不同姿势下直筒裙造型与面料性能关系研究

夏 馨，王利君，王 洁

(1.浙江理工大学浙江省服装工程技术研究中心，杭州 310018；2.曼彻斯特大学材料学院，英国 曼彻斯特 M139PL)

不同姿势下直筒裙造型与面料性能关系研究

夏 馨1，王利君1，王 洁2

(1.浙江理工大学浙江省服装工程技术研究中心，杭州 310018；2.曼彻斯特大学材料学院，英国 曼彻斯特 M139PL)

选用25种直筒裙常用面料，运用三维虚拟试衣平台，模拟其在站姿、坐姿、行走三种姿态下的穿着造型效果。运用因子分析提取了4个直筒裙面料物理力学性能主因子，根据17个直筒裙造型风格客观评价指标，运用因子分析提取了5个直筒裙造型指标主因子；采用聚类分析将直筒裙分成3类，并根据因子分析结果对每类直筒裙的造型及面料性能特征进行分析，初步建立了面料性能与直筒裙造型之间的关系，可为直筒裙设计生产时的面料选用提供一定的依据。

直筒裙；三维虚拟试衣；不同姿势；面料性能；造型

直筒裙作为紧身裙的一种,款式简单合体[1]，适合春秋冬季，在较正式的场合穿着，深受职业女性喜爱。近年来，研究者们采用主观评价，以及依托摄像和图像处理方法的客观评价来分析服装造型[2-3]；并采用相关分析、回归分析、模糊聚类、神经网络、支持向量机等方法来研究面料性能与服装造型之间的关系[4-8]。但现有研究多以站立姿势下的服装造型为研究对象，很少涉及不同姿势，而直筒裙在坐姿和走姿时造型会发生较大变化。因此，对不同姿势下直筒裙造型和面料性能之间的关系进行深入研究有着实际意义。此外，三维服装模拟技术的迅速发展，使得借助虚拟试衣平台进行不同姿势下服装穿着造型效果的真实模拟成为现实[9-10]。

本文选取25种直筒裙常用面料，采用同一直筒裙样板，借助V-Stitcher 3D试衣平台[11]，模拟三维人体模特在站姿、坐姿、行走三种状态下，直筒裙的穿着造型效果，分析面料物理力学性能和直筒裙造型指标之间的关系。期望减少样衣制作次数并节省面料，为服装从业者快速、有效地选择不同造型风格的直筒裙面料提供指导。

1 实 验

1.1 面料测试

选用25种直筒裙常用面料，成分主要包括羊毛混纺、棉混纺、涤纶、涤纶混纺等，面密度在44.38～361.81g/m2之间，厚度在0.28～2.50mm之间。

借助V-Stitcher 3D试衣平台来展示不同姿势下直筒裙的穿着效果，采用与该试衣系统配套的Browzear FTK织物测试工具箱来测试面料性能，所有测试均在大气环境(温度为20℃±2℃，相对湿度为65%±3%)下进行，面料物理力学性能测试结果见表1。

表1 面料物理力学性能测试数据

1.2 直筒裙造型客观评价指标的选取

1.2.1 直筒裙的三维虚拟试穿

以160/68A人台设定虚拟试衣模特，并据此模特设计制作裙长57cm，腰围70cm，臀围90cm的直筒裙样板，经试穿实验发现腰带会影响模拟效果，因此暂不考虑腰带。直筒裙样板包括裙前片1片，裙后片2片，见图1。在确定直筒裙样板、面料性能及模特之后，运用V-Stitcher 3D虚拟试衣平台进行站姿、坐姿、行走三种姿势下直筒裙的模拟试穿，并对直筒裙造型进行客观评价。

图1 直筒裙样板

1.2.2 验证直筒裙模拟效果

为确保面料性能与直筒裙造型之间关系的分析结果有效可信，选用同一种女衣呢面料制作3条实物直筒裙(实物裙A、B、C)面密度为259.051g/m2，厚度为0.656mm，将实物效果与模拟效果进行对比验证。为减少实物制作过程中人为因素造成的误差，实物直筒裙的裁剪和缝制均由同一人采用相同的设备和工序完成，其展示是在与虚拟试衣模特体型一致的人台及真实人体上进行的。表2为其中一条实物直筒裙与模拟效果的对比图，表3为三种姿势下直筒裙实际穿着效果与模拟试穿效果的造型评价指标值的对比，由此可知，实物造型与模拟效果较为接近。

表2 三种姿势下直筒裙的实物效果与模拟效果对比图

表3 三种姿势下直筒裙实物效果与模拟效果的造型评价指标值对比

注：a指侧面裙摆靠近臀部方向的展开角，b指侧面裙摆靠近腹部方向的展开角。

1.2.3 直筒裙造型客观评价指标

在分析直筒裙站姿、坐姿及行走时造型的基础上，参考相关文献[3-7]，选取了17个直筒裙造型客观评价指标。根据这17个评价指标，对三种姿势下直筒裙模拟效果的正面、侧面、背面及底摆进行图像采集和数据提取，始终保持图像采集条件一致，获取的造型指标数据见表4。

表4 直筒裙造型客观评价指标数据

2 直筒裙造型与面料性能关系研究

2.1 面料物理力学性能的因子分析

为简化面料的多个物理力学性能指标，选用因子分析法，将25个面料试样的8个性能指标简化为四个主因子，并分析各个性能指标与主因子之间的关系[12-13]，累计贡献率达到78.29%,见表5。

表5 面料物理力学性能各因子贡献率

根据原始变量的表征意义，解释和定义四个主因子。

因子FX1：定义为经向拉伸弯曲与剪切因子，由经向上的张力和经向弯曲刚度，以及剪切刚度组成。主要反映了面料在径向上的拉伸延长性能，成形保形性能，以及硬挺度，是影响直筒裙面料性能的最主要因子，其贡献率为26.246%。

因子FX2：定义为纬向弯曲拉伸因子，主要由纬向弯曲刚度、纬向张力组成。该因子主要反映了直筒裙面料在纬向上的成形保形及拉伸性能，其贡献率为21.131%。

因子FX3：定义为厚重因子，主要由面密度和厚度组成。该因子主要影响面料的悬垂感及蓬松度，其贡献率为18.341%。

因子FX4：定义为剪切刚度线性度因子，主要由剪切刚度线性度组成。主要反映了面料在斜向上失去弹性的先后，其贡献率为12.567%。

四个因子的计算方程如下：

FX1=-0.073X1-0.084X2+0.332X3-0.026X4+0.571X5-0.199X6-0.364X7-0.079X8

(1)

FX2=0.153X1-0.143X2+0.308X3+0.544X4-0.024X5+0.359X6+0.090X7+0.159X8

(2)

FX3=-0.613X1+0.579X2-0.025X3-0.021X4-0.167X5+0.067X6-0.087X7-0.092X8

(3)

FX4=-0.199X1+0.013X2+0.151X3+0.101X4-0.172X5-0.455X6-0.073X7-0.665X8

(4)

因子分析的结果表明，在分析直筒裙常用面料的物理力学性能时，最先考虑的是面料径向拉伸弯曲与剪切性能，然后依次是纬向弯曲拉伸性能、厚度面密度、剪切刚度线性度。

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2.2 直筒裙造型客观评价指标的因子分析

同样采用因子分析法对17个直筒裙造型客观指标进行因子分析，提取了五个主因子[12-13]，累积贡献率为83.681%，见表6。

表6 造型客观评价指标各因子贡献率

因子FY1：定义为坐姿细节因子，由坐姿状态下的侧面灰度平均值、背面灰度平均值、坐姿腰差值组成，反映在坐姿状态下直筒裙的折皱等情况，累积贡献率为32.4%，是影响直筒裙造型最主要的因子。

因子FY2：定义为站姿轮廓与走姿细节因子，主要由站姿侧面展开角，走姿背面灰度平均值组成，反映直筒裙在站姿状态下的外轮廓造型以及走姿状态下的折皱情况，累积贡献率为25.974%。

因子FY3：定义为站姿线条因子，由站姿正面裙摆宽、站姿侧裙摆宽、站姿正面裙摆展开角组成，反映站姿状态下直筒裙的裙摆变化，累积贡献率为10.893%。

因子FY4：定义为坐姿轮廓因子，主要由坐姿臀部宽组成，反映直筒裙坐姿状态下臀部造型的变化情况，累积贡献率为7.804%。

因子FY5：定义为坐姿线条因子，主要由坐姿裙摆宽，坐姿正面灰度平均值组成，反映坐姿状态下直筒裙的裙摆线条及折皱变化，累积贡献率为6.609%。

五个因子的计算方程如下：

(5)

FY2=0.114Y1+0.137Y2+0.004Y3-0.072Y4-0.363Y5-0.235Y6-0.047Y7+0.027Y8+0.113Y9-0.109Y10-0.010Y11-0.067Y12-0.095Y13+0.055Y14+0.078Y15+0.330Y16+0.190Y17

(6)

FY3=-0.038Y1+0.311Y2+0.250Y3-0.256Y4-0.168Y5+0.075Y6-0.161Y7-0.055Y8-0.048Y9+0.024Y10+0.056Y11+0.064Y12-0.064Y13-0.069Y14+0.140Y15+0.077Y16+0.091Y17

(7)

FY4=0.223Y1-0.037Y2+0.090Y3-0.077Y4+0.124Y5+0.129Y6+0.246Y7-0.106Y8-0.271Y9-0.016Y10+0.075Y11+0.649Y12-0.013Y13+0.044Y14-0.245Y15-0.161Y16+0.013Y17

(8)

FY5=0.019Y1+0.183Y2+0.165Y3+0.173Y4+0.218Y5+0.031Y6+0.083Y7-0.503Y8+0.435Y9-0.016Y10-0.151Y11+0.025Y12-0.067Y13-0.162Y14-0.173Y15+0.114Y16-0.237Y17

(9)

因子分析的结果表明，在分析直筒裙造型时，最先考虑的是直筒裙坐姿状态下的折皱情况，其次是站姿状态下的侧面轮廓和走姿状态下的背面折皱情况，最后分析站姿状态下的裙摆线条和坐姿状态下的臀部轮廓、裙摆线条和折皱变化情况。

2.3 直筒裙造型客观评价指标的聚类分析

采用聚类分析方法[12]对25条直筒裙造型的客观评价指标数据进行系统聚类[13]，聚类树状图见图2。

图2 聚类树状图

由图2可知，25条直筒裙样本被聚成了5类。其中，第四类和第五类都只有一个样本，说明样本12和样本13为个案，代表性较小。因此选取其余三类直筒裙进行面料性能和造型特征的分析。

(1)第一类：包含6个样本，1、4、8、9、16、19。

造型特征：线条硬朗，造型明确。坐姿时能有效塑造臀部轮廓，避免产生臀部松垮的情况；站姿时裙子轮廓较大，底摆面积最大；走姿时底摆面积居中；三种姿势下，褶皱都较少。

面料性能：纬向不易拉伸，经纬向不易弯曲变形，面料较硬挺，厚重居中，保形性较好，褶皱产生较少。

(2)第二类：包含4个样本，6、7、20、24。

造型特征：坐姿时褶皱明显，裙摆窄小；站姿时正面轮廓最大，呈宽短型，侧面轮廓最小；走姿时裙子褶皱最多，底摆面积最大。

面料性能：径向不易拉伸，而纬向易拉伸，且经纬向都容易弯曲变形，面料柔软，厚重最小，保形性差，容易产生折皱，不能很好地塑造臀部形态。

(3)第三类：包含14个样本，2、3、5、10、11、14、15、17、18、21、22、23、25。

造型特征：线条柔和，造型优雅。坐姿时褶皱最少，轮廓最大；站姿时裙子轮廓居中，裙摆最小；走姿时裙子褶皱最少，底摆面积最小。

面料性能：经纬向易拉伸但拉伸率较接近，经纬向弯曲刚度居中且较接近，厚重最大，保形性较好，不易产生褶皱，能在提供人体活动舒适性的同时保证较好的轮廓形态。

3 结 论

根据直筒裙的实际穿着情况，选取25种常用直筒裙面料作为实验样本，测得其面料物理力学性能。借助V-Stitcher 3D虚拟试衣平台，模拟其在站姿、坐姿、行走三种姿势下的穿着造型效果，运用因子分析及聚类分析对直筒裙造型及面料性能之间的关系进行研究。为服装造型风格的客观评价提供一种新途径。

a) 三种姿势下直筒裙常用面料的物理力学性能，最先考虑的是面料径向拉伸弯曲与剪切性能，然后依次是纬向弯曲拉伸性能、厚度面密度、剪切刚度线性度。

b) 三种姿势下直筒裙的造型客观评价指标，影响最大的是坐姿细节因子，然后依次考虑站姿轮廓与走姿细节因子、站姿线条因子、坐姿轮廓因子、坐姿线条因子。

c) 直筒裙造型经系统聚类，分为三类，对每一类直筒裙造型特点及对应的面料物理力学性能进行分析。可为直筒裙面料的选用提供一定的依据。

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(责任编辑：许惠儿)

Study on Relationship between Straight Skirts Style and Fabric Properties under Different Postures

XIAXin1,WANGLijun1,WANGJie2

(1.Zhejiang Provincial Research Center of Clothing Engineering Technology, Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018, China; 2.School of Materials, University of Manchester, Manchester M139PL, UK)

25 kinds of common fabrics of straight skirts were selected to simulate wearing effects under three postures with 3D virtual try-on platform: standing, sitting and walking. Factor analysis was used to extract 4 principal factors of physical and mechanical properties of straight skirt fabrics. in accordance with objective evaluation indexes of 17 straight skirt styles, 5 main factors of shape style of straight skirts were extracted by factor analysis method. Cluster analysis was applied to classify straight skirts. Besides, the style of each type of straight skirts and fabric properties were analyzed according to factor analysis results. The relationship between fabric properties and straight skirt style was preliminarily established. This study can provide certain basis for fabric selection during design and production of straight skirts.

straight skirts; 3D virtual try-on; different postures; fabric properties; style

2014-12-26

浙江理工大学2013年教育教学改革研究项目(yl1307)

夏 馨(1986-)，女，浙江兰溪人，硕士，助理实验师，研究方向为数字服装。

TS941．717．8

A

1009-265X(2015)03-0031-06