交互式衣领样板自动

1、交互式衣领样板参数化智能生成研究摘要：以男衬衫样板参数化智能生成为研究方向，提出了个性化样板快速生成的概念。通过分析参数化服装纸样数学模型的构造，提出了建立关键点坐标的方法。重点研究了衣领纸样自动生成系统中的主要部位（衣身和衣领），通过建立曲线数学参数模型，从而得到了系统结构数据库。以领口领、立领为实例，阐述了样板参数化的建立及其系统实现过程，通过QT作为编程工具，初步尝试建立了交互式衣领样板参数化的自动生成系统。关键词：参数化；智能；样板 目前，服装生产智能化1的发展存在一些瓶颈，如设计与制版系统彼此孤立、样板不能完全实现智能化等，都成为制约和影响服装生产效率和质量的因素；与此同时，服装结构

2、设计又是服装工业生产中的瓶颈工序之一，设计技术的有优劣直接影响服装的质量。国外在服装智能化研究的领域中已经取得了一定的成就，如GERBER公司的AG-CUMARK系统、GCCUMARK系统、法国LEC-TRA的MODARIS FITNET量身打板系统等2，都属于服装定做输入系统，根据所选的款式选出最恰当的样板。国内对这方面的研究还在起步阶段，虽然有些系统具备了自动生成的功能，但是所建立的样板知识库还非常小，发挥不出专家系统的作用，还不能根据款式在知识库中找出最与之相近的原型模型及各种部件如衣身、衣领、衣袖等，调出与之相对应的样板，该样板可以根据输入的尺寸进行自动修改。本文通过对参数化衣领纸样数

3、学模型构造的研究，建立了衣身原型、立领、领口领纸样参数化设计。运用纸样自动生成和交互设计技术，结合服装本身和用户的需求，完成衣身、立领及领口领的参数化分析，建立相应的数学模型，实现交互式衣领样板的智能操作。1 参数化纸样数学模型的构造样板在平面上一般都用点、直线、曲线来表示，因此纸样二维参数化设计图形的基本元素主要是点、直线和曲线。（1） 点平面上的一个点A由它的一对坐标A（x，y）定义。（2） 直线已知二维空间中的两点A(x1，y1)及B(x2，y2)。引入参数µ，则直线的参数方程可表示为xx1(x2x1)，yy1(y2y1) 。（3） 曲线曲线建立参数化数学模型的方法有很多，例如

4、三次样条(Spline)曲线、贝赛尔(Bezier)曲线、B样条(B-Spline)曲线以及Gamma样条曲线等，在这里主要用的是二次Bezier曲线和三次Bezier曲线。Bezier曲线的定义3:给定n+1个控制点Pi(i=0,1,n),称为n次Bezier曲线，则n次参数曲线P(t)= Pi (t) 0t1（4.1）这里，P0P1Pn为型值点，式中，Pi（i=0,1,2，n）是控制多边形的n+1个控制点的坐标，控制多边形是连接n条边构成的多边形。(t)=C(1-t)n-1ti=(1-t)n-1ti（4.2）称为Bernstein基函数，Cin为组合数，如C01= C02= C03= C1

5、1= C22= C33= 1, C12=2, C13= C23=3。 在建立曲线数学模型时，还利用了二次Bezier曲线以及三次Bezier曲线，如图1、2可看到其表现形式。 图1 二次Bezier曲线 图 2 三次Bezier曲线2 Bezier曲线的应用选择文化式原型衣片上的后领窝弧线为例，以此来说明Bezier曲线在此衣领样板自动生成系统中原型衣片样板及衣领样板上各段曲线生成模块曲线部分的生成方法。图3为 QT类立方Bezier曲线用法示例。在进行参数化设计时，首先要对曲线的结构进行分析，如图4就是衣身原型领窝弧线的结构图。然后在分析结构的基础上做出Bezier曲线的控制线，如图5为领窝

6、弧线控制线的绘制图。利用控制点C1与C2在当前位置与给出的端点之间增加一条立方Bezier曲线，在增加曲线之后，当前位置就更新为这条曲线的最后一点。QLinearGradient myGradient; QPen myPen; QPainterPath myPath; myPath.cubicTo(c1, c2, endPoint); QPainter painter(this); painter.setBrush(myGradient); painter.setPen(myPen); painter.drawPath(myPath);图3 QT类立方Bezier曲线用法示例 图4 文化式原型

7、衣片后领窝弧线 图5 Bezier控制线在以上分析的基础上，根据Bezier曲线的定义，用QT类C+来程序编写：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);除了后领窝弧线，还有衣领样板上的曲线，袖笼曲线等，所以不仅涉及到二次Bezier曲线，还运用到三次

8、Bezier曲线。Bezier曲线是很好的曲线自动生成工具，准确地确立点的坐标，就可以得到想要的，理想的曲线。3 纸样参数化设计为了使衣领样板能够自动生成，必须现对衣身原型及衣领进行参数化设计。3.1原型参数化设计文化式原型衣片的绘制主要是依据参数B*，即净胸围值，根据给定的胸围就可以结合手工结构制板公式及原理建立起原型衣片中各点、线之间的相关函数，生成路径。图6中，首先对日式原型衣片建立各坐标点，设参数B*，B*为净胸围，根据女性标准体是160/84A，将系统绘制的原型衣片胸围初始值设为84cm，胸围值可以由用户根据顾客尺寸或需要自定义改变。表1提供衣身原型上点的坐标参数。图6 文化式原型控

9、制点表1 文化式原型衣片点坐标参数X坐标Y坐标自定义X相关函数自定义Y相关函数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坐标Y坐标自定义X相关函数自定义Y相关函数ZZ1Z211.311.813.231.6-0.55383.2 领口领样板参数化设计为了满足不同客户需求和尺寸数据的衣领样板，衣领样板参数的设定更为人性化与便捷。衣领从它的构成上被分为无领型结构和有领型结构。领口领属于无

12、领型结构，其中它的类型很多如圆领、一字领、V字领等等。这里以一字领为例说明领口领的参数设计原理。图7为一字领领口参数点。表2为点坐标。图7 一字领领口各参数点表2 一字领点坐标值X坐标Y坐标自定义X相关函数自定义Y相关函数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分别根据所在前后肩线的直线方程，以及距离端点的距离来计算得出。3.3立领样板参数化设计图8中d值决定了领面宽，而eq是起翘量，根据

13、对颈部生理构造与运动特征，以及衣领结构数据的研究,eq的自定义建议值趋于1.5-2cm之间，但也可以自定义立领的起翘量。ab+cd取决了领围值，即日式原型衣片中前后领窝弧线之和。表3为立领点坐标参数。图8 立领参数坐标点表3 立领点坐标参数X坐标Y坐标自定义X相关函数自定义Y相关函数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 衣领样板自动生成系统实现4.1 系统框架流程随着计算机技术的飞速发展

14、，利用计算机实现各种程序的设计势在必行。在系统的实现过程中，本程序结合日式原型样板以及各种款式的衣领样板的制作原理，经过实际的需求分析，采用QT作为编程工具。如图所示为交互式衣领样板自动生成系统的整体功能模块设计。图8 交互式衣领样板智能生成系统整体框架图4.2 交互式样板自动生成系统实现以立领、衬衫领、领口领为例，说明如何实现样板自动生成和修改。打开系统之后，选择所需要自动生成的衣领的类别，然后在右下角的页面上输入数据，样板自动生成。需要修改样板时，直接修改数据就可以了。图9、图10分别为一字领、立领样板生成。 图9一字领参数生成 图10立领参数生成5 结论在参数化服装纸样数学模型的基础上，提出了对服装样板参数化的概念，对原型、立领、领口领样板进行研究，建立了纸样参数化设计，初步实现了服装纸样的数字化。通过对衣身、衣领的参数化分析，建立相应的数学模型，说明了衣领自动生成系统的可行性、正确性。最后利用直观、开发、可视化的QT作为编程工具，建立了交互式衣领样板自动生成系统。总之，服装样板自动生成是一个崭新问题，并无现成模式可循，要进行深入研究。从应用中可以看出，服装样板自动生成系统可以实现，随着服装CAD和计算机技术的飞速发展，它必将不断地完善和发展，有广阔的应用前景。参考文献1 刘雁，耿兆丰，刘晓刚.智能技术在服