Технические науки/ 12. Автоматизированные системы управления на производстве

к.т.н. Гусева М.А., д.т.н. Петросова И.А., д.т.н. Андреева Е.Г.,

магистрант Айкян Д.А., аспирант Тутова А.А.

Московский государственный университет дизайна и технологии, Россия

Исследования нестабильности формы одежды с помощью системы трехмерного сканирования

 

Известно, что одежду относят к объектам с нестабильной поверхностью. Трехмерную форму одежда приобретает после того как ее наденут на тело человека. Именно тело человека во многом определяет ее трехмерную конфигурацию. Человеку во время бодрствования свойственно постоянно находиться в двух вариантах состояния: в статике и динамике. Поэтому перед проектировщиками одежды стоит задача правильного выбора прибавок к основным участкам конструкции и обоснованных конструктивных решений модели с учетом влияния совокупности формообразующих факторов, в том числе динамического соответствия:

Результатом многолетних исследований специалистов швейной отрасли установлены три основных фактора, определяющие статичную трехмерную конфигурацию одежды гладкой формы: припуск на свободное облегание к полуобхвату груди; покрой рукава; членение стана и рукава. Припуск на свободное облегание к полуобхвату груди (Пг) является основным формообразующим фактором. Однако значение припуска Пг не несет в себе достаточную информацию о форме изделия. Определённая величина припуска может принадлежать различным формам одежды, поскольку одни и те же значения припусков рекомендуются моделирующими организациями для разных силуэтов.

Каждый человек многократно в течение дня совершает движения, сопровождаемые размахом верхних и нижних конечностей с различной амплитудой. При этом размерные признаки торса тела и рук получают как положительные динамические приросты, так и отрицательные. Реализация некоторых движений возможна за счет «излишков» материала одежды, расположенных в зонах динамического соответствия и силуэтного решения (ниже опорных участков поверхности изделий). Известно, что основным препятствием выполнения движений рук с максимальной амплитудой является наличие рукава, ограничивающего перемещение руки вперед и вверх. При надевании одежды свободной формы на человека на ее поверхности в области узла «пройма – рукав» образуются свободные складки и заломы. «Излишки» ткани дают возможность перемещения руки внутри изделия. При поднятии вверх одной руки происходит перемещение поверхности изделия вслед за рукой по траектории, подобной траектории движения руки, так как плечевые изделия имеют незамкнутый контур по линии низа.

При этом в женской плечевой одежде при отсутствии фиксации изделия по линии талии, наблюдается отклонение линии низа от горизонтального положения. При закреплении формы по нижнему опорному участку поверхности тела (например, в комплекте блуза + юбка), комфортная реализация движения возможна за счет «динамических резервов» плечевого изделия. Отклонение линии низа поясного изделия (юбка) наблюдается при максимальной амплитуде движения рук вверх.

При одновременном движении обеих рук динамическое соответствие системы «человек-одежда» частично достигается за счет использования припуска на свободное облегание на участках одежды и растяжения материала. Однако перечисленных параметров недостаточно для комфортного выполнения движений рук с максимальной амплитудой и происходит перемещение изделия вдоль тела человека, возникают дефекты (рис. 1). Следовательно, разработка конструкций моделей одежды с высокими эргономическими свойствами должна быть основана на достоверной информации о величинах и местоположении динамических приростов.

Исследования нестабильности трехмерной формы одежды проводились для целей проектирования школьной одежды с высокими динамическими показателями [1, 2].

 

                                        а                                                           б

Рисунок 1 – Динамическое состояние системы «человек-одежда»:

а - визуализация возникновения дефекта в изделии в области проймы спинки при движении обеих рук вперед; б – эргономические схемы движения

 

Для правильного определения участков тела с положительными динамическими эффектами необходимо грамотно позиционировать за участками конструкции одежды определенные конструктивно-декоративные средства, обеспечивающие необходимые динамические эффекты.

В исследованиях применялись система технического зрения, сопряженная с системой автоматизированного проектирования одежды, Инструменты программно-технических сканирующих комплексов, например как в бесконтактном измерительном комплексе МГУДТ, позволяют получать виртуальные образы фигур, как в статическом положении, так и в динамике с точными значениями динамических эффектов размерных признаков [3, 4, 5].

С помощью бесконтактного измерительного комплекса МГУДТ определялись значения размерных признаков в статике и динамике. Для оценки динамического соответствия применялись показатели: форма тела одетого человека при совершении движения рук в сопоставлении с аналогичной формой для обнаженного человека и степень перемещения изделия при движении рук.

Рисунок 2 – Визуализация процесса снятия измерений динамического состояния системы «человек-одежда» в графической среде системы трехмерного сканирования МГУДТ

 

В результате эксперимента определена зависимость влияния амплитуд движений рук на величины динамических эффектов размерных признаков нижнего и верхнего опорных участков фигуры. В графической системе построена виртуальная модель преобразования торса фигуры, визуализирующая участки с положительными и отрицательными динамическими эффектами.

Проведение с помощью системы трёхмерного сканирования исследований по виртуальному позиционированию траекторий снятия размерных признаков, как с положительными, так и отрицательными динамическими эффектами позволяет выявить зоны соответствия трехмерной формы одежды соответствующим участкам фигуры для определения в конструкции одежды участков, подверженных деформациям растяжения или смятия материала изделия. Полученная информация предназначена для проектирования конструкций моделей одежды с высокими динамическими показателями [6].

 

Литература:

1.                      Гусева М.А., Айкян Д.А.. Исследование рынка тематической школьной формы // Инновационная наука. – 2015. № 10, Ч. 2, с 240- 241.

2.                      Гусева М.А., Бахадурова З.Б. Анализ перспектив развития школьной формы в России. // «Наука, техника, образование». - 2015, № 8 (14), с. 22-24.

3.                      Ц.С. Ду, И.А. Петросова, М.А. Гусева, Е.Г. Андреева Разработка манекенов для конструирования одежды // Дизайн и технологии.- 2014, № 40 (82).- С.27-34.

4.                      А.А. Тутова, И.А. Петросова, М.А. Гусева, Е.Г. Андреева. Особенности построения трехмерной модели манекена для одежды по данным трехмерного сканирования // Современные проблемы науки и образования.- 2015, № 2. URL: http://www.science-education.ru/122-20400. (дата обращения: 26.10.2015).

5.                      Lunina E.V., Petrosova I.A., Guseva M.A. Innovations in 3-D clothes design // Materials of 2nd International Conference “New technologies NT-2015” development and application, University of Mostar, 2015, 24-25 April, Bosnia and Herzegovina. – P. 513-519

6.                      Петросова И.А., Андреева Е.Г. Разработка технологии трехмерного сканирования для проектирования виртуальных манекенов фигуры человека и 3D моделей одежды // Монография. М.: РИО  МГУДТ, 2015. –181с.