交互式衣領(lǐng)樣板自動(dòng)

1、交互式衣領(lǐng)樣板參數(shù)化智能生成研究摘要：以男襯衫樣板參數(shù)化智能生成為研究方向，提出了個(gè)性化樣板快速生成的概念。通過(guò)分析參數(shù)化服裝紙樣數(shù)學(xué)模型的構(gòu)造，提出了建立關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)的方法。重點(diǎn)研究了衣領(lǐng)紙樣自動(dòng)生成系統(tǒng)中的主要部位（衣身和衣領(lǐng)），通過(guò)建立曲線數(shù)學(xué)參數(shù)模型，從而得到了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。以領(lǐng)口領(lǐng)、立領(lǐng)為實(shí)例，闡述了樣板參數(shù)化的建立及其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，通過(guò)QT作為編程工具，初步嘗試建立了交互式衣領(lǐng)樣板參數(shù)化的自動(dòng)生成系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：參數(shù)化；智能；樣板 目前，服裝生產(chǎn)智能化1的發(fā)展存在一些瓶頸，如設(shè)計(jì)與制版系統(tǒng)彼此孤立、樣板不能完全實(shí)現(xiàn)智能化等，都成為制約和影響服裝生產(chǎn)效率和質(zhì)量的因素；與此同時(shí)，服裝結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計(jì)又是服裝工業(yè)生產(chǎn)中的瓶頸工序之一，設(shè)計(jì)技術(shù)的有優(yōu)劣直接影響服裝的質(zhì)量。國(guó)外在服裝智能化研究的領(lǐng)域中已經(jīng)取得了一定的成就，如GERBER公司的AG-CUMARK系統(tǒng)、GCCUMARK系統(tǒng)、法國(guó)LEC-TRA的MODARIS FITNET量身打板系統(tǒng)等2，都屬于服裝定做輸入系統(tǒng)，根據(jù)所選的款式選出最恰當(dāng)?shù)臉影?。?guó)內(nèi)對(duì)這方面的研究還在起步階段，雖然有些系統(tǒng)具備了自動(dòng)生成的功能，但是所建立的樣板知識(shí)庫(kù)還非常小，發(fā)揮不出專家系統(tǒng)的作用，還不能根據(jù)款式在知識(shí)庫(kù)中找出最與之相近的原型模型及各種部件如衣身、衣領(lǐng)、衣袖等，調(diào)出與之相對(duì)應(yīng)的樣板，該樣板可以根據(jù)輸入的尺寸進(jìn)行自動(dòng)修改。本文通過(guò)對(duì)參數(shù)化衣領(lǐng)紙樣數(shù)

3、學(xué)模型構(gòu)造的研究，建立了衣身原型、立領(lǐng)、領(lǐng)口領(lǐng)紙樣參數(shù)化設(shè)計(jì)。運(yùn)用紙樣自動(dòng)生成和交互設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合服裝本身和用戶的需求，完成衣身、立領(lǐng)及領(lǐng)口領(lǐng)的參數(shù)化分析，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)交互式衣領(lǐng)樣板的智能操作。1 參數(shù)化紙樣數(shù)學(xué)模型的構(gòu)造樣板在平面上一般都用點(diǎn)、直線、曲線來(lái)表示，因此紙樣二維參數(shù)化設(shè)計(jì)圖形的基本元素主要是點(diǎn)、直線和曲線。（1） 點(diǎn)平面上的一個(gè)點(diǎn)A由它的一對(duì)坐標(biāo)A（x，y）定義。（2） 直線已知二維空間中的兩點(diǎn)A(x1，y1)及B(x2，y2)。引入?yún)?shù)µ，則直線的參數(shù)方程可表示為xx1(x2x1)，yy1(y2y1) 。（3） 曲線曲線建立參數(shù)化數(shù)學(xué)模型的方法有很多，例如

4、三次樣條(Spline)曲線、貝賽爾(Bezier)曲線、B樣條(B-Spline)曲線以及Gamma樣條曲線等，在這里主要用的是二次Bezier曲線和三次Bezier曲線。Bezier曲線的定義3:給定n+1個(gè)控制點(diǎn)Pi(i=0,1,n),稱為n次Bezier曲線，則n次參數(shù)曲線P(t)= Pi (t) 0t1（4.1）這里，P0P1Pn為型值點(diǎn)，式中，Pi（i=0,1,2，n）是控制多邊形的n+1個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，控制多邊形是連接n條邊構(gòu)成的多邊形。(t)=C(1-t)n-1ti=(1-t)n-1ti（4.2）稱為Bernstein基函數(shù)，Cin為組合數(shù)，如C01= C02= C03= C1

5、1= C22= C33= 1, C12=2, C13= C23=3。 在建立曲線數(shù)學(xué)模型時(shí)，還利用了二次Bezier曲線以及三次Bezier曲線，如圖1、2可看到其表現(xiàn)形式。 圖1 二次Bezier曲線 圖 2 三次Bezier曲線2 Bezier曲線的應(yīng)用選擇文化式原型衣片上的后領(lǐng)窩弧線為例，以此來(lái)說(shuō)明Bezier曲線在此衣領(lǐng)樣板自動(dòng)生成系統(tǒng)中原型衣片樣板及衣領(lǐng)樣板上各段曲線生成模塊曲線部分的生成方法。圖3為 QT類立方Bezier曲線用法示例。在進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)曲線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，如圖4就是衣身原型領(lǐng)窩弧線的結(jié)構(gòu)圖。然后在分析結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做出Bezier曲線的控制線，如圖5為領(lǐng)窩

6、弧線控制線的繪制圖。利用控制點(diǎn)C1與C2在當(dāng)前位置與給出的端點(diǎn)之間增加一條立方Bezier曲線，在增加曲線之后，當(dāng)前位置就更新為這條曲線的最后一點(diǎn)。QLinearGradient myGradient; QPen myPen; QPainterPath myPath; myPath.cubicTo(c1, c2, endPoint); QPainter painter(this); painter.setBrush(myGradient); painter.setPen(myPen); painter.drawPath(myPath);圖3 QT類立方Bezier曲線用法示例 圖4 文化式原型

7、衣片后領(lǐng)窩弧線 圖5 Bezier控制線在以上分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)Bezier曲線的定義，用QT類C+來(lái)程序編寫(xiě)：QPoint pointC(10, (b/20+3)/3+R);QPoint pointD(b/20+13, R);QPoint pointCD(b/20+3), (b/20+3)/3+R);QPainterPath path;path.lineTo(pointC);path.cubicTo(pointC, pointCD, pointD);painter.drawPath(path);除了后領(lǐng)窩弧線，還有衣領(lǐng)樣板上的曲線，袖籠曲線等，所以不僅涉及到二次Bezier曲線，還運(yùn)用到三次

8、Bezier曲線。Bezier曲線是很好的曲線自動(dòng)生成工具，準(zhǔn)確地確立點(diǎn)的坐標(biāo)，就可以得到想要的，理想的曲線。3 紙樣參數(shù)化設(shè)計(jì)為了使衣領(lǐng)樣板能夠自動(dòng)生成，必須現(xiàn)對(duì)衣身原型及衣領(lǐng)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。3.1原型參數(shù)化設(shè)計(jì)文化式原型衣片的繪制主要是依據(jù)參數(shù)B*，即凈胸圍值，根據(jù)給定的胸圍就可以結(jié)合手工結(jié)構(gòu)制板公式及原理建立起原型衣片中各點(diǎn)、線之間的相關(guān)函數(shù)，生成路徑。圖6中，首先對(duì)日式原型衣片建立各坐標(biāo)點(diǎn)，設(shè)參數(shù)B*，B*為凈胸圍，根據(jù)女性標(biāo)準(zhǔn)體是160/84A，將系統(tǒng)繪制的原型衣片胸圍初始值設(shè)為84cm，胸圍值可以由用戶根據(jù)顧客尺寸或需要自定義改變。表1提供衣身原型上點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)。圖6 文化式原型控

9、制點(diǎn)表1 文化式原型衣片點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)自定義X相關(guān)函數(shù)自定義Y相關(guān)函數(shù)OABCDEFF1GHIJKLMNPQRR1R2STUVWXY040.4477.10023.524.5474723.520.527.542.54737.837.821.59.37.810.833.439.315.53018.520.628.2037.529.940.438171717170035.633.332-3.45-3.451301900-2.5-3.45171726.319.118.8(B*/2+5)-(B*/20+2.9)-0.2B*/2+5B*/20+2.9(B*/2+5)/2(B*/2+5)/2+1B*

10、/2+5B*/2+5(B*/2+5)/2(B*/6+4.5)+2(B*/2+5)-(B*/6+3)-2.5(B*/2+5)-(B*/20+2.9)+1.89B*/2+5B*/2+5-9.2B*/2+5-9.2(B*/2+5)/2-2(B*/6+4.5)/2(B*/6+4.5)/2-1.5(B*/6+4.5)/2+1.5B*/2+5-9.2+1.5B*/6+4.5(B*/2+5)-(B*/6+3)B*/6+4.5(B*/6+4.5)+2.12(B*/2+5)-(B*/6+3)-1.7738-(B*/20+2.9)+138+(B*/20+2.9)/338-(B*/6+7)38-(B*/6+7)38

11、-(B*/6+7)38-(B*/6+7)38-(B*/20+2.9)/338-(B*/20+2.9)*2/338-(B*/20+2.9)*2/338-(B*/6+7)-438-(B*/6+7)+238-(B*/6+7)38-(B*/6+7)38-(B*/6+7)+9.3238-(B*/6+7)+2.1238-(B*/6+7)+1.77X坐標(biāo)Y坐標(biāo)自定義X相關(guān)函數(shù)自定義Y相關(guān)函數(shù)ZZ1Z211.311.813.231.6-0.55383.2 領(lǐng)口領(lǐng)樣板參數(shù)化設(shè)計(jì)為了滿足不同客戶需求和尺寸數(shù)據(jù)的衣領(lǐng)樣板，衣領(lǐng)樣板參數(shù)的設(shè)定更為人性化與便捷。衣領(lǐng)從它的構(gòu)成上被分為無(wú)領(lǐng)型結(jié)構(gòu)和有領(lǐng)型結(jié)構(gòu)。領(lǐng)口領(lǐng)屬于無(wú)

12、領(lǐng)型結(jié)構(gòu)，其中它的類型很多如圓領(lǐng)、一字領(lǐng)、V字領(lǐng)等等。這里以一字領(lǐng)為例說(shuō)明領(lǐng)口領(lǐng)的參數(shù)設(shè)計(jì)原理。圖7為一字領(lǐng)領(lǐng)口參數(shù)點(diǎn)。表2為點(diǎn)坐標(biāo)。圖7 一字領(lǐng)領(lǐng)口各參數(shù)點(diǎn)表2 一字領(lǐng)點(diǎn)坐標(biāo)值X坐標(biāo)Y坐標(biāo)自定義X相關(guān)函數(shù)自定義Y相關(guān)函數(shù)A1A2BB1C1C2D1D233.330.5474715.5818.40035.234.329.926.937.436.43535B*/2+5B*/2+538-(B*/20+2.9)+138-(B*/20+2.9)-2其中，A1、A2、C1、C2分別根據(jù)所在前后肩線的直線方程，以及距離端點(diǎn)的距離來(lái)計(jì)算得出。3.3立領(lǐng)樣板參數(shù)化設(shè)計(jì)圖8中d值決定了領(lǐng)面寬，而eq是起翹量，根據(jù)

13、對(duì)頸部生理構(gòu)造與運(yùn)動(dòng)特征，以及衣領(lǐng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的研究,eq的自定義建議值趨于1.5-2cm之間，但也可以自定義立領(lǐng)的起翹量。ab+cd取決了領(lǐng)圍值，即日式原型衣片中前后領(lǐng)窩弧線之和。表3為立領(lǐng)點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)。圖8 立領(lǐng)參數(shù)坐標(biāo)點(diǎn)表3 立領(lǐng)點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)自定義X相關(guān)函數(shù)自定義Y相關(guān)函數(shù)ODEpqabc0019.59.819.517181903001.532.52ab+cd(ab+cd)/3*2ab+cd5*(ab+cd)/6(ab+cd)-(ab+cd)/12(ab+cd)-(ab+cd)/12+1deqdd-0.5d-1 4 衣領(lǐng)樣板自動(dòng)生成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4.1 系統(tǒng)框架流程隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展

14、，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)各種程序的設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，本程序結(jié)合日式原型樣板以及各種款式的衣領(lǐng)樣板的制作原理，經(jīng)過(guò)實(shí)際的需求分析，采用QT作為編程工具。如圖所示為交互式衣領(lǐng)樣板自動(dòng)生成系統(tǒng)的整體功能模塊設(shè)計(jì)。圖8 交互式衣領(lǐng)樣板智能生成系統(tǒng)整體框架圖4.2 交互式樣板自動(dòng)生成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以立領(lǐng)、襯衫領(lǐng)、領(lǐng)口領(lǐng)為例，說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)樣板自動(dòng)生成和修改。打開(kāi)系統(tǒng)之后，選擇所需要自動(dòng)生成的衣領(lǐng)的類別，然后在右下角的頁(yè)面上輸入數(shù)據(jù)，樣板自動(dòng)生成。需要修改樣板時(shí)，直接修改數(shù)據(jù)就可以了。圖9、圖10分別為一字領(lǐng)、立領(lǐng)樣板生成。 圖9一字領(lǐng)參數(shù)生成 圖10立領(lǐng)參數(shù)生成5 結(jié)論在參數(shù)化服裝紙樣數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出了對(duì)服裝樣板參數(shù)化的概念，對(duì)原型、立領(lǐng)、領(lǐng)口領(lǐng)樣板進(jìn)行研究，建立了紙樣參數(shù)化設(shè)計(jì)，初步實(shí)現(xiàn)了服裝紙樣的數(shù)字化。通過(guò)對(duì)衣身、衣領(lǐng)的參數(shù)化分析，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，說(shuō)明了衣領(lǐng)自動(dòng)生成系統(tǒng)的可行性、正確性。最后利用直觀、開(kāi)發(fā)、可視化的QT作為編程工具，建立了交互式衣領(lǐng)樣板自動(dòng)生成系統(tǒng)。總之，服裝樣板自動(dòng)生成是一個(gè)嶄新問(wèn)題，并無(wú)現(xiàn)成模式可循，要進(jìn)行深入研究。從應(yīng)用中可以看出，服裝樣板自動(dòng)生成系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)，隨著服裝CAD和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，它必將不斷地完善和發(fā)展，有廣闊的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)1 劉雁，耿兆豐，劉曉剛.智能技術(shù)在服