基于合體兩片袖的內旋造型結構設計

魯 虹，宋佳怡，李圓圓，滕峻峰

(1.東華大學 服裝與藝術設計學院，上海 200051；2.東華大學 現代服裝設計與技術教育部重點實驗室，上海 200051；3.上海陶滕服飾有限公司，上海 201612)

當今市場上，服裝的外部廓型已不再是男剛女柔的風格形象，尤其是針對女性職業裝，設計師會以塑造簡潔干練的形象為目標進行設計。合體兩片袖結構在某種程度上不僅可以滿足活動性和機能性的要求，還可以凸顯職業女性的英氣[1-2]。

人體手臂通常呈現3種狀態，分別為前勢、彎勢及扣勢。前勢是指手臂呈現前傾狀態；彎勢是指袖肘處呈彎曲狀態；扣勢是指人體站立條件下，由于尺骨和橈骨的交叉引起了手臂的內旋形態[3]。在傳統結構設計方法中，兩片袖大都從滿足手臂的前勢和彎勢著眼，通過增大前袖偏量，控制重疊來進行袖片彎勢處理，同時利用面料紗向的拉力，縫合后斜紗產生的拉伸作用使袖身變得彎曲[4]。

本文從女性人體手臂結構特點出發，通過立裁實驗，在已有研究的基礎上，提出了3種合體兩片袖內旋造型實現的結構設計方法，探討不同方法下變量組合關系對內旋造型的影響，以此探尋最佳參數組合，解決兩片袖的內旋造型設計問題，以期為服裝設計師和版師提供有效的結構制版依據。

1 兩片袖內旋造型的結構理論基礎

1.1 人體手臂內旋結構

人體手臂是由大臂、小臂和手掌3部分組成，大臂和小臂中間由肘關節連接，小臂和手腕通過腕關節相連。尺骨和橈骨是小臂的骨骼。當人體手臂自然下垂時，尺骨和橈骨這2塊骨骼呈“內尺外橈”的交叉形狀，引起小臂自然狀態下向內扭轉，形成了手臂內旋形態，如圖1所示。

圖1 人體手臂“三勢”Fig.1 Three kinds of posture of human arm

內旋形態體現在服裝上，最主要的變化是內旋造型袖的袖口截面軸線相對于常規西裝袖的袖口軸線產生的內旋夾角[5]。為保證袖子與人體的一致，在袖子制版時，應對袖子進行內旋造型的結構設計處理。圖2示出內旋造型袖與常規袖?？煽闯觯瑑刃煨托渑c大臂向外擴張，小臂內扣形態相一致，在符合前勢和彎勢的條件下，同時解決了手臂扣勢的問題，形成了向內旋進的袖子造型。

圖2 內旋造型袖與常規袖Fig.2 Inner rotation s leeve(a) and regular sleeve(b)

1.2 內旋造型結構設計

在衣袖設計中，兩片袖在結構上屬于圓裝袖，圓裝袖中肩線的位置處在人體肩部的肩端點附近，最能反映人體手臂的特征[6]。在袖原型的基礎上進行立體裁剪實驗確認效果，再由立體到平面進行轉換，結合已有理論，袖子的內旋效果可通過以下3種結構設計方法實現。

1.2.1 分割線借量法

通過立裁實驗發現，在肘部以下的前袖分割線上進行扭力的設置可以形成較好的內旋造型。如圖3(a) 所示，在肘線以下位置進行前袖分割線的位置變動，使變動后的大袖前分割線位置的紗向為斜絲，更利于歸拔。如圖3(b)所示，對大袖處理，進行拼合，產生前后袖縫差。于是，通過上述剪切、拼合處理所形成前后分割線的長度差形成了內旋所需要的扭力。如圖3(a)所示，在常規西裝袖的袖筒基礎上固定O點不動，P點向小袖袖中偏移得到新的點P′，繪制新的分割線OP′，重新確定兩片袖的前袖分割線為QOP′，陰影部分就是大小袖分割借量，PP′的長度為此方法中的變量A。

圖3 分割線借量法示意圖Fig.3 Diagram of parting line shifting method.(a)Sleeve pattern；(b)Top sleeve transfer

1.2.2 袖中線偏移法

袖中線偏移也稱為袖筒-袖眼旋轉法。根據袖筒、袖眼變化規律可知，袖眼的旋轉會引起袖筒的變化，從而造成袖子臂根和袖口處的扭曲形成向內窩服的內旋造型。袖眼的旋轉在該結構設計中的操作為袖中線的平移，該方法的原理實際上是袖眼、袖筒、袖山三者的共同作用。如圖4所示，將袖中線向右平移一定量，即袖中線偏移量，取平移后新的前后袖肥的1/2分別做豎直分割線，同樣將袖山弧線做對稱復制，得到相應旋轉后的袖眼和袖筒模型。為減少平移帶來的不定性，將前后分割線的位置固定：以袖肥線為基準，袖中線偏移即袖眼傾斜量的改變使小袖的造型位置發生了偏移，根據小袖結構寬度設定，在偏移量的改變下，保持O′D(小袖寬度)的值為4 cm，再通過平移確定前袖分割線位置；以袖底點往后袖偏離7.5 cm處為后袖袖肥上的分割起點，按照常規袖中的分割線處理方法進行處理[7]。沿大小袖分割線將小袖取出，修順前后輪廓線；將大袖展開，修順前后輪廓線。

圖4 袖中線偏移法示意圖Fig.4 Diagram of sleeve midline deflection method

1.2.3 袖中線旋轉法

在立裁處理中發現，袖中線的旋轉變化能夠使其在拼合成袖筒時產生錯位的長度差，長度差的產生形成了內旋所需要的錯位扭力。而且袖中線旋轉過程中也包含了袖筒、袖眼的旋轉，在2個方面加強了袖子內旋的效果，經過以上處理后就能在平面結構設計的基礎上得到內旋造型的兩片袖。

將袖中線向前袖旋轉一定量，如圖5(a)所示，取旋轉后新的前后袖肥的1/2分別做平行于袖子的袖筒輪廓線，將袖山弧線做對稱復制，得到相應旋轉后的袖眼和袖筒模型。在經袖中線旋轉后，前后袖窿底點的位置產生了偏差，即E、E′點之間的差距，這是此方法內旋結構產生的主要原因。取出小袖，將陰影塊從E點到E′點進行點對點平移，補足由旋轉產生的量，并在小袖上對補足量進行分散合并處理，將袖底縫的差量補在袖肘線以上的部分，處理好的小袖紙樣如圖5(c)所示。

圖5 袖中線旋轉法示意圖Fig.5 Diagram of sleeve midline rotation method.(a)Sleeve pattern;(b)Under sleeve transfer;(c)Under sleeve

2 虛擬試驗與正交設計

本文研究使用三維虛擬試衣軟件CLO3D，將二維紙樣用三維的方式進行呈現，從而更加直觀地展示樣衣袖型效果。系統中人臺趨于靜止，減少了試驗時因外界環境造成的誤差；同時3種結構方法處理位置、設計量的不同，所達到的內旋效果不同，在此基礎上進行3種方法的正交試驗設計，可更好地探究理想造型所對應的參數值組合，對以往的經驗數值法進行驗證與補充。

2.1 試驗參數水平設計

結合企業中袖型打版數據與虛擬試衣中的模特試穿效果進行內旋造型參數變量的數據設定。將以上3種方法分別編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組。Ⅰ組分割線借量取值范圍為0～2 cm，檔差為0.5 cm；大袖處理中合并的量分別取值為0.3 、0.6 、0.9 、1.2 cm，在借量為1 cm的恒定條件下對其進行單獨的變量處理，擇最優參數。Ⅱ組分割線借量取值范圍為0～4 cm，檔差為1 cm。Ⅲ組分割線借量取值范圍為0～4 cm，檔差為1 cm。

對上述16組單變量西裝袖以及常規西裝袖，共計17組進行CAD的紙樣結構設計，將相關二維樣板導入CLO3D軟件，進行三維虛擬試衣試驗。選取6個視角進行視圖的截取，并從仰視圖中按圖6所示，提取變量：內旋夾角[8]。該變量可用數據的形式直觀表達內旋造型的效果[9]。

圖6 內旋夾角示意圖Fig.6 Diagram of inner rotation angle

首先對內旋夾角和各變量之間的關系采用SPSS軟件進行分析；其次結合虛擬樣衣的各視圖對樣衣進行初步造型評價。試驗結果表明，Ⅰ組、Ⅱ組及Ⅲ組各組中參數變量越大，內旋夾角越大，各參數與內旋夾角呈正比關系。

從造型方面分析：Ⅰ組樣衣制圖時只對肘下袖身進行處理，其袖山造型無明顯變化；Ⅱ組樣衣袖身整體比較飽滿圓潤，隨著取值的增大，基本呈現前袖山變薄、后袖山變厚的趨勢，袖口后外側也明顯越來越貼合手腕；Ⅲ組樣衣與Ⅱ組變化趨勢基本相似，但取值增大時，袖肘部分易出現明顯的外凸，造型上略顯怪異。

綜上分析，排除明顯離群值，確定各參數取值范圍：Ⅰ 組大小袖分割線借量取值范圍為0～1.5 cm，大袖增加拔量為0.3 cm；Ⅱ 組袖中線偏移量取值范圍為1～4 cm；Ⅲ 組袖中線旋轉量取值范圍為0～3 cm。

2.2 正交試驗方案設計

通過正交試驗可以發現3種袖子內旋結構設計方法綜合運用時的最佳參數組合。根據三維虛擬試驗的結果確定各變量的具體水平(見表1)，將三因素四水平表導入SPSS軟件中，生成正交試驗表。表2示出正交組合試驗中各款樣衣對應的參數及測量值。編號Z1指的是在分割線借量為1 cm，袖中線偏移量為2 cm，袖中線旋轉量為3 cm組合條件下形成的袖子款式。

表1 正交試驗因素水平表Tab.1 Orthogonal test factor level table

表2 正交試驗組合及樣衣數據Tab.2 Orthogonal test combination and sample data list

2.3 紙樣結構設計

將3種方法中的參數組合后進行樣板制作，其中Z1款結構圖如圖7所示，并完成余下的15組紙樣設計。

圖7 紙樣設計Fig.7 Pattern design

3 主客觀評價分析

3.1 客觀評價數據分析

對正交試驗數據的分析，一般采用方差分析法與極差分析法2種驗證方法，通過這2種方法驗證3種變量對內旋夾角的影響程度。

3.1.1 方差分析法

本文主要是研究各因素對內旋夾角的影響大小，并通過均值和成對比較分析，得到最優的參數組合方案。方差分析法用于2個及以上的樣本均數差別的顯著性檢驗，通過分析研究不同來源的變異對總變異的貢獻大小，從而確定可控因素對研究結果影響力的大小。將三維虛擬試驗中得到的正交試驗數據表導入SPSS軟件中進行方差分析(見表3)，檢驗各變量對主體的效應差異。

表3 主體間效應的檢驗Tab.3 Test of integrant effect

根據表3的檢驗結果可知，在分割線借量、袖中線偏移量和袖中線旋轉量3種方法組合進行兩片袖制圖的情況下，分割線借量A、袖中線偏移量B和袖中線旋轉量C的顯著性sig.值分別為0.039、0.046、0.001，均小于標準的0.05，則可判斷分割線借量、袖中線偏移量和袖中線旋轉量的變化對袖子的內旋夾角均有顯著性影響。其中三者的顯著性也存在差異，所以對內旋夾角的影響程度由大到小依次為袖中線旋轉量、分割線借量、袖中線偏移量，袖中線旋轉量對內旋夾角的影響程度最大。

3.1.2 極差分析法

極差分析法通過比較極差的大小進而確定因素的主次。將15組變量及內旋夾角等數據導入SPSS軟件中獲得極差分析表，得到內旋夾角達到最大的方案：分割線借量為1.5 cm，袖中線偏移量為4 cm，袖中線旋轉量為3 cm。而對內旋夾角影響程度的順序為：袖中線旋轉量、分割線借量、袖中線偏移量。極差分析的結果與方差分析所得結果一致。

3.2 主觀評價數據分析

本文主觀評價分為以下2種方式：1)受試者穿著服裝后依據自身的感受對服裝的動態舒適性進行評分；2)參評人員觀察人臺上的樣衣外觀效果，根據主觀評價尺度進行靜態美觀性評分。采用主觀評價中常用的心理學標尺法將主觀感覺進行分值量化，分為5個等級：差、較差、一般、較好、好，分別對應評分數值：1、2、3、4、5。借助等級反映服裝的舒適度與美觀性。

靜態主觀評價標準關鍵點在于大臂后部的外張趨勢、袖肘處的平順程度、袖子前傾程度以及袖子的內旋效果。樣衣若大臂無明顯外張趨勢，袖身較平緩；袖肘平緩，無凸起；袖身前傾明顯；袖口或袖身內旋造型及趨勢明顯；且袖身整體造型美觀合體，線條流暢，則該樣衣的主觀靜態美感較高。

3.2.1 主觀評價有效性分析

在進行服裝舒適性主觀評價的過程中，對服裝穿著試驗評價的結果進行預分析，檢驗受試者之間的評分結果是否具有一致性，從而決定試驗中受試者的主觀評價是否具有有效性。本文采用Kendall協同系數檢驗法[10]對評價結果的一致性進行驗證。對16件樣衣的評價指標進行檢驗發現，sig.值均小于0.05，所以評判者的標準一致，主觀實驗數據有效。以上結果可以證明，在主觀評價中各參評人員的主觀評價是一致的。

3.2.2 動靜態評分數據分析

3.2.2.1靜態美觀性主觀評價分析 靜態舒適性評價試驗中3位參評人員針對袖子的外型進行評分,各指標評分均值如圖8所示。從圖中各樣衣的袖身后部外擴程度、袖子肘部平順程度、內旋造型明顯程度以及袖子整體效果評分結果的平均值可以發現，Z11、Z16號樣衣的袖子向外擴的程度最大，而Z13號樣衣的外擴程度最小。

圖8 靜態美觀性評價折線圖Fig.8 Static aesthetic evaluation line chart

肘部形態的評分中Z1、Z7、Z11號樣衣的肘部平順程度較差，結合制圖發現，當袖中線旋轉量達到3 cm 時，袖子的樣板與常見的樣板產生了較大的差異，最明顯的是將結構圖實踐到樣衣之后肘部會產生明顯的凸起。由內旋造型評分可知，Z7號樣衣袖身內旋程度最大。從袖子整體效果評分折線圖可得，Z2、Z9、Z14、Z15號樣衣評分最高，Z3、Z8、Z10、Z12、Z13號樣衣整體效果次之，Z1和Z7號樣衣的整體美觀性最差。

3.2.2.2動態舒適性主觀評價分析 將手臂劃分為如圖9所示的幾個評測區域[11]，收集動態舒適性評價試驗中6位受試者的主觀評分平均值，并對每件樣衣所有指標的評分做總和運算[12]，結果如表4所示。

圖9 主觀評價區域Fig.9 Subjective evaluation area

表4 動態舒適性評價各指標評分均值Tab.4 Score mean value of dynamic comfort index

從表4動態舒適性評價各指標評分均值看出，人體在前舉90°和寫字時，由于動作幅度較大，舒適性相對較差。大臂對應的袖子R區的舒適性主觀評價中，Z7號舒適性最差，此袖子是袖中線旋轉量取值范圍中的最大值與袖中線偏移量最大值的組合。袖子的前袖山飽滿度受到壓迫變薄，整體在袖山部位的舒適性最差。

根據袖子W區的評分看出，Z7款的舒適性最差。S區和T區的評分均值一般較高，且不同樣衣在該區域評價分值的差值較小，側面反映內旋造型對大臂和袖肘對應的袖身區域的舒適性影響較小。在樣衣評價的總分中：Z7、Z16、Z1、Z11號樣衣的評分較低，整體舒適性較差；Z2、Z14、Z15號樣衣的舒適性較佳；其余樣衣的舒適性一般，區別較小。

3.3 小 結

綜合試驗數據的主客觀評價可知，Z7號樣衣的內旋效果最佳，但其舒適性和美觀性反而是所有樣衣中最差的。在分割線借量為1.5 cm，袖中線偏移量為4 cm，袖中線旋轉量為3 cm時，樣衣的前袖山飽滿度變差，后袖縫向外擴張的趨勢明顯，袖肘處也有明顯的凸起，袖口處因為內旋過度的緣故導致其舒適性變差。反觀Z2、Z14、Z15號樣衣的舒適性較好，結合內旋夾角的大小可知，Z15號樣衣優于Z2和Z14號樣衣，因此確定Z15號樣衣兼具美觀舒適性，且內旋造型較為明顯。根據Z15號樣衣數據進行成衣制作，服裝效果如圖10所示。

圖10 Z15號成衣效果Fig.10 Garment appearance of Z15 sample.(a)Front；(b)Side；(c)Back

4 結 論

1)對袖子的內旋造型進行了分析，研究其成因及影響因素，確定了3種內旋造型的結構設計方法：分割線借量法、袖中線偏移法、袖中線旋轉法。

2)基于3種參數的正交試驗進行組合結構制圖，并完成三維虛擬試衣及樣衣試驗。根據方差、極差分析確定各個變量對內旋夾角的影響程度是袖中線旋轉量、分割線借量、袖中線偏移量；由大到小使內旋夾角達到最大值的方案是：分割線借量取 1.5 cm，袖中線偏移量取4 cm，袖中線旋轉量取3 cm。

3)在建立主觀評價體系的基礎上，對樣衣進行美觀性與舒適性評價。通過客觀和主觀評價分析，得到了兼顧美觀性和舒適性且造型最佳的樣衣，其對應的分割線借量、袖中線偏移量、袖中線旋轉量分別為0.5、2、1 cm。

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