Разработка метода параметрического проектирования пространственной формы мужских плечевых изделий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.04, кандидат технических наук Бояров, Михаил Сергеевич

• Бояров, Михаил Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Бояров, Михаил Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМЫ МУЖСКОЙ ФИГУРЫ И ПЛЕЧЕВОЙ ОДЕЖДЫ

1.1. Исследование параметров, определяющих форму мужской фигуры и плечевых изделий

1.2. Методы исследования особенностей внешней формы фигуры

17

человека

1.3. Способы объемного формообразования и моделирования поверхности мужской плечевой одежды

1.4. Анализ средств трехмерного моделирования пространственной формы фигуры человека и поверхности одежды

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ

Глава 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ

I

ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМЫ МУЖСКОЙ ФИГУРЫ

2.1. Исследование геометрических свойств внешней формы составных частей мужской фигуры

2.2. Разработка методики апппроксимации внешней формы фигуры человека на основе профильных проекций

2.3. Разработка параметрической модели пространственной формы мужской фигуры

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ВНЕШНЕЙ ФОРМЫ И КОНСТРУКЦИИ МУЖСКИХ ПЛЕЧЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ

3.1. Исследование параметров, характеризующих пространственную

71

внешшою форму и конструкцию мужских пиджаков

3.2. Разработка параметрической модели пространственной внешней формы мужских плечевых изделий

3.3. Разработка способа формирования конструкции мужской плечевой одежды на основе параметрической модели ее пространственной внешней формы

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

Глава 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА «ЗБ-ПРОЕКТИРОВАНИЕ МУЖСКИХ ПЛЕЧЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ»

4.1. Выбор средств и способов реализации трехмерного автоматизированного проектирования мужской плечевой одежды

4.2. Разработка модулей программно-методического комплекса параметрического трехмерного проектирования мужской плечевой одежды

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СОКРАЩЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка метода параметрического проектирования пространственной формы мужских плечевых изделий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования.

Поставленные руководством страны задачи по разработке и освоению системных информационных технологий в легкой промышленности, по производству конкурентоспособной наукоемкой продукции мирового уровня [1] обуславливают своевременность создания систем автоматизированного трехмерного проектирования одежды, позволяющих обеспечить быструю сменяемость новых моделей и повысить удовлетворенность потребителей российскими швейными изделиями. Внедрение в отечественную швейную промышленность инновационных технологий проектирования одежды способствует дальнейшей модернизации производства, базирующейся на интеграции процессов автоматизации конструирования и технологии изготовления изделий.

В условиях глобализации на современном этапе развития швейной промышленности конструкторско-технологическая документация даже на малых предприятиях разрабатывается преимущественно в системах автоматизированного проектирования (САПР) и может передаваться в электронном виде на удаленно расположенные производства для промышленного изготовления одежды.

Однако, до сих пор остаются практически неформализованными творческие процессы, основанные на субъективном опыте и интуиции специалистов. К ним можно отнести, в первую очередь, этапы создания эскизов новых моделей, художественного и конструктивного моделирования, анализа конкурентоспособности новых моделей одежды с позиции их эстетического восприятия и востребованности потребителями.

Диапазон выпускаемых размероростов для каждой новой модели определяется субъективно, так как отсутствует инструментарий обоснованной оценки качества посадки изделий на фигурах потребителей, а отшивать образец каждой модели по всем размероростам на практике

нерационально, чтобы не увеличивать трудоемкость и материалоемкость процесса проектирования. Адекватное виртуальное представление сезонной промышленной коллекции, разработанной художником, позволит сформировать обоснованную ассортиментную стратегию предприятия и определить целесообразные размеророста для каждой модели, что повысит востребованность выпускаемых изделий и удовлетворенность потребителей.

Проведение виртуальных примерок и объективной оценки качества посадки проектируемых изделий обеспечивается высокой степенью достоверности трехмерных моделей внешней формы одежды, возможностью их интерактивной трансформации вместе с соответствующими плоскостными конструкциями. Корректность таких преобразований зависит от четкой взаимосвязи между параметрами тела человека, параметрами деталей конструкции одежды и параметрами ее виртуальной трехмерной модели. Наличие такой зависимости между характеристиками изделия и фигуры человека, называемой параметрической, допускает возможность сквозного математического описания данных пространственных объектов и создание алгоритма их взаимосвязанной трансформации. Для предпринимателя важно знать: как могут повлиять радикальные или незначительные изменения эскиза на эстетическое восприятие модели, конструкцию деталей изделия, материалоемкость и трудоемкость изготовления изделия, что подтверждает актуальность проводимого исследования.

До настоящего времени виртуальному трехмерному проектированию мужских фигур и изделий уделялось незначительное внимание, и его методология остается недостаточно проработанной. Основу создания виртуального представления внешней формы одежды может составлять проектирование графической модели мужских фигур и одежды в виде каркасной сетки, заданной структурированным массивом данных. База данных формируется на исследованиях размерных признаков и положений антропометрических точек поверхности тела человека, анализе модельных

особенностей швейных изделий. Преобразование структурированного массива данных параметрического каркаса поверхности позволяет получить трансформируемую трехмерную модель внешней формы изделия, изменяющуюся при варьирования любого параметра системы «фигура человека <-> трехмерная модель изделия <-> конструкция».

Степень разработанности проблемы.

Исследованием различных характеристик и классификаций внешней формы фигуры человека занимались такие ученые в области прикладной антропологии , как Моллье С., Бунак В.В., Костин Ю.А. , Дунаевская Т.Н., Коблякова Е.Б., Ивлева Г.С., Иевлева Р.В. Изучению особенностей осанки и телосложения человека посвящены труды Л.П. Николаева, Е.Б. Кобляковой, Т.Н. Дунаевской, Е.И. Бахмат, Г.С. Ивлевой, Т.В. Медведевой, Е.Б. Булатовой. Такими отечественными и зарубежными учеными, как M.JI. Воронин, А.Я. Сковронский, И.Я. Гриншпан, У. Алдрич, П.И. Рогов, Н.М. Конопальцева, А.И. Мартынова, Г.А. Самаров, А.И. Черемных, М.И. Смирнов, B.C. Павлов, В.Н. Кудряшов, С.С. Ешеева, Н.В. Позднякова, Е.К. Волкова, Т.А.Черемисина, В.Е. Кузьмичев, Н.И. Ахмедулова, Л.П. Юдина, О.Резниченко, разрабатывались различные подходы к проектированию конкурентоспособной мужской одежды. Вместе с тем, следует отметить, что количественные параметры, характеризующие внешнюю форму мужской плечевой одежды остаются малоизученными.

Различные подходы к трехмерному проектированию одежды рассматриваются в исследованиях H.H. Раздомахина, C.B. Наумович, А.Г. Басуева, Е.Я. Сурженко, М.В. Андреевой, A.IO. Рогожина, М.А. Гусевой, Ю.В. Линник, В.В. Гетманцевой, И.А. Петросовой, Е.Ю. Струневич, Л.О. Гальцовой, М.В. Киселевой, Е.В. Курбатова, P. Jones, Р. Li, К. Brooke-Wave И, G. West, N. Magnenat-Thalmann, H. Seo, F. Cordier, H. Park, К. Kim, P. Volino, однако до сих пор эта методология недостаточно проработана для эффективного практического использования в швейной промышленности.

Цель и задачи исследования.

Определенная автором цель исследования состоит в разработке методологии автоматизированного проектирования внешней формы мужских плечевых изделий в трехмерной среде.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

• исследованы способы виртуальной визуализации трехмерных объектов;

• проведен анализ существующих технических и программных средств для трехмерного моделирования фигуры человека;

• проведен анализ способов математического описания сложных поверхностей пространственных объектов и их параметрического моделирования;

• проведен анализ признаков внешней формы мужских фигур и геометрическая интерпретация параметров, характеризующих мужские плечевые изделия с художественной и конструкторской точки зрения;

• выявлены основные вербально-интуитивные характеристики мужского пиджака, определяющие экспертную оценку качества посадки изделия на заданных фигурах;

• разработан способ аппроксимации внешней формы мужских фигур путем описания антропометрических точек в сагиттальной, фронтальной и продольной плоскостях;

• разработаны топологическая и геометрическая модели, описывающие внешнюю форму мужских фигур и плечевых изделий;

• установлена взаимосвязь между изменением параметрических характеристик пространственной внешней формы мужских плечевых изделий и деталями их конструкции;

• разработан способ преобразования параметрической поверхности мужской фигуры в адекватную виртуальную трехмерную оболочку проектируемого швейного изделия;

• разработано информационное, методическое и программное обеспечение трехмерного виртуального проектирования мужских плечевых изделий, интегрируемого с системами автоматизированного двухмерного проектирования конструкций одежды.

Объектом исследования является процесс проектирования внешней формы и конструкций мужской одежды. Предметом исследования выступает методология виртуального трехмерного проектирования мужской плечевой одежды.

Методы исследования.

В работе использованы методы системно-структурного анализа, принципы аналитической, дифференциальной и численной геометрии, математического моделирования, интегрального исчисления, полигональных сеток и технологии конструктивной блочной геометрии, методы математического описания сложных пространственных объектов параметрическими поверхностями Кунса и Безье, методы регрессионного анализа и математической статистики, теоретические и практические знания в области создания интеллектуальных САПР и трехмерной анимации, методы конструирования одежды на типовые и индивидуальные фигуры. Для решения отдельных задач использовались операционная система Microsoft Windows 7, система компьютерной алгебры Maxima, графический редактор Corel Draw, среда разработки Ot Creator, система .^-моделирования Blender, САПР AutoCAD, специализированная САПР EleandrCAD.

Научная новизна исследования состоит в: S выявлении наиболее информативных антропометрических точек и параметров, определяющих геометрические свойства внешней формы мужской фигуры и мужских плечевых изделий;

S систематизации эмпирических графических данных, описывающих набор точек поверхностей мужских фигур, и установлении числовых параметров, характеризующих кривые, аппроксимирующие внешнюю форму мужских фигур;

^ разработке способа формирования линейного каркаса внешней формы мужских фигур, образуемого соединением точек абрисов из кривых Безье как границ участков проектируемой оболочки во фронтальной и изометрической проекциях;

^ разработке геометрической модели, описывающей пространственную внешнюю форму мужских фигур и соответсвующие им плечевые изделия, полученные путем преобразования из непрерывного аналитического линейного каркаса фигуры в изометрической проекции в дискретный линейный каркас изделия в виде полигональной сетки из поверхностей Безье.

Новыми являются следующие результаты исследования: ^ выявленная параметрическая взаимосвязь между формой кривых в узловых точках конструкции и соответствующими абрисами швейного изделия, определяющая закономерности изменения кривизны участков в любой точке деталей конструкции мужского плечевого изделия; ^ разработанный алгоритм проектирования трехмерной базовой внешней формы одежды заданного покроя и силуэта на основе параметрической модели мужской фигуры различного телосложения;

^ разработанный способ преобразования трехмерной базовой внешней формы мужского пиджака в соответствующую техническому эскизу пространственную внешнюю форму изделия с проектируемыми конструктивно-декоративными элементами;

^ разработанный метод проектирования виртуальной трехмерной внешней формы мужских плечевых изделий на заданных мужских фигурах, позволяющий обеспечить одновременную корректную трансформацию виртуальной пространственной модели изделия и его конструкции.

Практическая значимость диссертации состоит в разработке: ^ способа представления трехмерных моделей внешней формы мужских плечевых изделий, обеспечивающего высокую степень достоверности, проведение виртуальных примерок и объективную оценку качества посадки проектируемых изделий;

^ методики геометрического моделирования пространственной формы мужской фигуры;

^ базы данных основных параметров, определяющих внешнюю форму мужских плечевых изделий, на основе систематизации информации о мужской фигуре и особенностях мужских плечевых изделий для параметрического проектирования виртуальной трехмерной модели внешней формы одежды;

V" метода параметрического проектирования трехмерного виртуального манекена любой мужской фигуры, позволяющего с высокой степенью достоверности получать заданные абрисы и проекции фигуры; ^ методики виртуального трехмерного моделирования внешней формы мужской плечевой одежды, позволяющей как осуществлять интерактивное конструктивное моделирование деталей изделия на виртуальном трехмерном манекене заданной фигуры человека, так и объективно оценивать качество посадки проектируемых моделей одежды благодаря их виртуальной примерке на конкретные фигуры потребителей;

^ программно-методического комплекса трехмерного параметрического проектирования мужских плечевых изделий, позволяющего получать виртуальное трехмерное представление проектируемого изделия, двухмерную развертку и соответствующую конструкторскую документацию.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Практическая значимость результатов работы подтверждена результатами промышленных испытаний в условиях ООО «Ателье-2» (Москва), ООО «Славянка» (Москва), ООО «Центр инновационных стратегий» (Москва) и полученными положительными отзывами, что подтверждено соответствующими справками.

Результаты диссертационного исследования были использованы для создания метода проектирования виртуального трехмерного манекена фигуры человека, методики интерактивного трехмерного моделирования внешней формы швейного изделия и программного обеспечения по теме

НИОКР «Разработка автоматизированной системы параметрического моделирования одежды сложных форм» при выполнении Государственного контракта Министерства промышленности и торговли РФ №12411.0816900.19.076 от 03.04.2012 г.

Основные выводы и теоретические положения по работе докладывались и получили положительную оценку на заседаниях кафедры «Художественное моделирование, конструирование и технология швейных изделий» МГУДТ, на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «V Московский фестиваль науки» (Москва, 2010), IV Международной научно - технической конференции "Инновации и перспективы сервиса" (Уфа, 2011) и Международной научно - технической конференции «Korean-Russian International Fashion Exhibition» (Москва, 2011).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 9 научных трудов общим объемом 2,15 п.л. (из них авторских - 1,08 п.л.), в том числе четыре работы опубликовано в изданиях, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 192 наименования, и 4 приложений, содержит 15 таблиц и 51 рисунок. Объем работы составляет 128 страниц текста без учета приложений.

Глава 1. ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ

МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМЫ МУЖСКОЙ ФИГУРЫ И ПЛЕЧЕВОЙ ОДЕЖДЫ

Прикладная антропология предлагает различные характеристики и классификации внешней формы фигуры человека [8, 27, 39, 42]. Эта информация необходима для решения задач по конструированию одежды. Автоматизации процесса проектирования швейных изделий способствует формирование единой структуры информации, определяющей внешнюю форму фигуры человека и его одежды, которая может быть охарактеризована рядом параметров.

1.1. Исследование параметров, определяющих форму мужской фигуры и плечевых изделий

К основным морфологическим признакам, составляющим основу определения внешней формы фигуры человека, относятся: тотальные признаки (длина тела, обхват груди и масса), пропорции, осанка и телосложение.

Тотальные признаки и пропорции тела учитываются в современной размерной типологии фигур для швейной промышленности путем различного сочетания размеров и ростов проектируемой одежды. Осашсу фигуры, оказывающую существенное влияние на качество посадки одежды, в швейном производстве определяют по форме наружного контура туловища со стороны спины при рассматривании фигуры в профиль. Осанка связана с формой скелета, прежде всего позвоночника, и расположением центра тяжести тела [18; 19; 31; 37]. Особенности осанки изучались Л.П. Николаевым, Е.Б. Кобляковой, Т.Н. Дунаевской, Е.И. Бахмат, Г.С. Ивлевой, Т.В. Медведевой, Е.Б. Булатовой, в работах которых предложены

классификации, определяющие осанку фигуры по тем или иным параметрам [23; 114; 124].

Помимо строения позвоночника осанку человека характеризуют степень выступания лопаток, груди, живота, степень развития мышц и жироотложений, положение плечевого пояса, таза, рук и ног, а также высота каблука обуви [33; 34].

Основными опорными участками тела, покрываемыми одеждой, являются: голова, шея, плечи, грудь, живот, спина, ягодицы, предплечья, бедра и голени. Все названные части тела, имеющие различные особенности и образующие различные варианты сочетаний между собой, создают определенную форму тела — тип телосложения [19]. Данные о форме участков поверхностей мужской и женской фигур позволяют выявить информацшо, необходимую для представления поверхности фигуры человека в трехмерном пространстве.

Так как в соотношениях отдельных частей тела у населения наблюдаются значительные различия, в антропологии выделены основные типы пропорций тела человека. Долихоморфный тип характеризуется относительно длинными конечностями и узким коротким туловищем. Брахиморфный тип характеризуется относительно короткими конечностями и длинным широким туловищем. Мезоморфный тип промежуточный, средний тип между долихоморфным и брахиморфным [18].

На рис. 1.1 представлены возможные типы телосложения мужчин с учетом тринадцати уровней, определяемых месторасположением антропометрических точек.

В антропологии может быть выделено множество типов телосложения, что особенно важно для фигур, имеющих значительные отклонения от типовых как по пропорциям или осанке, так и по степени жироотложений в различных частях тела [31; 121]. Поэтому для решения практических задач при разработке конструкций одежды на фигуры больших полнот существуют

специальные классификации фигур по морфологическим показателям и размерным характеристикам [50].

а) б) в) г)

Рис. 1.1. Форма туловища мужской фигуры: а) первой полнотной группы; б) второй полнотной группы; в) третьей полнотной группы; г) четвертой полнотной группы, где: 1 — рост; 2 — высота точки основания шеи сзади; 3 — высота точки основания шеи сбоку; 4 — высота ключичной точки; 5 — высота плечевой точки; 6 — высота заднего угла подмышечной впадины; 7 — высота сосковой точки; 8 — высота линии талии; 9 — высота наиболее выступающей точки живота; 10 — высота наиболее выступающей точки ягодиц; 11 — высота подъягодичной складки; 12 — высота колена; 13 — высота икры

В антропоморфологических классификациях, принятых в швейной отрасли, выделяют следующие варианты телосложений полных мужских фигур(рис.1.2):

❖ 1 тип. Измерения ширины спины и ширины груди близки или соответствуют измерениям типовых фигур. Максимальное выступание живота наблюдается на уровне талии или несколько ниже. Выпуклость груди

небольшая, ягодицы не касаются вертикали, проходящей по касательной к точке выступания лопаток.

❖ 2тгт. Ширина груди несколько превосходит ширину спины. Максимальное выступание живота наблюдается выше уровня линии талии. Грудь высоко расположена и развернута. Прогиб позвоночника по линии талии увеличен, ягодицы выпуклые.

❖ 3 тип. Ширина спины несколько превосходит ширину груди. Максимальное выступание живота наблюдается ниже уровня талии. Грудь впалая. Сутулость ярко выражена, лопатки выступают, ягодицы плоские.

Рис. 1.2 Варианты телосложений полных мужских фигур: а) 1-го типа; б) 2-го типа; в) 3-го типа

При конструировании мужской плечевой одежды принято использовать некоторые антропологические признаки человека [23]. В мужской фигуре различают следующие конструктивные пояса (рис. 1.3):

1. головной - учитывается при моделировании головных уборов и одежды, покрывающей голову человека;

2. шейный - определяет положение горловины на чертежах конструкции и различных воротников;

3. плечевой - учитывается при проектировании плечевых изделий на фигуры с различной осанкой, различной формой и разворотом плеч; определяет общую ширину одежды в плечах;

4. грудной - учитывается при определении ширины одежды в целом и ее участков;

5. талиевый - учитывается при определении ширины изделия по линии талии и является основным при проектировании поясных изделий;

6. тазовый - учитывается при определении объема, ширины одежды на данном уровне фигуры;

7. бедренный - учитывается при определении объема, ширины одежды на данном уровне фигуры;

8. коленный - учитывается при определении длины изделия;

9. голенный - учитывается при выборе ширины низа в основном в поясных изделиях.

10. предплечный - учитывется при определении объема ширины и длины рукавов, а также оката, низа и локтевой части рукава.

Рис. 1.3 Конструктивные пояса мужской фигуры: 1) головной; 2) шейный; 3) плечевой; 4) грудной; 5) талиевый; 6) тазовый; 7) бедренный; 8) коленный; 9) голенный; 10) предплечный

Проведенный анализ существующих классификаций мужских фигур показал, что перечень используемых размерных признаков достаточно ограничен и мало изучены количественные характеристики мужских фигур [66]. Поэтому для создания виртуального трехмерного интерактивного

манекена мужской фигуры целесообразно ввести ряд дополнительных размерных признаков.

1.2. Методы исследования особенностей внешней формы фигуры человека

Для проектирования одежды с высоким уровнем соответствия фигурам потребителей в условиях адресного и массового производства большое значение приобретает выбор способа получения точной и объективной информации об антропоморфологической характеристике тела человека. Размерные признаки, представленные в государственных стандартах, обеспечивают получение исходных данных о фигуре человека, но не отображают особенностей измеряемой поверхности тела, что не дает возможности судить о пространственном положении антропометрических точек и пластике формы тела человека [2; 4; 18; 121]. Более подробную информацию о фигуре человека получают с помощью специальных приспособлений.

В результате проведенного анализа существующих методов исследования внешней формы фигуры человека была предложена их классификация, позволяющая выбрать наиболее рациональный способ получения информации, необходимой для задания трехмерной фигуры заказчика (рис. 1.4).

На первом уровне классификации аккумулированы особенности процесса получения информации с учетом степени специализации метода, определяющей его способность получать запланированный результат.

Особенности процесса получения информации

Специализация метода

Взаимодействие с объектом

Режим работы

Универсальный

Контактный

Интерактивным

Специализированн ый

Бесконтактный

Автоматический

К

Особенности процесса обработки полученной информации

Тип информации

Метрическая информация

Визуальная информация

Визуально метрическая информация

Получение РП

Сравнение с зталоно

Расчетный

Смешанный

Формат информации

узконаправлен ныи

распространенный

III

Применение и объем полученных данных

Ручное проектирование | | Экспорт в САПР

Рис.1.4. Классификация методов получения информации о сложных поверхностях

К специализированным методам получения информации о сложной поверхности можно отнести цифровую плантографию как метод получения визуального изображения «отпечатка» подошвенной поверхности стопы и количественной оценки показателей, характеризующих состояние стоп клиента.

Универсальные методы получения информации о сложной поверхности предназначены для получения полных сведений об антропометрических характеристиках и форме поверхности фигуры потребителя.

По типу взаимодействия с измеряемой поверхностью все методы исследования можно подразделить на контактные и бесконтактные. Контактный метод подразумевает непосредственные измерения и отображения размерных характеристик тела человека при механическом соприкосновении щупов приборов, различного рода градуированных каркасов с поверхностью измеряемого объекта. Бесконтактные методы

основаны на изучении формы исследуемой поверхности без непосредственного с ней соприкосновения.

В свою очередь, бесконтактные методы можно разделить на дифференциальные методы, дающие набор сечений, такие как рентгенография, метод с использованием эффекта муара, метод световых сечений, и интегральные методы, фиксирующие одновременно характеристики целого участка поверхности, которые, как правило, основаны на фото- и стереофотограмметрии [92].

По степени доступа пользователя к процессу измерения в рабочем режиме методы исследования поверхностей могут быть разделены на: автоматические, с непрерывным процессом проведения измерений и установленном разработчиками измерительного комплекса формате предоставления данных, и интерактивные методы, позволяющие после проведения предварительных измерений антропометрических характеристик выбирать расположение размерных признаков и их наименования [95]. Автоматические методы исследования фигуры человека используются для бодисканирования в системах HUMAG (Великобритания), MIDAscan (Франция), TELMAT Industrie, Textile/Closing Technjlogy Corporation, Cubenvear, оснащенных высокотехнологичным измерительным оборудованием [178].

На втором уровне классификации отражены особенности процесса обработки полученной информации.

По типу получаемая информации может быть подразделенв на: метрическую, визуальную и визуально-метрическую. Контактные методы измерений позволяют получить только метрическую информацию, а традиционная фотограмметрия обеспечивает получение только визуальной информации. Практически все методы, в основу которых положена визуальная информация, используют для своей реализации те или иные считывающие оптические устройства, и являются производными метода традиционной фотограмметрии. Многие современные систем трехмерного

сканирования основаны на на принципе цифровой фото и стреофотограмметрии, фиксирующих положение линий, проецируемых с помощью различных проекторов на поверхность фигуры. К недостатки этих методов относятся: искажение математической проекции снимка из-за рефракции и дисторсии; ошибки измерений точек цифровых снимков из-за неточностей опознавания. Наиболее полные и точные исходные данные о внешнем облике, объемной форме и взаимосвязи поверхностей одежды, обуви и тела человека обеспечивают методы исследования поверхностей, позволяющие получать визуально-метрическую информацию.

По способам получения значений размерных признаков методы исследования поверхностей можно подразделить на: установление параметров, получаемых путем сравнения измерений с эталоном, и параметров, получаемых по расчетным формулам, учитывающим зависимость антропометрических характеристик от свойств оборудования или от других размерных признаков. Размерные признаки могут быть определены и смешанным методом при получении исходного значения параметра путем сравнения с эталоном, как например,- значения длины тела при использовании фотограмметрии, а затем на ее основе расчета остальных обхватных размерных признаков.

Бесконтактные методы можно разделить на дифференциальные, формирующие набор сечений, и интегральные, фиксирующие одновременно характеристики целого участка поверхности.

По формату получаемая информация об исследуемой поверхности подразделяется на универсальную, которая может быть экспортирована в различные САПР одежды и обуви (САПР) и на узконаправленную, обеспечивающую использование только в специализированной системе.

На третьем уровне классификации методов исследования внешней формы фигуры человека отражены способы применения и объем получаемых данных.

Полнота получаемых антропометрических характеристик объекта оценивается наличием или отсутствием тех или иных проекционных, обхватных и дуговых размерных признаков. Практически все существующие методы можно разделить на применимые лишь для ручного проектирования одежды и на позволяющие автоматизировать экспорт полученных данных в САПР одежды.

Для бесконтактного получения информации о размерных характеристиках объекта с применением современных технологий существуют системы технического зрения, предназначенные для автоматического распознавания, определения координат, контроля внешнего вида объектов произвольной формы и включающие в себя аппаратные и программные средства. Система технического зрения включает в себя: считывающие устройства и систему трехкоординатного сканирования; компьютер для обработки полученной информации; оборудование для записи данных, осуществления контроля и подачи обратной связи в случае отклонений в процессе измерения; программное обеспечение для обработки и анализа полученных данных, для управления отображением результатов и их экспортом в САПР. В швейной и обувной промышленности используются следующие системы технического зрения: Cybenvare, Image Twin, Симкад, Vitronic. В МГУДТ на кафедре ХМКТШИ при содействии Министерства промышленности и торговли РФ разработан бодисканер, основанный на мурусометрическом методе оцифровывания трехмерных объектов и измерения размерных параметров. В состав комплекса входят: 12 камер, расположенных по дуге окружности под углом 15° к друг другу; платформа для фигуры; специальный фон, расположенный по дуге окружности за объектом; система синхронизации работы оборудования, управляемая дистанционно; компьютер и монитор. Для малых предприятий в МГУДТ разработан опытный образец малогабаритной мобильной системы трехмерного сканирования. Комплекс легко монтируется, занимает малую

площадь, обеспечивает стабильность результатов измерений, отличается невысокой стоимостью оборудования и программного обеспечения [47].

Проведенный анализ существующих методов исследования внешней формы фигуры человека показал, что наиболее широкий диапазон информативных характеристик объемных поверхностей может быть получен с использованием бесконтактного метода трехмерного сканирования, что обеспечит формирование исходной информации, необходимой для проектирования виртуального трехмерного манекена мужской фигуры.

1.3. Способы объемного формообразования и моделирования поверхности мужской плечевой одежды

Анализ литературных источников по конструированшо одежды показывает, что исследователями уделяется большее внимание скорее женской одежде, чем мужской. Это во многом объясняется широкой вариабельностью внешней формы изделий для женщин и разнообразием проектируемых моделных конструкций. Хотя мужская одежда является более консервативной, ее изучению и проектированию посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых, таких как M.JI. Воронин, А.Я. Сковронский, И.Я. Гриншпан, У. Алдрич, П.И. Рогов, Н.М. Конопальцева,

A.И. Мартынова, Г.А. Самаров, А.И. Черемных, М.И. Смирнов, B.C. Павлов,

B.Н. Кудряшов, С.С. Ешеева, Н.В. Позднякова, Е.К. Волкова, Т.А.Черемисина, В.Е. Кузьмичев, Н.И. Ахмедулова, Л.П. Юдина, О.Резниченко [5; 10; 16; 26; 35; 53; 54; 58; 62; 78; 82; 93; 103]. При этом следует отметить, что одним из самых сложных элементов процесса изготовления мужской одежды остается правильная посадка изделия на конкретную фигуру [15].

Внешняя форма одежды во многом определяется силуэтными, конструктивными и декоративными линиями. В современном моделировании принято три ведущих модных силуэтов одежды: прямой, прилегающий и

полуприлегающий. В первую очередь, силуэт изделия определяется величиной конструктивных прибавок по линии груди, талии и бедер. В работе Т.А. Черемисиной предложен метод расчета конструктивных прибавок мужского пиджака путем преобразования проекционных параметров технического эскиза в конструктивные параметры изделия, позволяющий обеспечить соответствующий замыслу художника силуэт мужского плечевого изделия, изготавливаемого из различных тканей [103].

Многолетней практикой выработано наиболее удачное разделение поверхности одежды на детали. Типовой формой членения поверхности плечевой одежды на части является форма, состоящая из нескольких основных деталей (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Основные детали мужского пиджака: 1) спинка; 2) отрезной бочок; 3) полочка; 4) нижняя часть рукава; 5) верхняя часть рукава; 6) нижний воротник; 7) отлет верхнего воротника; 8) отрезная стойка

К основным признакам покроя плечевой одежды относятся (рис. 1.6): покрой рукава (форма его соединения с проймой), членение основных деталей (спинки и полочки) продольными (рельефами) и поперечными

швами). Основными покроями рукава принято считать: втачной, реглан и цельнокроеный. Два последних покроя являются производными от базовой конструкции втачного рукава. В свою очередь традиционная базовая конструкция втачного рукава может быть модифицирована путем изменения высоты оката, в том числе для получения конструкции рубашечного втачного рукава. Сочетание различных покроев рукава в одном изделии называют комбинированным покроем.

Рис. 1.6. Схема членения поверхности деталей плечевой одежды

Виртуальный манекен фигуры человека может быть описан: дискретно и непрерывно. Между этими способами нет принципиального барьера и при уточнении или видоизменении данных дискретная модель может стать непрерывной [188]. Так, для визуализации пространственного объекта в трехмерной компьютерной среде целесообразно комбинировать его описание в виде непрерывной и дискретной моделей. В связи далее с этим для описания фигуры человека рассматривается сочетание этих математических моделей.

Дискретная модель поверхности опирается на совокупность конечных данных, поэтому удобна и часто применима для представления объекта в

компьютерных системах, где необходимо визуализировать однозначно заданный и неизменяемый набор значений.

Непрерывная модель поверхности основывается на величинах, принимающих все значения из некоторого интервала. Одним из перспективных способов представления непрерывной модели трехмерной внешней формы тела человека является способ описания поверхности фигуры человека с помощью кусочно-гладкой функции, определяемой набором уравнений участков поверхности [79].

Параметрическое моделирование фигуры человека базируется на выделении конструктивных параметров проектируемого объекта, определяющих его внешнюю форму, описании и количественной оценке этих параметров и установлении характера взаимосвязи между ними.

Параметрическое моделирование во многом формируется благодаря опыту и интуиции специалистов и носит эвристический характер, поэтому для повышения достоверности создаваемых математических моделей может потребоваться корректировка оценок существенных параметров, уточнение их значимости и введение дополнительных параметров. Создаваемые математические модели определяют зависимости между конструктивными параметрами проектируемого объекта таким образом, что при изменении любого параметра оперативно происходит корректное изменение конфигурации детали или формы поверхности.

Для решения задачи параметрического моделирования поверхности тела человека в автоматизированной среде могут использоваться следующие инструменты параметризации:

> Табличная параметризация заключается в создании таблицы параметров типовых фигур. Создание нового образца производится путем выбора из таблицы типоразмеров. Возможности табличной параметризации весьма ограничены, поскольку задание произвольных новых значений параметров и геометрических отношений обычно невозможно.

> Вариаг{1юнная (размерная) параметризация основана на построении прототипа модели (с наложением на него различных параметрических связей) и на введении пользователем ограничений в виде системы уравнений, определяющих зависимости между параметрами. Вариационная параметризация позволяет легко изменять форму прототипа или величину параметров операций, что позволяет удобно модифицировать трехмерную модель.

> Геометрическая параметризация базируется на пересчете геометрии каждого параметрического объекта в зависимости от положения родительских объектов, его параметров и переменных. При геометрической параметризации параметрическая модель состоит из элементов построения и элементов изображения. Элементы построения задают параметрические связи. К элементам изображения относятся линии изображения, которыми обводятся элементы построения. Одни элементы построения могут зависеть от других элементов построения. Элементы построения могут содержать и параметры, такие как радиус окружности или угол наклона прямой. При изменении одного из элементов модели все зависящие от него элементы перестраиваются в соответствии со своими параметрами и способами их задания [108; 118; 130; 149; 150; 153; 154; 155; 156; 165; 166].

Несмотря на явное превосходство геометрической параметризации над остальными, сложность ее реализации, а также вычислительная трудоемкость такой параметрической модели приводят к необходимости комбинирования ее элементов с элементами других подходов.

При использовании геометрического моделирования фигуры человека необходимо выбрать определенный способ математического описания поверхности. В машинной графике широко используют следующие типы поверхностей:

S Поверхности вращения, получаемые путем вращения двумерного объекта, например, прямой или плоской кривой вокруг оси в пространстве.

Данный способ позволяет описать как простые, цилиндрические формы, так и сложные, эллиптические поверхности.

^ Заметающие поверхности, получаемые путем перемещения объекта, например, отрезка, ломаной или кривой вдоль некоторой кривой в пространстве. В геометрическом моделировании часто используется генерация заметающих поверхностей.

Квадратичные поверхности, задаваемые в общем виде уравнением: Ах2 + Ву2 + С г2 + Вху + Еуг + + вх + Ну + Jz + К, где Д Б, С, .Р, 6?,Я,/,,/,— константы. Сфера, конус, цилиндр, эллипсоид, параболоид вращения и гиперболоид вращения — это поверхности вращения, являющиеся также и квадратичными поверхностями. ^ Параметрические поверхности, задаваемые функциями вида р(и7 у) = ... для каждой из координат геометрического пространства. Координаты параметрического пространства и и V обычно ограничиваются пределами, позволяя описывать поверхность кусочно. Среди таких поверхностей стоит выделить поверхность Кунса и поверхность Безье, представляющие собой гибкие и мощные средства для задания поверхностей. Так, бикубическая поверхность Кунса определяется четырьмя координатными векторами в угловых точках, восемью касательными векторами (по два в каждом углу), четырьмя векторами кручения в углах.

Во всех случаях поверхность определяется сеткой ортогональных плоских кривых, лежащих на секущих плоскостях, и несколькими ортогональными проекциями определенных «характерных» пространственных линий [55; 56; 164].

Для корректного геометрического моделирования объектов сложной пространственной формы недостаточно использования только лишь точек, кривых и одной поверхности. В общем случае геометрическую форму некоторого заданного объемного предмета можно описать с помощью нескольких поверхностей путем их связывания по граничным линиям

(границах). Совокупность стыкующихся по границам поверхностей называют оболочкой [13].

Закономерности моделирования оболочек исследуются в топологии -разделе математики, изучающем свойства пространства, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях, такие как связность или ориентируемость. Топология оперирует объектами, несущими информацию о взаимной связи оболочек друг с другом, и устанавливает соотношения между ними.

Для моделирования оболочек поверхностей в трехмерном евклидовом пространстве вводят следующие топологические объекты: вершина, ребро, цикл, грань и оболочка.

Гранью называют топологический объект, построенный на основе поверхности. Фактически грань представляет собой совокупность поверхности и информации о стороне поверхности, являющейся наружной стороной грани, и об ее положении в оболочке, то есть о соседних объектах. Информация о соседних гранях оформляется в виде циклов.

Цикл - это топологический объект, который описывает одну из границ грани и содержит информацию о том, где и как к данной грани примыкают соседние грани.

Ребро - это топологический объект, построенный на основе линии стыковки соседних граней или на основе граничной линии оболочки.

Вершина - это топологический объект, построенный на основе точки, в которой стыкуются ребра.

Полигоны - это закрытая двумерная форма, ограниченная ребрами, пересекающимися в точках, называемых вершинами.

Грани, ребра и вершины строятся на базе известных геометрических объектов (точек, кривых и поверхностей) с учетом добавления к ним информации о соседних топологических объектвх и о взаимной ориентации

[13].

Моделирование пространственной внешней формы фигуры человека и проектируемого для него швейного изделия целесообразно разделить на два этапа:

• разработка топологической модели оболочки;

• разработка геометрической модели трехмерной поверхности.

Для представления геометрической модели поверхностей в виртуальной среде ее необходимо привести к линейно-каркасному виду. Это обусловлено дискретным характером обработки и представления данных в цифровых системах, а также отсутствием аналитического решения некоторых задач.

В трехмерной компьютерной графике и объемном моделировании объектов совокупность вершин, ребер и граней, которые определяют форму многогранного объекта называется полигональной сеткой (рис. 1.7). Топологически такой объект является оболочкой, но в качестве геометрических объектов, его описывающих, используются прямые линии и плоские многогранники (обычно треугольники).

Вершины Ребра Грани Полигона! Поверхности

Рис. 1.7. Элементы моделирования полигональной сетки

Объекты, созданные с помощью полигональных сеток, состоят из разных типов элементов, таких как вершины, ребра, грани, полигоны и поверхности. Во многих случаях достаточно использовать вершины, ребра и либо грани, либо полигоны. Большинство компьютерных средств визуализации полигональных сеток может поддерживать лишь

трехсторонние грани, так что полигоны должны быть построены из их множества, как показано на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Изображение полигональной сетки модели мужской фигуры

Однако многие компьютерные средста визуализации поддерживают полигоны с четырьмя и более сторонами, или умеют легко преобразовывать полигоны в треугольники, делая необязательным представление сетки в триангулированной форме.

С позиции полигональной сетки вершина представляет собой месторасположение точки с учетом другой информации о цвете, нормальном векторе и координатах текстуры. Ребро представляет собой соединение между двумя вершинами. Грань - это замкнутое множество ребер, в котором треугольная грань имеет три ребра, а четырехугольная - четыре. Полигон представляет собой множество граней. В системах, поддерживающих многосторонние грани, полигоны и грани равнозначны. Однако, аппаратное обеспечение для отображения полигональных сеток преимущественно поддерживает лишь грани с тремя или четырьмя сторонами, поэтому полигоны представляются как множество граней. Математически,

полигональная сетка может быть представлена в виде неструктурированной сетки, или неориентированного графа, с учетом геометрических и формообразующих свойств, топологии.

Полигональные сетки целесообразно использовать в двух случаях:

• при отображении поверхности геометрического объекта компьютерными средствами;

• для выполнения задач конструирования с использованием алгоритмтов конструктивной блочной геометрии.

Конструктивная блочная геометрия {Constructive Solid Geometry, далее CSG) — это технология, используемая для моделирования твердых тел. CSG зачастую является способом моделирования в трехмерной графике и САПР. Она позволяет создать сложный объект с помощью битовых операций путем комбинирования нескольких иных объектов. Это позволяет достаточно просто математически описать сложные объекты, но не всегда путем использования только простых тел. Так, часто с помощью конструктивной блочной геометрии представляют модели или поверхности, которые выглядят визуально сложными; а на самом деле, они являются немногим более чем корректно скомбинированными или декомбинированными простыми объектами. В некоторых случаях конструктивная блочная геометрия применяется с использованием полигональных сеток, но может быть процедурной и/или параметрической.

Простейшие тела, используемые в конструктивной блочной геометрии, так называемые примитивы, - это тела, имеющие простую форму: куб, цилиндр, призма, пирамида, сфера, конус. Разрабатываемый программный пакет САПР содержит определенный заданный набор примитивов, доступных пользователю. Так, некоторые программы позволяют осуществлять технологию конструктивной блочной геометрии на основе кривых объектов, а некоторые нет.

Для моделирования более сложных пространственных объектов к описаниям объектов булевых (двоичных) примененяют операции на множествах, такие как объединение, пересечение и разность (рис. 1.9).

9 ~ С

/л\ / чА

# 9 + *

/v\

1

Рис. 1.9. Представление сложного объекта в виде двоичного дерева, где «листья» - это объекты, узлы - операции («П» пересечение, «U» объединение, «—» разность)

Примитив, как правило, может быть описан процедурой, которая принимает некоторые значения параметров, например, для построения сферы достаточно знать ее радиус и положение центра. Примитивы могут быть скомпонованы в составные объекты с помощью таких операций: объединение (рис. 1.10 а.), разность (рис. 1.10 б.), пересечение (рис.1.10 в.).

а) объединение б) разность в) пересечение

Рис.1.10. Операции конструктивной блочной геометрии (CSG)

Конструктивную блочную геометрию целесообразно использовать там, где необходима простота (как для игрового движка) или математическая точность (как для САПР). При моделировании пространственной внешней

формы одежды CSG может быть применима в качестве дополнительного средства, позволяющего определить расположение на базовой поверхности модельных элементов.

Приоритетной задачей для САПР одежды становится разработка адекватного виртуального трехмерного манекена внешней формы фигуры человека и проектируемого для нее образца одежды. Особенностью процесса подобных разработок является необходимость выявления объективных зависимостей между комплексом взаимосвязанных параметров: антропометрическими характеристиками фигуры человека, параметрами эскиза изделия, характеристиками конструкции деталей и параметрами трехмерного визуального образа проектируемого изделия. При этом предполагается, что изменение любого параметра этой системы, будь то величина любого размерного признака или модификация любого элемента на эскизе модели одежды, повлечет за собой соответствующее интерактивное изменение 20-конструкции (и проектной документации) и виртуальному ЗБ-образцу изделия. Благодаря решению этой проблемы примерка различных новых моделей одежды на фигуру любого телосложения сможет быть проведена виртуально.

1.4. Анализ средств трехмерного моделирования пространственной формы фигуры человека

На современном этапе развития компьютерных технологий достаточно широкое распространение получило трехмерное моделирование антропоморфных пространственных тел, востребованное как специалистами промышленности, Taie и творческими работниками: дизайнерами, аниматорами и другими. Виртуальное геометрическое моделирование сложных пространственных форм во многом базируется на общих подходах и компьютерных технологиях, воплощенных в виде определенных технических и программных средствах.

В практической деятельности конструкторов швейных изделий применяются системы автоматизированного проектирования (САПР) одежды, позволяющие решать задачи как инженерного проектирования, так и художественного моделирования изделий. При проектировании одежды используются специализированные САПР, предназначенные для моделирования внешней формы трехмерной фигуры человека в компьютерной среде, называемой виртуальным манекеном, и внешней формы проектируемого образца одежды, представляемого и в 2D- и в 3D-виде.

Проектирование швейных изделий предполагает использование как точных инженерных средств построения конструкций деталей одежды, так и средств визуальной оценки ее пространственной формы.

Следует отметить, что в области кинематографии и цифрового изобразительного искусства уже десятилетия существует ряд инструментов, позволяющих работать в трехмерном пространстве и создавать фотореалистичные произведения [158]. Такие технические средства нацелены на реализацию идей художников-иллюстраторов в области 2D- и ЗО-графики. Преимущественно трехмерные объекты создаются на основе геометрических примитивов, что относится и к виртуальному моделированию фигуры человека [17; 52].

Проведенный анализ существующих технических средств, предназначенных для трехмерного моделирования виртуальных образов, позволил нам выделить ряд програмных редакторов, подтвердивших свою эффективность в практической деятельности.

Среди САПР, реализующих технологии 2D и 3D проектирования, хорошо известна система «.AutoCAD», разработанная компанией Autodesk. Эта система отличается большим количеством прикладных пакетов, разработанных специалистами различных отраслей промышленности. Система «AutoCAD» обеспечивает широкий набор инструментов для трехмерного проектирования, включая моделирование поверхностей и

твердотельных объектов, а также формирование сложных пространственных объектов, таких как фигура человека [11; 14].

Одной из наиболее распространенных систем ЗО-графики является «3ds Мах», разработанная компанией Autodesk [44; 49]. Эта система является полнофункциональной программной средой для создания и редактирования трехмерной графики и анимации, содержит много современных инструментов для художников и специалистов в области мультимедиа. «3ds Мах» располагает обширными средствами по созданию разнообразных по форме и сложности трехмерных компьютерных моделей реальных объектов окружающего мира [184] (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Модель фигуры человека в системе «3ds Мах»

Моделирование объектов в системе ^<3ds Мах» происходит за счет изменения элементарных составляющих геометрической модели: точек, ребер и граней. Такой подход моделирования при разработке модели фигуры человека является достаточно трудоемким и не поддается параметризаци, что частично компенсируется включением в пакет языка

макропрограммирования MaxScript. Поэтому, чаще всего, для проектирования сложных моделей,таких как модель человеческой фигуры, в «3ds Мах» используют сторонние расширения или самостоятельные программные пакеты.

В отличие от «3ds Мах» и других трехмерных редакторов общего назначения, «Маке Human» является программным приложением, осуществляющим генерацию человекоподобных трехмерных фигур (рис. 1.12). Возможности программы позволяют создавать трехмерные модели фигур человека любого роста и возраста, обоих полов, различных рас и антропологических классов.

Рис. 1.12. Редактор «МакеНитап» для моделирования трехмерной фигуры человека

Полученные изображения могут экспортироваться в распространенные форматы для использования в графических разработках, анимации и 30-играх. По сравнению с иными программными средствами, предназначенными для ЗБ-моделирования, редактор «МакеНитап» отличается высоким качеством своих моделей, возможностью работать в

режиме «subdivision surface», то есть заданного уровня детализации участков моделируемых поверхностей, и интуитивным интерфейсом пользователя. При этом даже такие параметры, как рост и возраст человека вводятся не количественно, а путем размещения курсора в пределах плоскостных участков. Поэтому координаты расположения курсора и определяют форму получаемой модели фигуры человека [184].

Одним из наиболее популярных редакторов, достаточно простым для новых пользователей и предназначенным для создания анимации и цифровых изображений, является программное обеспечение (ПО) - «Poser» (рис. 1.13).

1г г "п. %■ у? ъ '•!

г .

3j

. JjF'r*.

«* - Ym

Щ

^ !>кх»т.'п1 l)is| Style

Рис. 1.13. Редактор фигуры человека «Poser»

Особенностью программного пакета «Poser» можно считать возможность <<рендеринга» (то есть «визуализации» проектируемого образца одежды с помощью компьютерной программы) и анимации трехмерной графики для описания трехмерной фигуры человека. В процессе компьютерного моделирования человеческая фигура может принимать все мыслимые и немыслимые позы, без технических ограничений, в

соответствии с любыми запросами аниматоров. В пакет помимо программной части входит огромный набор шаблонов, трехмерных заготовок и всевозможных поз, которые могут являться основой для решения различных профессиональных задач.

Редактор «Poser» позволяет выбирать образцы моделей одежды для виртуальных манекенов различных фигур человека из базы существующих шаблонов. Одевание виртуальной фигуры человека в редакторе «Poser» осуществляется в высокотехнологичном режиме: сначала пользователем выбирается желаемая модель одежды из базы шаблонов; затем вводится ряд физических параметров проектируемого изделия; задается предполагаемое поведение виртуальной фигуры человека в динамике и окончательно оценивается посадка проектируемой одежды на виртуальной фигуре [183].

Трехмерное виртуальное моделирование нашло свое применение и в области программного обеспечения САПР в швейной, мебельной, автомобильной, авиационной промышленности благодаря разработке инновационных продуктов, снижению затрат и времени на проектирование новых изделий, улучшению коммуникации между производственными партнерами, повышению конкурентоспособности. Можно отметить программный модуль трехмерного моделирования «ОрШех Runway Designer», предназначенный для объектов различных форм и размеров, в том числе чехлов для автомобильных кресел [192].

Интересно, что ПО (программное обеспечение) «ОрШех Runway Designer» позволяет создавать виртуальный манекен фигуры человека с заданными параметрами, то есть изменять размерные признаки в широком диапазоне для мужских, женских и детских фигур с учетом особенностей телосложения и антропометрических характеристик конкретного человека. Реалистичность визуализации трехмерной фигуры человека позволяет осуществлять анализ посадки проектируемого образца одежды на виртуальном манекене фигуры потребителя (рис. 1.14).

Программный модуль содержит библиотеку моделей-аналогов одежды, используемую для виртуальной примерки нескольких изделий на рассматриваемой трехмерной виртуальной фигуре человека путем «перетаскивания» шаблона образца одежды из библиотеки непосредственно на изображение фигуры человека. Возможность ПО учитывать особенности используемых тканей, визуального впечатления и механического соприкосновения частей изделий позволяет достичь достаточно реалистичной картины посадки изделия на конкретной трехмерной виртуальной фигуре [185].

Рис.1.14. Главное окно программного модуля виртуальной примерки «Optitex Runway Designer»

Другим перспективным решением в области виртуальной примерки швейных изделий на заданных фигурах является программный продукт «Modaris 3D Fit», разработанный компанией Lectra [176]. ПО позволяет осуществлять примерку швейных изделий, изготовленных из различных материалов и имеющих щирокий диапазон размеров (рис. 1.15). С помощью

инструментов системы изделие может быть проверено на качество посадки, сбалансированность и пропорциональность. Как и в «ОрШех Runway Designer», имеется возможность намечать линии для определения размеров любой части примеряемого изделия.

Таким образом, можно сделать вывод об актуальности и достаточной распространенности технологии трехмерного моделирования виртуальной фигуры человека и эффективности применяемых на практике технических средств, особенно в области искусства и мультимедиа.

Рис. 1.15. Система виртуальной примерки одежды «Modaris 3D Fit»

На ведущих швейных производствах мира широко применяются САПР одежды, совершившие революционный прорыв за последние 20 лет в технологии раскроя изделий и раскладки лекал. Дальнейшая автоматизация проектирования одежды была связана с конструктивным моделированием различного ассортимента изделий и комплексной разработкой проектно-конструкторской документации, учитывающей самые современные методы технологической обработки изделий. Однако, на современном этапе развития

компьютерных технологий специалистами-конструкторами ставятся амбициозные задачи трехмерного представления эскиза проектируемого изделия и оценки качества его посадки на заданных типовых или индивидуальных фигурах в ходе проведения виртуальной примерки. В этом направлении исследования ведут многие отечественные и зарубежные ученые, в том числе H.H. Раздомахин, С.В. Наумович, А.Г. Басуев, Е.Я. Сурженко, М.В. Андреева, А.Ю. Рогожин, М.А. Гусева, Ю.В. Линник, В.В. Гетманцева, И.А. Петросова, Е.Ю. Струневич, Л.О. Гальцова, М.В. Киселева, Е.В. Курбатов, P. Jones, Р. Li, К. Brooke-Wavell, G. West, N. Magnenat-Thalmann, H. Seo, F. Cordier, H. Park, К. Kim, P.Volino [51; 79; 80; 81; 85; 86; 88; 92; 96; 100; 108-111; 124-131; 151; 157; 161; 169; 172; 174; 176; 177; 178; 179; 182]. Наиболее сложным аспектом исследования проблемы трехмерного моделирования фигур и образцов одежды является обеспечение достоверности воспроизведения реальной картины.

Многие современые САПР одежды уже оснащены модулем преобразования двухмерной конструкции изделия в ее трехмерный виртуальный образ и одеванием проектируемой модели одежды на трехмерный виртуальный манекен заданной фигуры человека. При этом разработчики ПО по разному видят генерацию трехмерной модели на основе размерных признаков фигуры человека или конструктивных параметров деталей одежды. В российской швейной промышленности уже получил распространение ряд САПР одежды, имеющих специализированные модули по трехмерному моделированию и подготовке проектно-конструкции документации швейных изделий.

Практическое применение получил модуль «объемного проектирования женской одежды» «СТАПРИМ», базирующийся на методе трехмерного проектирования, разработанном на каф. КиТШИ СПГУТД проф. H.H. Раздомахиным [51]. Отличительной особенностью модуля является построение конструкции женской одежды в трехмерной среде, а

затем ее развертка на плоскости. «СТАПРИМ» успешно интегрируется с 2D-комплексом «Comtense» российской компании «Комтенс» [182].

Другой очень интересной российской разработкой является модуль трехмерного проектирования одежды «AC-3DParametricy>, реализованный в САПР «Ассоль» по методу М.В. Андреевой в компании "Центр-Ассоль" [174]. В САПР «Ассоль» конструктором первоначально из библиотеки оцифрованных 3D- манекенов фигур типового телосложения по заданным размерным признакам выбирается один виртуальный, на который наносятся необходимые конструктивные линии (талии, бедер), определяются прибавки, длина изделия и линии конструктивных членений.

Известен модуль ЗБ-проектирования одежды «AGSM-3D» САПР одежды Garment CAD System японской фирмы Ashasi Kasel AGSM Corporation [173]. В этой САПР первоначально строится виртуальный манекен для типовой фигуры, который впоследствии корректируется по индивидуальным размерным признакам фигуры заданного потребителя, а затем на 3D- манекене проектируется базовая конструкция изделия и разворачивается на плоскости. В дальнейшем модификация конструкций деталей одежды проводится только в 20-режиме. На виртуальном 3D-манекене можно оценить и подкорректировать внешнюю форму образца модели, а также наметить места расположения декоративных элементов.

Модуль «ЗБ-моделирование» в САПР «JULIVI» компании «Сапрлегпром» предназначен для просмотра объемного изображения проектируемого изделия с целью визуальной оценки образца, баланса изделия, припусков на свободу облегания изделия, распределения напряжений в ткани и подбора ее рисунка. Первоначально производят одевание конструкции на манекен с учетом усадки или растяжения ткани, формообразования сборок и складок. Трехмерная модель одежды создается после корректировки конструктивных параметров лекал швейного изделия. Программа позволяет достаточно точно в 3£>-режиме воплощать конструктивно-декоративные элементы изделия. Однако, отсутствие в САПР

«Л/Ы¥1» средств задания параметров 3£>-манекена фигуры человека обуславливает оценку виртуального образа проектируемого изделия только для определенного набора типов фигур [179].

Проведенный анализ средств трехмерного моделирования пространственной формы фигуры человека показал, что на российском рынке программного обеспечения швейной промышленности практически нет доступных для отечественных предприятий ЗО-САПР мужской одежды.

Выводы по первой главе:

1. Проведенный анализ признаков внешней формы фигуры человека и характеристик отдельных частей мужской фигуры, классификаций мужских фигур по морфологическим признакам и полнотным группам показал, что в настоящее время недостаточно изучены количественные характеристики мужских фигур, а набор используемых размерных признаков достаточно ограничен. Поэтому для создания виртуального трехмерного интерактивного манекена мужской фигуры целесообразно ввести ряд дополнительных размерных признаков.

2. Рассмотрены способы виртуальной визуализации трехмерных объектов, из которых выделено параметрическое моделирование фигуры человека, базирующееся на выявлении конструктивных параметров проектируемого объекта, оказывающих существенное воздействие на его внешнюю форму, описание и количественную оценку этих параметров и на установление характера взаимосвязи между ними. Выявлено, что тремя основными видами параметрического моделирования сложных пространственных объектов являются табличная, вариационная (размерная) и геометрическая параметризация.

3. Проведенный обзор методов математического описания сложных поверхностей позволил выделить в качестве эффективного инструмента представления объекта: параметрические поверхности Кунса и Безье, полигональные сетки, технологию конструктивной блочной геометрии.

4. Проведенный анализ существующих технических средств, предназначенных для трехмерного моделирования фигуры человека как инженерного, так и художественного назначения выявил ряд програмных редакторов, подтвердивших свою эффективность в практической деятельности, и позволил выделить рациональные методы визуализации трехмерных объектов, способы ввода параметров фигуры и проектируемого для нее изделия, организацию графического интерфейса пользователя.

Заключение диссертации по теме «Технология швейных изделий», Бояров, Михаил Сергеевич

Выводы по работе:

1. Проведен анализ принятых в российской швейной промышленности размерных признаков мужских фигур; выделены характеристики, определяющие геометрические свойства внешней формы составных частей фигуры: шеи, плеч, груди, живота, спины, ягодиц, верхних и нижних конечностей; методом автоматизированного бодисканирования выявлены 38 наиболее информативных антропометрических точек фигур мужчин; определены параметры, важнейшие для создания трехмерной геометрической модели внешней формы мужской фигуры.

2. Систематизированы данные, описывающие набор точек поверхностей мужских фигур в декартовых координатах, полученных методом бодисканирования и выделенных из облака точек абрисов. На основе результатов проведенной аппроксимации внешней формы мужских фигур методом регрессионного анализа установлены числовые характеристики аппроксимированных кривых.

3. Определена топологическая модель, математически описывающая внешнюю форму мужских фигур и основанная на представлении параметрической поверхности Безье и абрисных линий, использующих многогранники из четырех ребер. Для получения геометрической модели пространственной внешней формы мужской фигуры предложена процедура преобразования непрерывной модели в виде аналитического линейного каркаса мужской фигуры в изометрической проекции в дискретный линейный каркас в виде полигональной сетки, составленной из поверхностей Безье.

4. Разработана методика геометрического моделирования пространственной формы мужской фигуры, включающая в себя: получение и систематизацию данных о фигуре человека; аппроксимацию кривыми Безье характерных абрисов фигуры; параметризацию числовых характеристик аппроксимированных кривых с помощью метода регрессионного анализа; построение линейного каркаса пространственной внешней формы; аналитическое описание линейного каркаса пространственной внешней формы мужской фигуры с помощью поверхностей Безье.

5. Установлена исходная информация, необходимая для параметрического проектирования виртуальной трехмерной модели внешней формы одежды, включающая антропометрические характеристики одеваемой фигуры человека, конструктивные особенности и линейные размеры всех элементов проектируемого швейного изделия, схему абрисов мужской фигуры и величины проекционных прибавок в основных информативных точках технического эскиза.

6. Установлена параметрическая взаимосвязь между формой кривых в узловых точках конструкции и сосоответсвующими абрисами изделия, определяющая закономерности изменения кривизны участков в любой точке детали и позволяющая прогнозировать форму проектируемых кривых конструкции мужского плечевого изделия при любом сочетании концевых точек исследуемых кривых.

7. На основе параметрической модели заданной мужской фигуры предложен механизм проектирования трехмерной базовой внешней формы изделия, характеризуемой его покроем и силуэтом и обусловленной как расположением узловых точек конструкции мужского пиджака, так и формой кривых его линейного каркаса.

8. Предложен способ преобразования трехмерной параметрической модели базовой формы мужского пиджака путем разработки соответствующих техническому эскизу конструктивно-декоративных эдементов изделия с помощью метода конструктивной блочной геометрии.

9. Разработана методика виртуального трехмерного моделирования внешней формы мужской плечевой одежды, позволяющая: осуществлять интерактивное конструктивное моделирование деталей изделия на виртуальном трехмерном манекене фигуры человека; представить замысел дизайнера в корректной виртуальной модели на заданной фигуре человека; проводить обоснованную виртуальную примерку проектируемых изделий на конкретные фигуры для объективной оценки качества их посадки.

10. Разработан метод параметрического проектирования виртуальной пространственной внешней формы мужских плечевых изделий и разверток конструкций их деталей, отличающийся высокой степенью соответствия внешней форме отшитых образцов проектируемой одежды как в пределах эстетического восприятия, так и математически допустимой погрешности.

11. Систематизированы базы данных о мужской фигуре и особенностях мужских плечевых излелий, аккумулирующие основные параметры, определяющие внешнюю форму мужских пиджаков.

12. Разработан программно-методический комплекс трехмерного параметрического автоматизированного проектирования мужских плечевых изделий, представляющий собой программное приложение, состоящее из ядра и трех функциональных модулей: графический интерфейс пользователя; модуль «ЗБ-эскиз»; модуль «Конструкция изделия».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бояров, Михаил Сергеевич, 2013 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Нормативно-правовые акты

1. Стратегия развития легкой промышленности России на период до 2020 года/ Утв. Приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 24 сентября 2009 г. № 853

2. ГОСТ 17521-72. Типовые фигуры мужчин. Размерные признаки для проектирования одежды/ Издание с Изменениями 1 (1986 г.) и 2 (1987 г.). М.: Стандартинформ, 2005. -26 с.

3. ГОСТ 19.701 - 90. Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения/ Офиц. издание: Единая система программной документации: Сб. ГОСТов. - М.: Стандартинформ, 2005. С. 91-114.

4. ОСТ 17325-86. Изделия швейные, трикотажные, меховые. Фигуры мужчин типовые. Размерные признаки для проектирования одежды. - М.: Мин-во легкой пром-ти, 1987. - 62 с.

Книги, монографии, учебные пособия

5. Алдрич У. Мужская одежда. Английский метод конструирования и моделирования. 110 чертежей конструкций, адаптированных для российских фигур.- М.: Эдипресс-конлига, 2011.- 184 с.

6. Бескоровайная Г. П. Конструирование одежды для индивидуального потребителя: Учеб. пособие.-М.: Мастерство, 2001. - 120 с.

7. Бескоровайная Г.П. Совершенствование процесса и методов проектирования одежды по заказам населения. - Шахты: ДГАС, 1997.- 87 с.

8. Бунак В.В. Методика антропометрических исследований. - М.: Л. 1931.- 222 с.

9. Вальков К.И. Лекции по основам геометрического моделирования.- Л.:

I

Изд-во ленинградского ун-та, 1975.- 179 с.

10. Воронин М.Л. Конструирование и изготовление мужской верхней одежды беспримерочным способом. - Киев: Техшка, 1985.- 232 с.

11. Габидулин В.М. Трехмерное моделирование в AutoCAD 2013.- М.: ДМК Пресс, 2012.-260 с.

12. Гаскаров Д.В. Интеллектуальные информационные системы: Учебник.-М.: Высшая школа, 2003.- 432 с.

13. Голованов H.H. Геометрическое моделирование.- М.: Физматлит, 2002.- 472 с.

14. Гринчий A.A. Проектирование машиностроительных чертежей в системе AutoCAD. - Екатеринбург: ВиРОЛЛ ЛТД, 1993,- 212 с.

15. Гриншпан И.Я. Конструирование мужских пиджаков.- М.: Рифмополиграф, 1992,- 128 с.

16. Гриншпан И.Я. Конструирование мужской верхней одежды по индивидуальным заказам,- М:. Академия, 2005. - 368 с.

17. Джамбруно М. Трехмерная графика и анимация. - М.: Вильяме, 2002,640 с.

18. Дунаевская Т.Н., Коблякова Е.Б., Ивлева Г.С., Иевлева Р.В. Размерная типология населения с основами анатомии и морфологии: Учеб. пособие/ Под ред. Кобляковой Е.Б.- М.: Мастерство; Академия, 2001.- 288 с.

19. Дунаевская Т.Н., Коблякова Е.К., Ивлева Г.С., Иевлева Р.В. Основы прикладной антропологии и биомеханики: Учебник/ Под ред. Е.Б. Кобляковой. - СПб.: Информационно-издательский центр МГУДТ, 2005,280 с.

20. Единая методика конструирования одежды СЭВ (ЕМКО СЭВ). Т. 3. Базовые конструкции мужской одежды,- М: ЦНИИТЭИлегпром, 1988.- 133 с.

21. Единый метод конструирования женской одежды, изготовляемой по индивидуальным заказам населения на фигуры различных типов телосложения: Основы конструирования плечевых изделий (ЦОТШЛ). - М.: ЦБНТИ, 1989.

22. Единый метод конструирования мужской одежды, изготовляемой по индивидуальным заказам населения на фигуры различных типов телосложения. (ЦОТШЛ). -М.: ЦБНТИ, 1982.

23. Коблякова Е.Б. Основы проектирования рациональных размеров и формы одежды. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 207 с.

24. Коблякова Е.Б., Ивлева Г.С., Романов В.Е. и др. Конструирование одежды с элементами САПР: Учебник/ Под ред. Е.Б. Кобляковой. - М.: Легпромбытиздат, 1988. - 464 с.

25. Коблякова Е.Б., Мартынова А.И., Ивлева Г.С. Лабораторный практикум по конструированию одежды с элементами САПР: Учеб. пособие /Под ред. Е.Б. Кобляковой. - М.: Легпромбытиздат, 1992. - 320 с.

26. Конструктивные прибавки в чертежах модельных конструкций женской и мужской одежды: справочное метод, указание/ сост. В.Кузьмичев. - Иваново, ИГТА, 2010.- 68 с.

27. Костин Ю.А. Основы прикладной антропологии и биомеханики (ОПАБ): Учеб. пособие. - Иваново: ИГТА, 2005,- 104с.

28. Кузьмичев В.Е., Ахмедулова Н.И., Юдина Л.П. Основы построения и анализа чертежей одежды: Учеб. пособие. - Иваново, ИГТА, 2010. - 320 с.

29. Кузьмичев В.Е., Ахмедулова Н.И., Юдина Л.П. Системный анализ чертежей конструкций одежды: Учеб. пособие. - Иваново, ИГТА, 2010. - 400 с.

30. Кузьмичев В.Е., Ахмедулова Н.И., Юдина Л.П. Художественно-конструктивный анализ и проектирование системы "фигура - одежда": Учеб. пособие. - Иваново: ИГТА, 2010. - 300 с.

31. Куршакова Ю.С., Зенкевич П.И., Дунаевская Т.Н. Размерная типология населения стран-членов СЭВ. М.: Легкая индустрия, 1974.- 440с.

32. Лазарев В.А., Поспелова О.В. Система проектирования одежды ЛЕКО. -М. :ВИЛАР, 2000.- 113 с.

33. Лашина И. В. Конструирование швейных изделий на фигуры нетипового телосложения: Учеб. пособие.- Омск.: ОГУИС, 2003.- 174 с.

34. Лашина И.В. Конструирование швейных изделий по индивидуальным заказам населения: Учеб. пособие.- Омск: ОГУИС, 1999. - 147 с.

35. Мартынова А.И., Андреева Е.Г. Конструктивное моделирование одежды: Учеб. пособие.- М.: МГУДТ, 2002.- 207 с.

36. Медведева Т.В. Конструирование одежды. Технологии проектирования новых моделей одежды.- М.: Форум, 2010,- 304 с.

37. Медведева Т.В., Булатова Е.Б., Коблякова Е.Б. Конструирование женского платья на фигуры с различной осанкой. - М.: Легпромбытиздат, 1993. -144 с.

38. Методика конструирования мужской верхней одежды (ЦОТШЛ).- М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1979.

39. Методика конструирования мужской одежды различных покроев.- М.: ЦБНТИ, 1981.

40. Методика морфофизиологических исследований в антропологии/ Под ред. Н.С. Смирновой и др.- М.: Московский университет, 1981.

41. Минаси М. Графический интерфейс пользователя. Секреты проектирования/Пер. с англ.-М.: Мир. 1996.

42. Моллье С. Пластическая анатомия: конструкция человеческого тела/ Пер. с нем.- Л.: Искусство, 1937.- 208 с.

43. Мхитарян Л. С. Дефекты одежды: справочник.- М.: ACT; Донецк: Сталкер, 2008.-383 с.

44. Мэрдок К. 3ds Мах 2012. Библия пользователя/ Пер. с англ.- М.: Диалектика, Вильяме, 2012.- 1294 с.

45. Никулин Е.А. Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики. - СПб.: БХВ -Петербург, 2003.- 576 с.

46. Петров М.Н. Компьютерная графика: Учебник. - СПб.: Питер, 2011.544 с.

47. Петросова И.А., Андреева Е.Г., Андреев В.А. Разработка бесконтактного измерительного комплекса для производства продукции легкой промышленности: Отчет о НИОКР по Государственному контракту

Минпромторга РФ № 10411.0816900.19.046 от 13.04.2010г.// ЕФБД НИОКР Per. № 01 20 1061896. Шифр ЛЛП-020. Инв. № 02201157645. - 2010. 190с.

48. Покровская О.В., Кривобородова Е.Ю. Бесконтактный фотограмметричесшй способ измерения внешней формы тела человека: Методические указания к выполнению лабораторных, курсовых и дипломных работ для студентов. - М.: МГУДТ, 2006. - 39 с.

49. Приписное Д.Ю. Моделирование в 3D Studio МАХ 3.0 - СПб.: БХВ -Санкт-Петербург, 2000.

50. Радченко H.A. Конструирование и моделирование одежды на нетиповые фигуры. -М.: Академия, 2010. - 352 с.

51. Раздомахин H.H., Сурженко Е.Я., Басуев А.Г. Трехмерное проектирование женской одежды: Учеб. пособие. - СПб.: СПГУТД. 2006. -145 с.

52. Ратнер П. Трехмерное моделирование и анимация человека. - М.: Вильяме, 2005.- 272 с.

53. Резниченко О. Мужская одежда от А до Я. - М.: Эдипресс-конлига, 2010. -168 с.

54. Рогов П.И., Конопальцева Н.М. Конструирование мужской одежды для индивидуального потребителя. - М.: Академия, 2006. - 384 с.

55. Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики. - М.: Мир, 1998.-512 с.

56. Роджерс Д., Адаме Дж. Математические основы машинной графики.-М.: Мир, 2001.-604 с.

57. Савостицкий A.B. Исследование возможности применения аналитических методов при расчете разверток оболочек для различных поверхностей// В кн.: Научные труды МТИЛП. Вып.16.-М., i960.- С. 18-29.

58. Самаров Г.А., Черемных А.И. Моделирование и конструирование мужской верхней одежды. -М.: Гос. науч.-техн. изд-во Мин-ва пром-х тов-в шир. потр-я СССР, 1955. - 236 с.

59. Самошкин M. А. Автоматизация преобразования и обработки графической информации. - Минск: АН БССР, Ин-т техн. кибернетики, Навука i тэхшка, 1991. - 335 с.

60. Синицын С.А., Леонова С.А., Стрельникова Л.Г. Теоретические основы точности геометрического формообразования на основе компьютеров: Учеб. пособие. - М.: МАИ, 1989. - 63 с.

61. Сковронский А.Я. Конструирование мужской верхней одежды. - М.: Легкая индустрия, 1968. - 120 с.

62. Смирнов М.И., Павлов B.C., Кудряшов В.Н. Конструирование мужской верхней одежды,- М.: Легкая индустрия, 1977. - 248 с.

63. Сурикова Г.И., Сурикова О.В., Ахмедулова Н.И., Гниденко A.B. Разработка конструкций одежды в САПР "ГРАЦИЯ": Учеб. пособие. -Иваново: ИГТА, 2004.- 124 с.

64. Сурикова Г.И., Сурикова О.В., Гниденко A.B. САПР одежды: проектирование изделий легкой промышленности в САПР: Учеб. пособие. -Иваново, ИГТА, 2010. - 294 с.

65. Сухарев М.И., Бойцова A.M. Принципы инженерного проектирования одежды. - М., Легкая и пищевая пром-ть, 1981. - 272 с.

66. Типовые фигуры мужчин. Размерные признаки для проектирования одежды. - М.: ЦНИИШП, 2005. - 93 с.

67. Томпсон Н. Секреты программирования трехмерной графики/ Пер. с англ.- СПб.: Питер, 1997. - 352 с.

68. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство/ Пер. с англ.. - М.: Мир, 1991. - 296 с.

69. Шершнева Л.П., Ларькина Л.В. Конструирование одежды. - М.: Форум, Инфра-М, 2010. - 288 с.

70. Шершнева Л.П., Машкина В.А., Машкин М.Н. САПР-Одежда: Учеб. пособие. - М.: РосЗИТЛП,1994. - 167 с.

71. Янчевская Е.А. Конструирование одежды: Учебник. - М.: Академия, 2010.-384 с.

Диссертации, авторефераты

72. Акимочкина И.М. Разработка метода автоматизированного проектирования разверток объемно-пространственных форм моделей одежды с учетом адресных принципов: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МГУДТ, Москва, 2007. - 279с.

73. Бескоровайная Г.П. Научные основы проектирования гармоничной и композиционно-целостной одежды: дис. ... докт. техн. наук: 05.19.04/МГУ С, Москва,. М.: 2004.-413 с.

74. Богданов Н.В. Аппроксимация сложных поверхностей применительно к конструированию одежды массового производства, дис. ... канд. техн. наук: -Киев, 1968.

75. Богушко А.А. Разработка геометрической информации для автоматизированного проектирования одежды: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ЛИТЛП, Ленинград, 1984. - 194 с.

76. Буй Ван Хуан. Разработка метода получения антропометрических данных и проектирования внутренней формы обуви с использованием цифровых и информационных технологий: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.06/ МГУДТ, Москва, 2006.- 200 с.

77. Бутко Т.В. Исследование и разработка информационного обеспечения автоматизированного проектирования одежды: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МТИЛП, Москва, 1990. - 305 с.

78. Волкова Е.К. Исследование и разработка методики построения интегрированной системы «адресного» автоматизированного проектирования одежды: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/МГАЛП, Москва, 1998.-209 с.

79. Гальцова Л.О. Разработка метода трехмерного проектирования внешней формы изделия на типовые и индивидульные фигуры: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МГУДТ, Москва, 2012. - 245 с.

80. Гетманцева В.В. Разработка методов интеллектуализации процесса автоматизированного проектирования женской одежды: дис. канд.техн.наук: 05.19.04/ МГУДТ, Москва, 2006.-244 с.

81. Гусева М.А. Совершенствование метода трехмерного проектирования элементов конструкции плечевой одежды: дис. ... канд.техн.наук: 05.19.04/ МГУДТ, Москва, 2007. - 238 с.

82. Ешеева С.С. Разработка рациональной технологии проектирования и изготовления мужской верхней одежды на фигуры различного телосложения: дис. ... канд.техн.наук: 05.19.04/МГАЛП, Москва, 1996.-275 с.

83. Иевлева Р. В. Разработка метода градации лекал для системы автоматизированного проектирования одежды: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МТИЛП, Москва, 1985.-236 с.

84. Караулова Г.Т. Разработка перспективно-числовой модели трехмерного Евклидова пространства применительно к конструированию швейных изделий : дис. ... канд. техн. наук : 05.01.01/ ОГИС, Омск, 2004. - 149 с.

85. Киселева М.В. Разработка параметрического метода 3-0 моделирования женских поясных изделий: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МГУДТ, Москва, 2011.- 232 с.

86. Курбатов Е.В. Разработка информационного обеспечения интегрированной системы трехмерного и двухмерного проектирования одежды: дис. ... канд.техн.наук: 05.19.04/МГУДТ, Москва, 2004.-217 с.

87. Лашина И.В. Разработка исходной информации для автоматизированного проектирования женской верхней одежды на фигуры различного телосложения: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МГАЛП, Москва, 1992. - 24 с.

88. Линник Ю.В. Разработка метода трехмерного проектирования сопряжения сложных поверхностей плечевой одежды: дис. канд.техн.наук: 05.19.04/МГУДТ, Москва, 2008. - 199 с.

89. Маркелова И.Д. Пространственно-геометрическое формообразование в костюме: дис. ... канд. техн. наук: 17.00.06/МГТУ, Москва, 2005. - 188 с.

90. Медведева Т.В. Развитие основ формирования качества при проектировании конструкций одежды: дис. ... докт. техн. наук: 05.19.04/ МГУ С, Москва, 2004. - 487 с.

91. Мелкова C.B. Разработка технологии получения фотографической информации по экранному изображению человека в одежде: дис. ... канд.техн.наук: 05.19.04/РЗИТЛП, Москва, 2002,- 231 с.

92. Петросова И.А. Разработка бесконтактных методов исследования поверхности фигуры для проектирования одежды: дис. ... канд.техн.наук: 05.19.04/МГУДТ, Москва, 2007. - 171 с.

93. Позднякова Н.В. Автоматизированное проектирование мужской одежды на фигуры различного телосложения на основе разработки локальных информационных систем: дис. ... канд.техн.наук: 05.19.04/ МГУДТ, Москва, 2001. - 307 с.

94. Покровская О.В. Метод проектирования одежды на основе визуализации внешнего облика заказчика: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/МГУДТ, Москва, 2002.-26 с.

95. Раздомахин Н.Н. Теоретические основы и методическое обеспечение трехмерного проектирования одежды: дис. ... докт. техн. наук: 05.19.04/ СПГУТД, СПб, 2004. - 364с..

96. Рогожин А.Ю. Разработка методов проектирования швейных изделий в системе САПР: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МТИЛП, Москва, 1985. -188 с.

97. Савельева Н.Ю. Совершенствование методов автоматизированного проектирования одежды на индивидуального потребителя: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ ДГАС, Шахты, 1999. - 267 с.

98. Сильчева JT.B. Совершенствование технологии проектирования конструкций одежды на начальных стадиях проектных работ: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МГУ С, Москва, 2006. - 265 с.

99. Солтанбаева Г.Ш. Разработка метода автоматизированного проектирования конструкций новых моделей одежды: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/МТИЛП, Москва, 1992. - 200 с.

100. Струневич E.IO. Разработка метода преобразования творческого эскиза в модельную конструкцию при автоматизированном проектировании женской одежды: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/МГУДТ, Москва, 2008,240 с.

101. Фроловский Д. В. Параметрическое моделирование трехмерных объектов со сложной структурой в системах компьютерной графики дис. ... канд. техн. наук: 05.13.17/Нов..гос.техн.ун-т, Новосибирск, 2003. - 194 с.

102. Цянь Ч. Разработка информационного обеспечения для проектирования узла "пройма-рукав" в мужских пиджаках: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ ИГТА, Иваново, 2007. - 256 с.

103. Черемисина Т.А. Разработка метода интеграции эскизного проекта модели одежды с базой данных для разработки ее конструкции: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/МГУДТ, Москва, 2008.- 229 с.

104. Чистякова Т.В. Исследование и разработка метода трехмерного проектирования базовых основ одежды: дис. ... канд. техн. наук: 05.19.04/ МГАЛП, Москва, 1993.- 272 с.

105. Шершнева Л.П. Методологические основы автоматизированного проектирования одежды выполняемой по индивидуальным заказам промышленными способами: дис. ... докт. техн. наук: 05.19.04/ МТИЛП, Москва, 1991.-322 с.

Российская периодическая литература

106. Акимочкина И.М., Петушкова Г.И., Кривобородова Е.Ю. Способ формализации методов проектирования одежды// ЛегПромбизнесДиректор. 2002, №8.-С. 28-30.

107. Андреева Е.Г., Волкова Е.К., Черемисина Т.А. Использование проекционных прибавок при проектировании мужской одежды // Швейная промышленность. 2008, №1. - С.55-56.

108. Андреева M.B. Ассоль. Новые направления развития. Интерактивная параметрика//Швейная промышленность. 2006, №1. - С. 36-38.

109. Андреева М.В. Как быстро и качественно проектировать модную одежду на компьютере// Швейная промышленность. 2009, №2. - С. 23.

110. Андреева М.В., Холина Т.Ю. Комбинаторика и автоматическая запись сценариев построения моделей в САПР «Ассоль»// Швейная промышленность. 2001, №2.-С.31-34.

111. Андреева М.В., Холина Т.Ю. Конструктивное моделирование в САПР «Ассоль»// Швейная промышленность. 2001, № 1. - С.34-37.

112. Афанасьева Е.Д. Проектирование одежды с использованием ЭВМ// Швейная промышленность, 1976, №7. - С. 45.

113. Баранова Е. Кынчев М. САПР как конкурентное преимущество// Швейная промышленность. 2006, №2. - С. 32-34

114. Бахмат Е.И., Коблякова Е.Б. Совершенствование классификации осанки женских фигур// Изв. Вузов. Технология легкой пром-сти. 1997, №3. - С. 82.

115. Белков A.B., Грызлова Т.П., Шаров В.Г. Проблемы и методы построения эффективных визуальных информационных систем// Программные продукты и системы. 2002, №3. - С. 11-14.

116. Вишняков Г.Н., Левин Г.Г., Наумов A.A. Измерение поверхности трехмерных объектов методом проекции интерференционных полос// Оптика и спектроскопия. 1998, № 6. - С. 105-119.

117. Гетманцева В.В., Струневич Е.Ю. Андреева Е.Г. Интеллектуализация начальных этапов проектирования моделей одежды// Дизайн и технологии. 2008, №9,-С. 66-71.

118. Гетманцева В.В., Ковалевич А.И. Пути реализации параметрических связей 2-D и 3-D модулей в САПР одежды// Швейная промышленность. 2007, №6.-С. 41-42.

119. Гребенкин А., Мишенин О., Голубев М. САПР швейного производства на основе открытых систем// В мире оборудования. 2003, №4. - С. 21.

120. Кынчев M., Нутрихина H. Швейная САПР лицом к конструктору// Швейная промышленность. 2003, №4. - С.31-34.

121. Лопандина С. К. Создание размерной типологии населения страны// История науки и техники. - 2005, №10. - С.24-29.

122. Мартынова А.И. Автоматизированное проектирование одежды// Швейная промышленность. 2005, №1. - С. 37-38.

123. Наумович C.B., Эглит JI.A. Проектирование одежды с использованием САПР «КОМТЕНС»// Швейная промышленность. 2002, №4. С. 17-18.

124. Николаев Л.П. Средние контуры туловища мужчин и женщин в связи с кроем одежды//Швейная промышленность. 1935, № 8. С 2-8.

125. Раздомахин H.H. Проекционные прибавки основа технологии трехмерного проектирования поверхности одежды// Швейная промышленность. 2004, №3. - С. 32-33.

126. Раздомахин H.H. Проект дизайнера одежды — виртуальная трехмерная модель//В мире оборудования. 2002, №11. - С.22-23.

127. Раздомахин H.H. Аспекты антропометрического обеспечения одежды: Технология поиска антропометрических точек на фотоизображениях фигуры человека// Швейная промышленность. 2006, №2. - С. 24-25.

128. Раздомахин H.H., Басуев А.Г., Сурженко Е.Я. Трехмерное моделирование одежды//В мире оборудования. 2003, №3. - С.42-43.

129. Раздомахин H.H., Сурженко Е.Я, Наумович C.B. Система СТАПРИМ в индивидуальном производстве одежды// В мире оборудования, 2004, №9. - С. 30-31.

130. Раздомахин H.H., Сурженко Е.Я. Параметры формообразования фигуры человека в технологии трехмерного проектирования одежды// Швейная промышленность. 2007, №4. - С. 57-58.

131. Раздомахин H.H., Сурженко Е.Я., Наумович C.B. Трехмерное автоматизированное проектирование в индивидуальном производстве одежды// Швейная промышленность. 2005, № 4. - С. 45-46.

132. Рахимов Р.Г. Трухан Г.Л. Построение разверток опорной поверхности при конструировании одежды. Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1967, №4.- С. 108-115.

133. Ребарбар Я.М., Карпинский В.В. Конструирование одежды с помощью компьютера // Швейная промышленность. 1992, № 2. - С. 12-14.

134. Булатова Е.Б., Размахнина В.В., Ещенко В.Г. Компьютерные технологии проектирования одежды на базе системы «Грация»// Швейная промышленность. 2000, №1. - С.30-31.

135. Рыжов H.H. Каркасная теория задания и конструирования поверхностей// Труды университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы, том XXVI. Математика, вып. 3. Прикладная геометрия. - М.: 1967. С. 3-17.

136. Рябуха В., Головацкий В. Julivi — система, созданная профессионалами фирмы «Сапрлегпром»// Рынок легкой промышленности. 2002, №23.-С. 60-61.

137. Юдина Л.П., Савостицкий A.B. Методы определения опорной поверхности одежды// Изв. вузов. Технология легкой пром-сти. 1968, №6. -С.132-127.

138. Рябуха В.Н., Головацкий В.В., Костюкевич А.И., Морозов И.Ю., Кашура А.Л. Система Julivi: от САПР до комплексной автоматизации производства//ЛегПромБизнесДиректор. 2003, № 3. - С.42-43.

139. Сизова Р.И., Зак И.С. Снижение затрат на инженерную подготовку производства коллекций моделей. «МИКС-Р» расширяет свои возможности// Швейная промышленность. 1999, №5. - С.39-40.

140. Сурикова A.B., Сурикова Г.И., Ахмадулова И.И., Жерлупина А.Е. Решение интеллектуальных задач конструирования в САПР «Грация»// Швейная промышленность. 2005, № 4. С.37-40.

141. Хонгуанг Е., Кузьмичев В.Е., Колодезная О.Н. Математическое описание изменения формы классической одежды// Современные наукоемкие технологии. 2004, № 1. - С. 16-21.

142. Хонгуанг Е., Слои Чем, Кузьмичев В.Е. Компьютерная программа VISUAL IMAGE для реконструкции и распознавания визуальных образов классических пиджаков и жакетов // Швейная промышленность, 2008, №4, С. 51-55.

143. Шершнева Л.П., Усачев Р.Ю. Использование трехмерного сканирования для изучения морфологии тела мужчин больших размеров// Швейная промышленность. 2006, №1. - С.42-43.

Зарубежные книги и статьи

144. Bateman Н. Spheroidal and bipolar coordinates// Duke Mathematical Journal. 1938, Vol.4, No l.P.39-505.

145. Bono R .IV., Dillon M.J. Automated 3D Coordinate Digitizing for Modal /NVH Testing// Journal of Sound and Vibration. 1996.

146. Boor C. de A Practical Guide to Splines. - New York, NY, USA: Springer, 2001, Vol. 27.

147. Cohen E. Some Mathematical Tools for a Modeler's Workbench IEEE Computer//Graphics and Applications. 1983, Vol.3, October. - P. 63-66.

148. Elber G., Cohen E. Error Bounded Variable Distance Oset Operator for Free Form Curves and Surfaces// International Journal of Computational Geometry and Applications. 1991, Vol.1, No.l. -P.67-78.

149. Floater M.S., Zagar E. On general approach to optimal parameterization of polynomial curves// in «Proceedings of the Fusion Simulation Project Workshop». - Styria: Austria. - 2006.

150. Hormann K., Greiner G. MOPS: an efficient global parametrization method, curve and surface design// in «Innovations in AppliedMathematics»/ Edited by: Laurent P.-J., Sablonniere P., Schumaker L.L. - Nashville, Tenn, USA: Vanderbilt University Press, 2000. - P. 153-162.

151. Jones P. R. M., Li P., Brooke-Wavell K., West G. Format for human body modeling from 3-D body scanning// International Journal of Clothing Science and Technology. 1995, Vol.7, No 1. -P.7-16.

152. Kim Oh H., Magnenat-Thalmann N.. Wohn K. Generating unified model for dressed virtual humans// The Visual Computer: Springer. 2005, Vol.21, No.8. -P.522-531.

153. Kitznetsov E.B., Yakimovich A.Y. The best parameterization for parametric interpolation// Journal of Computational and Applied Mathematics. 2006, Vol.191, No.2. — P.239-245.

154. Lee E.T.Y. Choosing nodes in parametric curve interpolation// Computer-Aided Design. 1989, Vol.21, No.6. -P.363-370.

155. Lim C.-G. A universal parametrization in B-spline curve and surface interpolation// Computer Aided Geometric Design. 1999, Vol.16, No.5. - P.407-422.

156. Lii W. Curves with chord length parameterization// Computer Aided Geometric Design. 2009, Vol.26, No3. -P.342-350.

157. Magnenat-Thalmann N., Seo H., Cordier F. Automatic Modeling of Virtual Humans and Body Clothing// Journal of Computer Science and Technology, Chinese Academy of Sciences. 2004, Vol.19, No.5. -P.575-584.

158. Magnenat-Thalmann N., Thalmann D. Virtual Humans: Thirty Years Of Research, What Next?//The Visual Computer. 2005, Vol. 21. P. 1-19.

159. Oblonsek C., Guid N. A fast surface-based procedure from object reconstruction from 3D scattered points// Computer Vision and Image Understanding. 1998, Vol.69, P.185-195.

160. ParkH. Choosing nodes and knots in closed B-spline curve interpolation to point data// ComputerAided Design. 2001, Vol.33, No. 13. - P.967-974.

161. ParkH., Kim K. 3D shape reconstruction from 2D cross sections// Journal of Design and Manufacturing. 1995, No.5.- P. 171-185.

162. Piegl L.A., Tiller W. Surface approximation to scanned data// Visual Computer. 2000, Vol.16, No.7. -P.386-395.

163. Rogers D.F., Satterfield S.G. B-Spline Surfaces for Ship Hull Design// Computer Graphics. 1980, Vol. 14, No.3. - P. 211-217.

164. Sánchez-Reyes J. Complex rational Bézier curves// Computer Aided Geometric Design. 2009, Vol.26, No.8. -P.865-876.

165. Sánchez-Reyes J., Fernández-Jambrina L. Curves with rational chord length parameterization// Computer Aided Geometric Design. 2008. Vol.25, No.4-5. -P.205-213.

166. Seo H., Magnenat-Thalmann N. An Automatic Modeling of Human Bodies from Sizing Parameters// ACM SIGGRAPH. - 2003/ Symposium on Interactive 3D Graphics: ACM Press. - P. 19-26.

167. Transforming Clothing Production into a Demand-driven, Knowledge-based, High-tech Industry: The Leapfrog Paradigm/ Edited by: Walter L., Kartsounis G.-A., Carosio S. - Publisher: Springer; 2009. - 232 p.

168. Volino P., Cordier F., Magnenat-Thalmann N. From early virtual garment simulation to interactive fashion design// Computer-Aided Design Journal (CAD journal): Elsevier. 2005, Vol.37. -P.593-608.

169. Volino P., Magnenat-Thalmann N. Virtual Clothing. - Publisher: Springer. 2000. - 320 p.

170. Ward A., Randall D., Nevercenter 3D Modeling in Silo: The Official Guide. - Publisher: Focal Press, 2010. - 336 p.

171. Young SookCho, Takuya Komatsu, Masayuki Takatera, Shigeru Inui, Yoshio Shimizu, Hyejun Park Posture and depth adjustable 3D body model for individual pattern making// International Journal of Clothing Science and Technology. 2006, Vol.18, No.2. -P.96-107.

Электронные ресурсы

172. URL: http://www.staprim.com

173. URL: http: //www.agms.co.jp

174. URL: http://www.assol.org

175. URL: http://www.lectra.com

176. URL: http:// Lectra - DesignConcept TechTex - 3D Soft Trim Design// www.softwaresolutions.fibre2fashion.com/company/lectra/ /productDetail/

177. URL: http://www.digitalfashion.co.jp

178. URL: http://www.human-solutions.com

179. URL: http://www.julivi.com

180. URL:http://www.saprgrazia.com

181. URL:http://www.gerbertechnology.ru/stich.php

182. http:// Объемное проектирование одежды/Avww.comtense.ru/soft/ soft.php?page=design3d

183. URL: http:// Smith Micro Software Poser 8// www.macworld.com/ product/412675/poser-8.html

184. URL: http://www.ru.wikipedia.org/wiki/

185. URL: http:// Ерзин Э. Виртуальная примерочная в компьютерном ателье, или О том, как сейчас можно шить одежду// www. katalog-moscow.ru/article_p3_a26.htm

186. URL: http:// Интерполяция, аппроксимация и численное дифференцирование// www.alglib.sources.ru/interpolation/

187. URL: http:// Лаборатория клинической физиологии и биомеханики// www.cito-priorov.ru/structure/biomeh.html

188. URL: http:// Непрерывные и дискретные модели// www.automationlab.ru

189. URL: http:// Программирование игр// www.g5v.blogspot.ru

190. URL: http:// Психофизиология двигательной активности// www.ido.rudn.ru/psychology/psychophysiology/10.html

191. URL: Ьйр://Компьютерная графика и мультимедиа/ Сетевой журнал // www.cgm.computergraphics.ru/content/view/69

192. URL:http://www.optitex.com/en/3D Designer/

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАБОТЕ:

2D - двухмерное 3D - трехмерное

API - (англ. Application Programming Interface ) Интерфейс прикладного программирования

CSG - (англ. Constructive Solid Geometry) Конструктивная блочная геометрия ПМК - программно-методический комплекс ПО - программное обеспечение

САПР - система автоматизированного проектирования СУБД - система управления баз данными

КиТШИ СПГУТД - кафедра Конструирования и технологии швейных изделий Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна

ХМКТШИ МГУДТ - кафедра Художественного моделирования, конструирования и технологии изготовления швейных изделий Московского государственного университета дизайна и технологии