（服装设计与工程专业论文）基于纸样特征的女套装上衣样板尺寸自动生成研究.pdf

浙江理t 大学硕士学何论文 样板参数寻优的数学模型。 第四，将服装规格数据的提取、特征参数的生成、加权、最小距离的判别等 多项步骤串连起来，通过编程实现女套装上衣样板结构参数的自动识别。 最后，在实例验证部分，根据前面通过样板聚类所产生的四种类型样衣，分 别选取它们基本变量的平均值作为输入变量，经过样板自动识别系统，从样板库 中输出与所需样板尺寸最贴近的四个样本序号，并根据其样板尺寸分别制作样 衣，采用三个层次的综合评判模型进行评判，得出的结论是：对样衣的总体评估 态势为：3 2 2 3 为好，6 2 8 8 为较好，4 5 3 为一般，o 3 6 为较差，0 为差。 评判结果验证了本课题研究成果的可行性。 关键词：服装纸样，女套装，特征指标，样板尺寸，自动生成 浙江理工大学硕十学位论文 r e s e a r c ho i la u t o g e n e r a t i o no fp a t t e r ns i z ea b o u tu p p e r c l o t h i n go fl a d y ss u i tb a s e d o np a t t e r nf e a t u r e a b s t r a c t t h et r a d i t i o n a lp a t t e r nm a k i n go fc l o t h i n gd e s i g nm a i n l yd 印e n d so nt h ep a t t e r n m a k e r se x p e r i e n c e s ，a n di t sp r o c e s si sl a c ko fr e g u l a r i t y i nc h i n a ，c l o t h i n gc a d s y s t e mh a sb e g u ns t u d y i n gs i n c e19 8 0 s b u tt h ee a r l ys y s t e me m p h a s i z e do ng r a d i n g a n dl a y o u ta n dw a sl a c ko ft h ef u n c t i o no fp a t t e r nm a k i n g t h r o u g ht h ea n a l y s i so ft h e a c t u a ls t a t e so fp a t t e r nm a k i n gm o d e li nc l o t h i n gc a dt e c h n o l o g y , m a n m a c h i n e i n t e r a c t i v em a i n l yw a su s e d s oi ti sd i f f i c u l tf o rt h ep r o c e s s i n gt od i s p l a yt h ec a d s a d v a n t a g e s w r i t ht h et e c h n o l o g yd e v e l o p m e n to ft h en e wg e n e r a t i o nc o m p u t e ra n d a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e ，k n o w l e d g ee n g i n e e r i n ga n ds p e c i a l i s ts y s t e m h a v e b e e n g r a d u a l l yp e n e t r a t e di nt h ec l o t h i n gc a d b yt h ei n f e r e n c ec a p a b i l i t yo fs p e c i a l i s t s y s t e m ，a c c o r d i n gt os t o r e df o r m u l aa n dk n o w l e d g e ，t h ec a ds y s t e mc a nd e d u c et h e r e q u i r i n gs o l u t i o na n da u t o m a t i c a l l yp r o d u c ec l o t h i n gp a t t e r n s t h e r e f o r e ，i n t e l l i g e n t t e c h n o l o g yi so n eo ft h ed e v e l o p i n gd i r e c t i o n so np a t t e r nm a k i n gm o d u l ei nc l o t h i n g c a d s y s t e m b yc o n s u l t i n gr e l a t i v em a t e r i a l s ，t h ep r e s e n ts t u d i e sm o s t l yc o n c e n t r a t e o n c o m p o s i n gs y s t e m ，d e s c r i b i n gs p e c i a l i s tk n o w l e d g ea n ds t y l er e a s o n i n g m e c h a n i s m ，e s t a b l i s h i n gi n t e l l i g e n c ea l g o r i t h mm o d e l sa n do p t i m i z i n gm a t h e m a t i c s m o d e l s ，e r e b u tt h es t u d i e so fa u t o g e n e r a t i o np a t t e r ns i z eb a s e do nf e a t u r ea r e r e l a t i v e l yd e f i c i e n t b a s e do nt h ea c t u a lc o n d i t i o n so fp r e s e n tp a t t e r ns i z eg e n e r a t i o ns t i l lc a l c u l a t i n g a c c o r d i n g t o c o m p l i c a t e df o r m u l a s ，t h ep a p e r f o c u s e so nt h er e s e a r c ho n a u t o g e n e r a t i o no ft h eu p p e rc l o t h i n gp a t t e ms i z eo fl a d y ss u i tb a s e do np a t t e r n f e a t u r e t h em a i nc o n t r i b u t i o n sc o n s i s to f ： f i r s t l y , t h em o d u l a r i z a t i o nd e s i g nc o n c e p t i o no ft h ec l o t h i n gp a t t e r ni sp r o p o s e d t h eb a s i cp r i n c i p l e so fm o d u l a r i z a t i o nd i v i s i o nf o rp a t t e ma n dt h ec o n d i t i o n so f r e s t r i c t i o no nm a t c h i n gc l o t h i n gp a t t e r no fm a n yp a r a m e t e r sa r ed i s c u s s e d t h e 1 1 1 浙江理t 大学硕十学位论文 i n t e r c h a n g i n gu s eo ft h es a m ek i n dc l o t h i n gp a t t e r nm o d u l e sm a y b er e a l i z e db yt h e m o d u l a r i z a t i o nd e s i g no fc l o t h i n gp a t t e r n a n dt h ef l o wo fm o d u l e s d i v i s i o na n d d e s i g ni nc l o t h i n gp a t t e mm o d u l es y s t e m i sp r o p o s e di nt h i sp a p e r s e c o n d l y , a c c o r d i n gt ot h ec l o t h i n gs i z eo fu p p e rc l o t h i n go fl a d y ss u i t i n p r e s e n th a n g z h o um a r k e t ，f i r s t l y , t h es a m p l e sa r ed i v i d e di n t of o u rk i n d s ：l o o s et y p e ， s e m i 1 0 0 s et y p e ，s e m i f i tt y p ea n df i tt y p eb yc l u s t e ra n a l y s i s t h e nf e a t u r ei n d e x e s a r ee x t r a c t e db yu s i n gt h em e t h o d so fp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i sa n dc o r r e l a t i o n a n a l y s i s a n df i n a l l y , s p e c i a l i s tk n o w l e d g eo fc l o t h i n go u t l i n et y p ea n dp a t t e r nf e a t u r e i n d e x e si so b t a i n e d t h i r d l y , i nt h ep a r to fe s t a b l i s h i n gm a t h e m a t i c sm o d e l s ，b yu s i n gn o n l i n e a r p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ，w e i g h t so fn i n e f e a t u r ei n d e x e sa r ed e f i n e d b y a d o p t i n gs t e p w i s es e l e c t i o nr e g r e s s i o na n a l y s i s ，m u l t i v a r i a t el i n e a rr e g r e s s i o nm o d e l s a r ee s t a b l i s h e d i nt h em o d e l s ，t h ei n d e x e so f b u s t ，d r o pa n dh o r i z o n t a ls h o u l d e rw i d t h a r er e g a r d e da si n d e p e n d e n tv a r i a b l e sa n db a c kw i d t h ，a r m h o l ed e p t h ，s l e e v ew i d t h ， s l e e v eo p e n i n gw i d t h ，c r o w nh e i g h ta n db a c kn e c kw i d t ha r er e g a r d e da sd e p e n d e n t v a r i a b l e s a c c o r d i n gt ot h es e l e c t i n ga p p r o a c hp r i n c i p l e ，t h em a t h e m a t i cm o d e li s e s t a b l i s h e df o rs e a r c h i n go p t i m u mp a t t e r n f o u r t h l y , a u t o m a t i c a l l yd i s c e r n i n gp a t t e r ns i z e so fl a d y ss u i tu p p e rc l o t h i n ga r e r e a l i z e db yc o n t a c t i n gm u l t i p l es t e p s f i n a l l y , a c c o r d i n gt ot h ea v e r a g ev a l u e so f t h eb a s i cv a r i a b l e so ff o u rt y p e so f s a m p l e s ，f o u ro p t i m u ms a m p l en u m b e r sa r eo u t p u t t e df r o mp a t t e r nd a t a b a s e t h e n f o u rc l o t h e sa r ep r o d u c e da c c o r d i n gt ot h e i rp a t t e r ns i z e s c o m p r e h e n s i v ej u d g m e n ti s f o l l o w s ：3 2 2 3 i sb e s t ，6 2 8 8 i sb e t t e r , 4 5 3 i sg e n e r a l ，0 3 6 i sw o r s e ，0 i s w o r s t t h er e s u l to ft h ej u d g m e n tv e r i f i e st h a tt h er e s e a r c h sf r u i t sa r ef e a s i b l e k e yw o r d s ：c l o t h i n gp a t t e r n ，l a d y s s u i t ，f e a t u r ei n d e x ，p a t t e r n s i z e ， a u t o g e n e r a t i o n 1 v 浙江理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师 的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰 写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者躲愿1 6 务 日期：1 珈d 8 年弓月占日 i 浙江理工大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权浙江理工 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在 不保密影 学位论文作者虢论哳 f tg q ：劲p 彦年月勿日 年解密后使用本版权书。 指导教师签名 日期：汐。占 同 浙江理下大学硕十学位论文 1 1 课题研究的背景 1 1 1 服装c a d 技术现状 第一章绪论 服装c a d ( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ) 技术，又名计算机辅助服装设计技术， 是一项综合性，集计算机图形学、数据库、网络通讯等计算机及其他领域的知识 于一体的高新技术。最早的服装c a d 系统是由美国在上世纪7 0 年代开发的，c a d c a m 系统不仅大大提高了服装设计和制造的效率，更减轻了工作人员的劳动强 度。3 0 多年后的今天，有6 5 的美国服装企业装备了c a d c a m 系统，有8 0 多 的日本服装企业装备了c a d c a m 系统。现在，海外c a d c 蝴公司仍占有较大 的市场份额。例如，美国的p g m 、g e r b e r ，法困的l e c t r a ，西班牙i n v e s t r o n i c ，德 国的e a s t e r 是其中较为著名的。1 0 年前，一些国内软件公司开发了一些c a d c a m 系统。中国纺织服装技术开发中心开发的时高软件是较为成功的例子，它包括了 款式设计系统，工艺结构设计系统，打板系统，放码系统，排料系统，工时、工 序分析系统。这些系统不仅在服装企业中受欢迎，而且在服装院校中也有很大的 影响。一些院校甚至开设了时高软件的课程。如今，三维计算机图形学技术引入 中国的服装c a d 系统中，使设计的结果能够直观地以三维图形的形式显示出来， 显示出三维的视觉效果。 服装c a d 系统包括设计、打板、放码、排料等主要模块，其中应用最广泛、 技术最成熟的是放码和排料系统。计算机放码快而准确，所做的是那些重复性大、 枯燥乏味且费时间的工作。自动排料可以方便快捷地估算出面料用量，以便服装 企业可以尽可能早地报价或是采购面料。而作为服装c a d 重要模块之一的服装 纸样设计系统在服装企业中却发挥不了其应有的潜力。这其中最主要的原因就是 目前服装设计系统缺乏宏观知识结构分析，设计原理与实现设计的方法和技巧不 够灵活，对其研究仅仅停留在操作功能、工具使川的开发上，当然这只是研究发 展的一个方面，而没有考虑如何使用户更有效地高速进行样板设计。 传统的人机交互式纸样设计是以一系列图形设计功能为基础的工具型c a d 浙江理t 大学硕士学位论文 系统，由操作者根据自己的打板经验和方法，利用计算机模仿传统做法一步步地 进行服装纸样设计，打板的速度很大程度上取决于设计师的熟练程度。对于那些 年纪较大却经验丰富的老师傅来说，与其让他们在计算机上打板，还不如在纸上 来得快。由于其缺乏灵活性，操作程式化严重，远没有充分体现出计算机强大的 计算能力，所以利用计算机进行纸样设计在很大程度上依赖于设计师的经验，因 此它难以在服装企业大范围推广。从服装c a d 的使用对象来分析，由于目前的 服装纸样设计系统一般只处理计算绘图之类的数值型工作，而对于在实际应用中 的一些推理型的工作，例如松量和衣身造型的控制等仍然需要用户长期知识和经 验的积累，这样就对用户的服装专业水平提出了较高的要求，在一定程度上阻碍 了服装c a d 技术的推广和普及。 1 1 2 目前服装c a d 中纸样设计模块存在的问题 在服装大批量生产模式下，服装c a d 在放码和排料方面给服装企业带来了 极大的效益。但随着时代的进步，人们对服装的要求也越来越高，小批量、多品 种、个性化的发展趋势，要求服装企业建立快速反应机制。目前服装c a d 尽管 在数值计算和图形绘制上显示了强大的优势，但在缺少智能化的情况下，仍存在 以下不足： ( 1 ) 不能处理模糊知识或不充分条件描述的设计问题； ( 2 ) 交互式服装c a d 系统仍需要设计人员具有丰富的经验： ( 3 ) 缺乏处理个性化要求以及设计方法的灵活性。 1 1 3 服装c a d 中纸样设计模块的发展趋势 目前的服装c a d 系统是辅助设计系统，采用人机交互式的方式进行设计。 版型的好坏与制版速度完全取决于设计师的经验与熟练程度。这样就对纸样设计 用户的服装专业水平提出了较高的要求，在一定程度上阻碍了服装c a d 技术在 这类企业的推广和普及。随着新一代计算机和人工智能技术的发展，知识工程、 专家系统逐渐渗透到服装c a d 系统中。专家系统可以存储经过事先总结，并按 某种格式表示的专家知识( 构成知识库) ，以及拥有类似于专家解决实际问题的 推理机制( 组成推理系统) 。系统能对输入信息进行处理，并运用知识推理，做 浙江理工大学硕士学位论文 出决策和判断，其解决问题的水平可达到专家的水平，因此能起到专家的作用或 成为专家的助手。专家系统的开发和研究是人工智能研究中面向实际应用的课 题。可以说，只要有专家工作的场合，就可以开发专家系统。 目f i ，专家系统主要采用基于规则的演绎技术，系统具有推理能力，能根据 存储的公式、知识，演绎出所需答案。在服装c a d 系统中，可吸收优秀服装设 计师和排料师的经验，构成自动样片设计、自动排料系统。利用人工智能技术， 可以帮助服装设计师构思和设计新颖的服装款式，并完成从款式到服装样片设计 的专家系统。因此，智能化是服装c a d 系统的发展方向之一。 1 2 服装纸样智能化设计研究现状 智能化设计是近来讨论较多的技术，一般常采用专家系统辅助设计人员进行 设计，其中基于实例的推理、人工神经网络以及遗传函数等方法得到了广泛的重 视。近年来，不少专家在智能化方法以及智能化服装c a d 实现等方面进行了广 泛的研究，分述如下。 1 2 1 服装c a d 智能化方法的研究现状 国外研究现状 在服装c a d 智能化方法的研究方面，国外已经于9 0 年代进行了研究。k i m 等 人乜3 将交互式遗传算法应用于服装设计问题，建立了基于交互式遗传算法的服 装进化设计系统。在服装进化设计系统中，由于不同人对服装款式的要求不同， 难以用统一的函数表示，因此服装设计问题也可以看作混合性能指标优化问题， 为此，m a t s u d a 1 给出- j h 艮装颜色搭配协调性的定量描述。n a k a n i s h i 嫡1 利用遗传编 程技术开发了一个服装款式c a d 系统，试图为尝试服装剪裁设计的非专业人员 提供一个可操作平台。文献 6 利用人工智能，根据人体尺寸和面料特性建立衬 衫样板预测系统。l e e 和c h o 等人提出交互式遗传算法( i g a ) ，即通过与用户的 交互获得适合度函数，从而解决款式的评价问题n 8 1 。 国内研究现状 进入2 1 世纪，国内各高等院校相继进行了这方面的研究。 系统结构方面 浙江理r 大学硕+ 学位论文 李继云等人峥1 利用计算机智能技术与图形学技术以及服装款式设计专业知 识的有机结合，根据服装设计中知识表达的困难及设计系统构成技术路线上存在 多种可能性的特点，给出了3 种不同的系统构成，在对3 种方法的优缺点分析的基 础上指出了最优的方法。钱素琴等人n 们通过对服装款式设计过程的分析，进行了 系统的体系结构设计、风格化部件库建立、知识的表示，实现了以风格化设计为 基础，具有一定智能性的款式设计系统。 专家知识描述及款式推理机制方面 章琦等人1 从服装结构的描述、专家知识的获取及知识库的建立以及采用参 数化设计思想等三方面讨论了丌发服装p d s ( p a t t e md e s i g ns y s t e m ) 纸样a 动生 成专家系统的关键技术。刘雁等人羽构建了服装款式设计专家系统的结构，分析 了实现智能化人机交互界面的关键问题，建立了款式知识表示模型和款式推理机 制。陆鑫n 3 3 将体型特征与结构特征建立关联关系，以数学函数模拟服装结构线完 成结构的数字化，完成专家知识的描述。 智能算法模型的建立方面 胡觉亮等人n 4 1 提出基于服装的量身定制，运用人工神经网络b p 算法模型来 学习和模拟样板师进行服装结构设计的技术和经验，可实现从净体尺寸到成衣尺 寸的自动映射，从而实现服装结构设计所需制图数据的计算机自动生成。吴俊等 人n 目应用人工神经网络技术研究裤装打板方法，提出了建立裤装成品规格尺寸与 裤装各细部规格计算关系的神经网络模型。陆鑫n 阳利用参数化设计原理，将体型 特征与结构特征建立关联关系，在纸样设计中引进参数化理论，使服装纸样设计 随着结构尺寸与体型的变化而自动修改。李继云等人n 力采用结合专业知识编码的 遗传算法寻优，并使用人工神经网络逼近适合度函数，建立了一个面向非专业人 士的服装c a d 系统。蒋秀英等人n 踟介绍了如何在a u t o c a d 环境下，用其内嵌的 a u t ol i s p 语言结合其他方法参数化自动生成纸样。 1 2 2 智能化服装c a d 实现的研究现状 实现智能化服装c a d ，建立服装结构设计的数学模型是基础，在优化服装 结构设计数学模型方面，目前集中了大量专家进行研究，这方面的研究成果也较 多。 浙江理丁大学硕士学位论文 吴俊等人n 町通过对实验数据的采集和分析，运用归纳统计的方法，建立了上 衣样板设计的数学模型，为服装智能化生产提供了技术基础。邹平啪3 通过c + + 语 言对逐步回归进行计算，建立了6 个控制部位与其它3 1 个细部部位间的服装结构 设计数学模型。李响烁，祁国宁等人口针对目前部分服装计算机辅助设计系统虽 然实现了基于参数的样板变型设计，但仅面向样板的图形特征，未与客户需求和 以往设计知识与经验的积累相结合的现状，在服装样板的开发设计中引入事物特 性表技术，研究了样板参数分析方法、样板几何图形控制点坐标与参数的显性关 系，构建了可重用的样板几何模型，阐述了样板事物特性提取的基本原则，并在 此基础上建立了基于事物特性表的样板模型逻辑框架，支持了服装设计知识重用 和样板的快速变型设计。赵晓玲等人乜2 1 通过系列纸样的绘制实验及对相关数据的 分析，确定了变形亚基本纸样的关键数据袖窿弧线的内凹量与其他相关数据 之间的比例关系，从而建立了宽松类服装样板数据系统的示范性数学模型，为宽 松类纸样设计智能化程序提供专家知识。邹平乜3 1 应用逐步回归法及c + + 计算过 程，建立了控制部位的规格尺寸与各细部部位规格间的计算关系，并通过对回归 计算结果进行比较，获得“最优”女贴体原型服装结构设计的数学模型。 1 2 3 研究现状总结 综上所述，基于智能化的服装纸样设计的研究尚处于理论研究阶段，目前多 集中在各高等院校中开展。尤其是近年来，吸引了各个领域的专家、学者致力于 该领域，在构建系统、专家知识描述及款式推理机制、智能算法模型的建立、优 化服装结构设计数学模型等方面形成了研究的热点，并取得了显著的成果。 1 3 课题研究的主要内容及意义 1 3 1 课题研究的对象 目前，服装智能样板系统的研制与开发尚处于研究阶段，一些服装c a d 系 统已具有部分智能化能力，但仅限于纸样相对固定的款式，如男西装、衬衫、西 裤等。 女套装作为职业女性的着装主体，是从男西服演变而来，多与裙子或裤子搭 浙江理丁大学硕：仁学位论文 配，风格严谨，在结构上直接延续基本女装纸样进行设计心4 1 。女套装的放量设计 基本保持原型纸样的放量，在此基础上作少量的增减，并由此形成了套装的外形 轮廓比较贴近人体自然形体的风格，可以说，廓型是区分女套装上衣风格的主要 特征。正是由于女套装上衣本身所具有的结构特征，为特征指标的提取以及结构 规律的总结提供了可能。 本次研究以女套装上衣为对象，所选取的女套装上衣，其主体结构均采用常 规的四开身和六开身结构以及根据人体特征( s 型体) 利用省移原理而构成省和 分割线相结合的综合结构。通过总结廓型变化的主要规律，将服装廓型风格定量 化，丰富服装c a d 打板模块，充分利用计算机强大的计算功能，提高样板设计 的效率。 1 3 2 课题主要研究方向及研究方法 ( 1 ) 服装纸样的自动生成是利用人工智能的推理技术，通过建立知识库、 逻辑推理机制等方法设计出衣片。根据服装的共性和个性，将纸样专家的经验总 结为规则库、数据库和方法库作为知识库，用户通过人机交互的方式能够选择确 定服装纸样细部的款式与结构，计算机将根据用户所选的结构特征查找知识库， 利用打板规则、方法和数据进行一系列计算，最终生成合理的纸样。因此，服装 纸样自动生成的核心是专家系统，专家系统的核心是知识库，而其中的关键是方 法库和规则库幢5 1 。 本课题的研究方向是在总结女套装上衣纸样尺寸规律的基础上，获取不同品 牌基于服装纸样尺寸的共性和个性，即完成专家知识的获取，并进行知识的转换 和知识的输入，在专家系统内部建立起有效的知识库，以满足自动打板系统的需 要。 ( 2 ) 针对课题的研究方向，采用以下方法进行研究： 随机抽取杭州市场近3 0 个品牌的1 0 0 件中高档女套装上衣，并测量成衣细 部尺寸2 5 个，运用聚类分析、主成分分析和相关分析，获取不同品牌基于服装纸 样尺寸的特征指标。 用非线性主成分分析法来确定各特征指标的权重。 选择逐步回归分析方法建立多元回归模型，完成专家知识的获取。 浙江理工大学硕士学位论文 运用v b 编程，建立知识库，生成合理的纸样细部尺寸。 1 3 3 课题研究的意义 本课题的研究成果一旦通过实践检验，可辅助服装样板师进行服装头样的制 版，今后还可与服装模块系统相结合，最终建立一种高度自动化的服装样板生成 体系，实现具有真j 下意义上的服装样板的智能化设计，为服装企业在纸样设计生 产等多个领域拓宽发展空间。 1 4 论文的创新点 ( 1 ) 建立服装样板多参数选配的约束条件以及服装纸样模块系统流程。 ( 2 ) 对不同品牌的女装样衣进行样本聚类分析，并提取出刻画样板特征的 9 个特征指标，形成对样板的客观性描述。 ( 3 ) 用改进的主成分分析方法“非线性主成分分析法”来确定各特征 指标的权重，避免了“专家评定”或“绝对平均”等主观判断法存在的缺陷，并 且可以较好地避免由于各指标重要程度不同和部分互相重合而造成的结果失真 等问题。 ( 4 ) 编程实现服装尺寸的查询系统。 1 5 论文体系结构 针对研究内容，具体章节安排如下： 一第一章分析服装c a d 的技术现状以及打板模块存在的问题，系统总结服 装纸样智能化设计的研究现状，提出本文的研究内容、采用的研究方法、研 究的意义以及论文的创新点和体系结构。 第二章探讨服装纸样模块化设计的原理。 一第三章对女套装上衣进行多项指标的测量，然后进行样本聚类，再从多项 指标中选择最具有代表性的特征指标。 一第四章确定各特征指标的权重；采用逐步回归法建立以胸围、胸腰差和水 平肩宽三个指标作为自变量，后背宽、袖窿深、袖肥、袖口、袖山高和后横 开领为因变量的多元线性回归模型；按择近原则建立样板结构尺寸寻优的数 浙江理工大学硕士学位论文 学模型。 第五章将服装规格数据的提取、特征参数的生成、加权、最小距离的判别 等多项步骤串连起来，通过编程实现女套装上衣样板结构尺寸的自动识别。 最后通过制作样衣验证本论文的研究结果。 第六章全文总结及展望。 整个论文的体系结构如图1 1 所示。 图1 1 论文体系结构 本章小结： 分析了服装c a d 技术现状以及目前服装c a d 系统中纸样设计模块存在的 问题和发展的趋势，系统总结了国内外学者在服装纸样智能化设计方面的研究现 状。在此基础上，提出本文的研究内容、采用的研究方法以及研究的意义。最后， 提出了论文的创新点和体系结构。 浙江理工大学硕士学位论文 第二章服装纸样模块化设计原理 采用服装纸样的模块化设计，就是在区分款式类别的基础上，建立具有相同 结构和功能的服装对象之间的约束关系，将知识工程、专家系统等技术运用到服 装c a d 系统中。利用样板师的打板经验，根据款式要求，在智能化系统中寻找 出与之最接近的服装样板，并稍做修改即可完成。这样既避免了大量的重复性劳 动，对样板师而言，也不需要很多的专业知识和经验，较好地满足了服装业小批 量、多品种的发展趋势。 目前，服装智能样板系统的研制与开发尚处于研究阶段，一些服装c a d 系 统已具有部分智能化能力，但仅限于纸样相对固定的款式，如男西装、衬衫、西 裤等。 2 1 纸样的模块化设计思想 按功能划分模块是目前服装c a d 打板系统中最常用，同时也是最基本的模 块划分方法。但是，单纯按功能划分模块有时是有缺陷的，比如需要建立庞大的 样板数据库，存储大量的模板信息及运算公式；需要不断地重复输入尺寸、选取 工具和生成各个点、直线、曲线，从而导致效率不高。 服装纸样的模块化设计是在功能分析的基础上，通过对纸样进行模块划分， 把可以通用、互换的功能模块进行分离，作为标准模块或通用模块的形式独立存 在，样板师可以在纸样部件数据库中选择最接近服装款式的纸样部件，按照一定 的规则进行零部件的拼接，并作简单地修改即可完成一款服装的纸样设计。这种 纸样设计方法的优势在于可以尽可能地避免重复设计，提高效率，降低设计难度， 提高纸样设计质量的稳定性。 2 2 服装纸样模块化设计 2 2 1 服装纸样模块的组成 通过对服装结构的分析和归纳，以女装为例，服装纸样模块可以分为3 类： 基本款式模块、款式造型模块和局部纸样模块。 浙江理：i = 大学硕士学位论文 a ) 基本款式模块是对服装款式按照风格进行的横向分类，包括不同风格的 款式以及下面的根据不同服种( 连衣裙、套装、大衣、裤子、裙子) 的特征与穿 用目的所需加放量及运动量生成的子模块，这也是组成一个产品所需基本元素的 模块。 b ) 造型在纸样制作中是关键的部分，款式造型模块包括了各种风格典型款 式的衣片造型( 三开身造型、四开身造型) 以及典型的衣片分割方式( 如公主线 分割) ，这些造型构成了服装整体外观即廓型。该模块必须根据产品的要求从中 选取一定数量的模块并按照一定的规则加入到服装中，故也称必选模块。 c ) 局部纸样模块是为了表现服装的装饰性与流行性的部位( 领子、袖子、 口袋等) 的模块，这类模块可以根据需要加入到产品中，故也称可选模块。 2 2 2 纸样模块划分的原则 为了满足服装消费者对服装款式个性化的需要，必然会涉及到服装的多样化 问题。从消费者和服装企业两个不同的角度来看，服装的多样化可分为：消费者 可以感受到的服装款式的多样化和在生产过程中企业所感受到的服装纸样的多 样化。作为消费者，要求增加体现在服装款式的产品外部多样化，而作为服装企 业，则为了减少成本，缩短生产周期，要尽可能地减少由此带来的生产工艺方面 的产品内部多样化。如何解决上述矛盾，即尽可能地减少产品内部多样化，同时 增加产品外部多样化是进行模块划分的目的。 消费者对服装需求既有共性的需求又有个性的需求。纸样的模块划分就是在 正确区分客户共性和个性需求的基础上，对服装结构中的共性和个性部分进行区 分，将共性部分进行归并处理，尽可能减少产品中的个性部分。也就是说，同一 种模块不是只有一种部件，而是有若干个在结构上、几何参数上、性能上有差异， 但装配关系上又可互换的模块部件，同一种模块可在基本型、变型，甚至跨系列、 跨类别的服装中采用，具有大范围内通用化的特点。纸样模块的划分应遵循以下 一些原则。 ( 1 ) 产品族原则 根据不同的款式及造型，划分出构成产品的模块，使通过不同模块进行配置、 组合变型得到产品族。基于产品族原则进行模块划分是一种高度独立的模块化设 浙江理1 二大学硕士学位论文 计，其目的是要在事先设计好的大量产品模块中进行匹配、优选以迅速组合出用 户所需的个性化产品。 ( 2 ) 相似形原则 不同系统中包含有相同或相似的模块，不同模块中包含有相同或相似的要 素，例如不同衣身中包含有相同或相似衣领，不同衣领中包含有相同或相似的领 圈造型。通过同类归并、优选和简化，可以形成具有相同领圈，标准化的衣领模 块。据此原则可以设计出一系列功能模块，如衣身模块、衣领模块、衣袖模块等。 ( 3 ) 易于分解及组合原则 纸样的模块化设计是建立在系统分解与组合原理基础之上的。把一个具有某 种衣身造型( 如合体造型、宽松造型等) 的产品看作足一个系统，该系统又可以 分解为若干个可以互换使用的衣身模块，将这些衣身模块分离出来，如建立带有 公主线造型的衣身基型模块，建立带有肋部分割线造型的衣身基型模块或建立西 服领、平方领、立领结构的基型模块。这就使各种相近身型、领型、袖型的模块 可以稍做变型处理，灵活地进行置换。 ( 4 ) 适当的层次划分 模块划分的层次太大不利于进行组合变型，不能很好地发挥模块化设计的优 点，太小则不利于进行产品匹配，并带来工作量的增加。模块的适当划分可以根 据需要逐层进行啪1 ，例如对女式大衣基本衣身纸样模块的划分可以按照基本造 型( 如合体造型、宽松造型、直筒造型等) 、分割方式( 如横向分割、纵向分割 等) 、袖和身的关系( 如装袖、插肩袖、连身袖等) 等范围由大至小依次进行。 2 3 服装纸样模块化设计分析 2 3 1 约束条件 服装纸样是由众多有某种几何关系的点和线组成的平面图形，可视为一系列 几何图形的叠加托 。服装纸样设计中所采用的数学模型和纸样的结构都是相对 固定不变的，对于标准体形而言，只是局部的结构尺寸有差异。各部件的匹配须 满足以下约束条件。 假定一个a 基本造型衣身样板与s 个b 零部件样板( 如领子，袖子，口袋等部 件) 进行配合，且j 个b 零部件与a 样板的配合误差并不完全相同。现有待装a 样 11 浙江理t 大学硕十学位论文 栅f ( 卢1 ，2 ，丹) ，枷，样板中有待装零部件毋，_ ，俨1 ，2 ，s ) ，一个a 样板与 其相配合的s 个b 零部件称作一个匹配组。服装样板多参数选配的约束条件为： c j 矿_ ，= 0 f ，一b i d ) d y ( 卢1 ，2 ，力；j = l ，2 ，3 ，s ) 公式2 一( 1 ) 公式2 一( 1 ) 中：a f 厂第i 个a 样板的第档配合尺寸；b i 。厂与第f 个a 样 板的鳓档配合尺寸相匹配的b 零部件样板配合尺寸；仃厂- a 样板鳓档尺寸与b 零部件配合允许误差；c 厂_ a 样板第，档尺寸与b 零部件的配合误差上限值；d ， _ a 样板第，档尺寸与b 零部件的配合误差下限值。 纸样的匹配问题属于多目标组合优化问题，在确保剩余零部件数最少的前提 下，公式2 一( 1 ) 尽可能保证第i 个装配组的s 个b 零部件样板与之相配合的a 样板 均满足配合误差的要求。 2 3 2 理论分析 从上述模型可知，求解服装纸样的多参数选配是在满足两类匹配部件各参 数约束条件的情况下，寻求最优选配方案，使剩余的待选部件最少。 图2 1 中的两款女装上衣属于经典风格，款式a 的衣身为横向分割造型， 衣领为立领：款式b 为普通的四开身造型，衣领为圆角外翻领，两款服装衣袖 均为西服袖。 一。弋 吣 ； f ，。一一 1 ：f | f 、k 图2 1 两种同类风格款式效果及结构图 两款上衣的领圈接近于服装原型的领圈造型，且均属于四歼身的基本身型。 国国国国 固 浙江理工大学硕士学位论文 对纸样影响最大的因素是其分割的方式，因此可以将它们归为一类，作为基本模 块，只需将领圈、门襟以及腰节以下的2 号、4 号纸样进行简单处理即可完成衣 身的纸样设计，纸样如图2 2 所示。 图2 2纸样模块化设计结构图 将图2 1 中传统的纸样生成方式与图2 2 中纸样的模块化设计方式进行比较 可以发现，除衣袖、领子外，图2 1 中的上衣纸样需要4 + 2 = 6 片，而图2 2 中的 上衣基本纸样只需要4 片，而且对基本模块进行不同组合还可以出现多种搭配方 案。对于设计花样极多的袖子、领子结构，则可以按照其相似性及一定的规则与 衣身进行连接。因此，对于相同风格的服装款式，可以实现同类服装各纸样模块 的互换使用。 2 3 3 服装纸样模块化设计系统的建立 进行纸样的模块化设计时，必须首先对服装企业现有产品及市场定位进行分 析。风格是服装的内在特性，它通过服装的外在形式表达出来，而服装外在形式 则是通过部件的组合表现出来汹1 。要实现基于风格的服装纸样模块化设计，必 须要对每种部件定义其风格的强弱程度，即在一定程度上实现对服装风格的量 浙江理1 ：大学硕士学位论文 化。以上装为例，将衣片、衣领、衣袖等部件设置成风格强、中、弱3 种选择， 风格最强的上装其3 个部件的风格值都为强；同理，风格最弱的上装款式其三个 部件的风格都为弱。 服装纸样设计问题也是约束满足问题( c o n s t r a i n ts a t i s f a c t i o np r o b l e m ，c s p ) ， 即给定功能、结构和工艺等多方面的约束描述求得纸样设计的细节，是一个约束 设定和约束满足的过程啪3 。基于风格特征的服装纸样存在两种约束：内在约束和 外在约束船o 】。前一种约束，比如分割线、省道、领型等造型方面的约束；不同 风格服装款式造型方面各自不同的放松量要求构成了服装纸样设计过程中的后 一种约束。将这些约束转化为服装纸样曲线参数之间的相互约束，使得基于服装 风格的约束构成一个有机的整体。 将上述的各种风格约束及设计参数输入纸样约束求解模型，求得满足要求的 服装结构属性和相应的服装结构参数，结合排料、工艺等制定的模块设计要求进 而得到初始的模块组，通过模块整合验证其合理性，然后进行局部的参数化设计， 这是实现基于参数驱动的模块划分的重要一步，为模块局部变型设计提取变型参 数打下基础。最后，将与模块间组合相关的结构配置信息存入款式结构模块库， 同时通过模块编码完成基本款式纸样模块库的建立，其基本流程如图2 3 所示。 浙江理工人学硕七学位论文 图2 3 服装纸样模块系统流程图 本章小结： 提出服装纸样模块化设计思想，服装纸样模块可以分为基本款式模块、款式 造型模块和局部纸样模块。模块划分应面向产品族，考虑纸样的相似形、易于分 解及组合并采取适当的层次进行划分。建立t n 装样板多参数选配的约束条件， 通过服装纸样模块化设计可以实现同类服装各纸样模块的互换