹量和領口旋轉角度設為結構變量。根據人體頸長數據，領高一般不超過頸長的二分之一，因此領高范圍設定為2.5～4.0 cm[8]；1.0 cm起翹量為一般立領底線翹度的平均值，由上衣原型設計的立領起翹量一般為1.5～2.5 cm[9]，故將起翹量變化范圍設為1.0～2.5 cm；領口旋轉角度過大時，立領會阻礙人體頸部運動，將領高和起翹量分別設置為最大值4.0和2.5 cm，從0°開始逐漸增大旋轉角度，測量領上口弧線長度并進行虛擬試衣，當領口旋轉角度為15°時，該立領結構能夠適應頸部穿著需求，過大則會阻礙頸部運動，因此領口旋轉角度范圍為0°～15°。其中領高分別為2.5、3.0、3.5、4.0 cm；起翹量分別為1.0、1.5、2.0、2.5 cm；領口旋轉角度分別為0°、5°、10°、15°。將3個變量的4個水平完全組合，共進行64組實驗。

1.3 立領造型參數設計

富怡CAD能夠導出DXF格式的樣板在CLO3D中進行虛擬縫合，二者具有較好的相容性。使用富怡CAD繪制64個立領樣板，并輸出DXF格式的紙樣導入CLO3D 5.2.334中進行虛擬縫合，實驗采用面料為同一種系統自帶面料。立領前領口縫合前后對比見圖4。縫合前后的立領造型正、背面無明顯變化，但側面左右領口前后位置不一，出現左右交疊現象，為了保持測量方法的一致性，在實驗中將前領口也一并縫合。

圖4 前領口正面和側面縫合前后對比Fig.4 Comparison of front and side of front neckline before (a) and after (b) sewing

立領造型是領子的立體結構，通常用表示造型特征的參數進行評價。領座傾斜角、領座前部造型等是影響立領造型的關鍵因素[5]，本文通過測量相應的造型參數來評價立領造型特征，除了常用的空隙量和領傾角外，增加了領寬和領深參數，最終確定的立領造型參數和測量方法如表1所示。

表1 造型參數測量方法Tab.1 Measurement method of modeling parameters

以領高為3.5 cm、起翹量為1.5 cm、領口旋轉角度為10°的立領為例，部分參數測量示意圖如圖5所示。其中領上口弧線長度由富怡CAD測量得到，領寬、領深和空隙量由CLO3D軟件測量得到，各傾斜角通過截取試穿圖片在CorelDRAW X4中測量得到。

圖5 造型參數測量圖Fig.5 Measurement drawing of styling parameters.(a)Collar width； (b)Collar depth；(c)Amount of space at front of neck；(d)Amount of space at back of neck；(e)Amount of space at side of neck

2 實驗結果與分析

采用SPSS軟件對立領結構參數和實驗測量的立領造型參數進行相關性分析。Pearson相關系數用來度量定距型變量間的線性相關關系，Pearson相關系數用r表示。當0.8<|r|<1時為高度相關;當0.5<|r|≤0.8 時為中度相關；當0.3<|r|≤0.5 時為低度相關；當0≤|r|≤0.3時為極弱相關[10]。

式中：n為樣本數；xi和yi分別為2個變量的值。

2.1 領高與立領造型的相關性

領高與立領造型參數的相關系數如表2所示。領高與領深相關性最大，呈正相關；與領側傾斜角和頸側空隙量呈中度負相關；與頸后空隙量、領上口弧線長度呈低度負相關；與領前傾斜角、領后傾斜角相關性較弱；與頸前空隙量和領寬無明顯相關性。在CLO3D中截取同樣大小的起翹量為2.0 cm、領口旋轉角度為5°，領高分別為2.5、3.0、3.5和4.0 cm的立領正面、側面圖，如圖6所示。提取立領正面、側面輪廓圖，如圖7所示。

表2 領高與立領造型參數的相關系數Tab.2 Correlation coefficient between collar height and styling parameters

圖6 不同領高的立領結構圖和正面、側面試穿圖Fig.6 Collar structure drawing (a) and front (b), side (c) fitting drawing with different collar heights

圖7 不同領高下立領正面和側面輪廓圖Fig.7 Outline drawing of front and side of stand collar with different collar heights

從圖6可知，領深隨著領高的增大而增大，立領的錐形特征更加明顯。從圖7可知，領高越大，立領上領口與頸部距離更近，因此頸側、頸后空隙量減小；領側線條更加平直，立領的側傾斜角隨之減小。從立領二維結構圖看出，領上口弧線長度隨著領高的增大而減小。立領高度的變化不會直接影響到領前和領后的傾斜形態，故領高與領前、后傾斜角相關性較弱。立領的領底線長度不變，故領寬變化較小，領寬與領高無明顯相關性。

2.2 起翹量與立領造型的相關性

起翹量與立領造型參數的相關系數如表3所示。起翹量與領上口弧線長度呈中度負相關，與其他造型參數沒有明顯的相關性。領高為3.0 cm,領口旋轉角度為5°,起翹量分別為1.0、1.5、2.0、2.5 cm的立領正面和側面圖如圖8所示。圖9為立領正面和側面輪廓圖。

表3 起翹量與立領造型參數的相關系數Tab.3 Correlation coefficient between extent of warpage and styling parameters

圖8 不同起翹量的立領結構圖和正面、側面試穿圖Fig.8 Collar structure drawing (a) and front (b), side (c) fitting drawing with different warpages

圖9 不同起翹量下立領正面和側面輪廓圖Fig.9 Outline drawing of front and side of stand collar with different warpages

從二維結構圖可以看出，起翹量會影響立領的領底線和領上口線的曲度，起翹量越大，領底線彎曲程度越大，領上口弧線曲度也隨之加大，立領會更加貼合人體。輪廓圖顯示不同起翹量的立領正面輪廓線和側面輪廓線都較為接近，因此在1.0～2.5 cm的變化范圍內，起翹量對立領整體造型影響不大，與其他造型參數無顯著相關性。

2.3 領口旋轉角度與立領造型的相關性

領口旋轉角度與立領造型參數的相關系數如表4所示。領口旋轉角度與領前傾斜角呈高度正相關，與頸前空隙量呈高度負相關，與領上口弧線長度呈中度負相關，與頸后空隙量呈低度負相關，與其他造型參數沒有明顯的相關性。領高為3.0 cm,起翹量為1.5 cm,領口旋轉角度分別為0°、5°、10°、15°的立領正面和側面圖如圖10所示。圖11為立領正面和側面輪廓圖。

表4 領口旋轉角度與立領造型參數的相關系數Tab.4 Correlation coefficient between collar rotation angles and styling parameters

圖10 不同旋轉角度的立領結構圖和正面、側面試穿圖Fig.10 Collar structure drawing (a) and front (b), side (c) fitting drawing with different rotation angles

圖11 不同領口旋轉角度下立領正面和側面輪廓圖Fig.11 Outline drawing of front and side of stand collar with different rotation angles

由側面輪廓圖可知，隨著領口旋轉角度的增大，領前傾斜角逐漸增大。當領口旋轉角度為0°，即立領為直角立領時，頸前空隙量較大，領上下口弧線長度相近；將領口進行旋轉后，上領口弧線長度縮短，立領內角由直角變為銳角，故領側傾斜角隨著領口旋轉角度的增大而增大，立領上部更加貼合頸部，頸前空隙量隨之減小，頸后空隙量也出現一定程度的減小。立領造型正面輪廓無明顯變化，其他造型參數與領口旋轉角度無明顯相關性。

2.4 結構參數和造型參數的偏相關分析

上文研究了雙變量之間的簡單線性相關關系，但多個變量之間的相關關系是錯綜復雜的，有時會因為其他變量的存在，使得相關系數不能真實地反映2個變量之間的線性相關程度，因此，需要固定某些因素再來分析自變量和因變量的相關程度，即進行偏相關分析。領上口弧線長度與領高、起翹量、領口旋轉角度均存在相關關系，頸后空隙量、領前傾斜角均與領高和領口旋轉角度2個變量存在相關性，交換控制影響因素，對其進行偏相關分析，分析結果見表5。

表5 偏相關分析Tab.5 Partial correlation analysis

由表5可知，控制領高和起翹量后，領上口弧線長度與領口旋轉角度的相關性為-0.972，大于簡單相關系數的-0.619。對數據進行對比可知，交換控制變量后，上述3個造型參數與結構參數的凈相關系數均大于簡單相關系數。凈相關系數是在排除了其他影響因素下得到的相關關系，如排除領高和領口旋轉角度的影響后，起翹量與領上口弧線長度的相關性反而增強，但這是一種比較理想化的分析，在實際情況中，被解釋變量總會受到多方面因素(多個解釋變量)的影響，當這3個結構因素都會影響造型特征時，就會導致簡單相關系數和凈相關系數不一致。偏相關分析結果表明，以上各因素均與對應的造型參數具有相關性，能夠進行下一步的回歸分析。

3 數學模型的建立與驗證實驗

3.1 立領造型參數與結構參數的回歸分析

從上述數據分析可知，領上口弧線長度與領高、起翹量和領口旋轉角度均存在相關性，故使用SPSS多元線性回歸分析對其進行綜合分析[12]，得到如表6所示的輸出結果。顯著性檢驗的概率p值小于顯著性水平(α=0.05)，說明模型中的結構參數對造型參數影響顯著，數據結果具有統計學意義。

表6 立領結構參數與領上口弧線的回歸分析Tab.6 Regression analysis between structure parameters of stand collar and curve of upper neck

由此可得領上口弧線長度(l)關于領高(x)、起翹量(y)和領口旋轉角度(z)的數學模型:l=-0.857x-1.193y-0.118z+40.722。根據相關性和偏相關分析結果，除領寬外，可得到其他造型參數與結構參數之間的回歸方程，分別為：

d=1.150x+4.364

n1=-0.082z+1.744

n2=-0.099x-0.011z+2.359

n3=-0.206x+1.392

α=-3.800x+1.180z+81.625

β=2.600x+86.863

γ=-4.150x+128.831

3.2 立領數學模型的驗證實驗

為驗證立領數學模型的準確性，改變領高、起翹量和領口旋轉角度，由同一制作者采用同一品質的白坯布制作3款立領。其中：A款領高為2.5 cm，起翹量為1.0 cm，領口旋轉角度為10°；B款領高為3.5 cm，起翹量為2.5 cm，領口旋轉角度為5°；C款領高為4.0 cm，起翹量為2.0 cm，領口旋轉角度為15°。將樣衣在160/84A的人臺上進行試穿，試穿效果如圖12所示，從樣衣成品展示效果看，3款立領與CLO3D中虛擬立領造型較為接近，并且加入旋轉角度后的立領前部合體性和美觀性都有所提升，達到了預期效果。

在人臺上測量實際造型參數，與模型計算結果進行對比，結果如表7所示。表中數據顯示：實際制作的樣衣造型參數測量值與模型計算值的誤差較小，長度測量值誤差在0.3 cm以內;角度誤差稍大，在6°以內，但不影響立領整體造型。因此，該數學模型較為準確地反映了立領造型特征，設計師們可以通過改變結構參數快速獲得相應的立領造型。

圖12 立領樣衣驗證Fig.12 Sample verification of stand collar structure.(a)Type A;(b)Type B;(c)Type C

表7 數學模型計算結果與測量結果比較Tab.7 Comparison of calculation results of mathematical model and measurement results

4 結 論

衣領結構變化是影響立領造型的重要因素，為探究二者之間的關系，本文借助CLO3D虛擬試衣軟件，制作64款不同結構參數的立領，將獲得的立領造型參數進行分析，得出如下結論。

1)立領結構參數與造型參數具有相關性，領上口弧線長度與領高、起翹量、領口旋轉角度均具有相關性；頸后空隙量與領高、領口旋轉角度均存在相關性；影響領前傾斜角的變量為領高和領口旋轉角度，其中領口旋轉角度對其影響更大；領深、頸側空隙量、領后傾斜角、領側傾斜角僅與領高具有相關性；頸前空隙量僅與領口旋轉角度具有相關性；領寬與各結構參數都不具有顯著相關性。

2)添加領口旋轉角度作為結構參數后，立領造型的合體性和美觀性增強。

3)建立了立領結構參數與造型參數的回歸模型，通過改變結構參數可快速獲取立領造型特征，從而滿足多樣化的立領造型需求。

本文借助CLO3D虛擬試衣軟件探究立領造型與結構之間的關系，為其他領型以及服裝造型設計提供了一種新思路。但是本文研究選取的結構參數有限，立領造型單一，雖然能為其他衣領造型設計提供參考，但還需要研究更多參數以適應不同服裝造型的需求。