中年女性文胸模杯建模方法研究

王双虎，丁亚茹

(陕西服装工程学院 服装艺术学院，陕西 咸阳 712046)

中年女性文胸模杯建模方法研究

王双虎，丁亚茹

(陕西服装工程学院 服装艺术学院，陕西 咸阳 712046)

从正向工程的思路出发，分析了文胸模杯建模过程中所需要的乳房特征数据，提取了建模过程中与人体相关的通用性、共用性数据，在此基础上利用UG软件直接建立模杯原型模型，此方法旨在减少模杯开发周期，规范模杯开发流程。

文胸模杯；中年女性；文胸设计方法；模杯建模

1 模杯概述

模杯是模杯型文胸的罩杯，是在一定的温度和时间作用下，将可塑性材料层(海绵贴布)经过模制装置加工而成的文胸罩杯或文胸整体。

1.1 结构

模杯整体看上去是一个中间厚、边缘薄，呈现凹凸状态的曲面体[1]，因此模杯一般主要由外表面、内表面、匹位三个部分组成，见图1。模杯外表面一般强调美观性和杯形的变化，内表面则更加重视功能性和舒适性。在一些模杯中，为了弥补人体造型，将胸部集中使胸部更加丰满，在罩杯的下侧或侧下杯增加棉片、水袋、气袋等物料，这些物料可固定于杯内，也可制成插片，这些物料在模杯中所处的位置称为匹位(用字母P表示)。可以看出，设计人设计匹位目的是为了使整个模杯的功能性变得更强，更加能够塑造女性优美的胸部曲线。

1.2 内外表面的关系

模杯外表面是模杯内表面设计的基础和依据。在模杯设计过程中，模杯中心点厚度(外表面BP点到内表面BP′点的距离)和模杯匹位厚度(点P到点P′距离)这两个控制参数是模杯内表面设计的主要参考因素。在模杯设计中，设计师一般会依据模杯外表面廓形，以模杯匹位厚度和中心点厚度为参考来完成模杯内表面的设计，如图2所示。两个控制参数之间的约束关系是模杯中心点厚度BP-BP′≤模杯匹位厚度P-P′。当线段BP-BP′=线段P-P′时，模杯为普通型模杯，当线段BP-BP′<线段P-P′时，模杯为立体型模杯。

1.3 分类

模杯的形态复杂多样，分类标准也各不相同，从文胸模杯的加工工艺可以将模杯文胸分为：普通杯、调整型模杯。

普通杯 其设计强调舒适性和本身杯型的变化，这种模杯其内外表面形状十分相似，其外形非常接近标准人体乳房外表面形状，曲面形态自然，线条流畅，穿着后乳房的合体性非常好[2]。由于其最大限度地模拟了乳房的标准形态，因此模杯内外表面基本相似，其中心点厚度等于匹位厚度，如图3所示。

立体杯 在杯内下部及侧部加衬垫，其衬垫可以是匹位棉、水袋、空气袋，三者置于杯内手感存在明显差别，棉型衬垫手感富有弹性，软硬度随棉种类型变化；水袋型衬垫手感滑润，款型较重；气袋型衬垫手感较僵，款型较轻。这些衬垫使模杯呈现出立体效果并且可以更好地对下垂和外扩的胸形进行调整，使其侧推支托力更强，胸距更近，更显丰满。立体型模杯的设计基于功能和舒适，也称调整型模杯或者功能性模杯，如图4所示。

从模杯的杯形和覆盖面积进一步可以把文胸模杯分为高胸型模杯、普通型模杯和低胸型模杯三类，如图5所示。

高胸型模杯(Fullcoverage)：它可以将整个乳房包裹起来，安全舒适，覆盖面大，大多数情况下没有匹位，是一种最为普遍的模杯类型；普通型模杯(Demi)：其覆盖面积较小，制成的文胸前肩带距较大，鸡心位较高，在没有匹位的情况下，其聚胸效果不大；低胸型模杯(Plunge)：它是一种具有上推及内推效果的模杯，其制成的文胸，前领覆盖位较低，前肩带距较小，鸡心高较短，大多数情况下都有匹位，因此常被称为“聚胸内衣”。

2 人体数据测量

为了方便研究，将测量对象的年龄段定位在40～45岁，出生地定在西北地区。这个年龄段的中年女性处于经济收入和社会地位比较高的阶段，对内衣产品的要求较高，且其身体形态有衰老变化趋势，因此是购买高端文胸的主要群体，所以确定此年龄段的中年女性作为测量对象[3]。

具体测量项目的选取应依据研究目的来确定，经分析本课题选取了与建模相关的18个项目，由于课题研究的重点是对中年女性乳房形态参数的分析，因此对于测量项目的选择也集中于对女性乳房局部尺寸的把握。乳房形态参数分为单乳形态参数和双乳形态参数[4]。

(1)单乳形态参数为前奶弧线长、前奶横径、后奶弧线长、后奶横径、下奶弧线长、乳房高度、乳房基底横径、乳根围、前奶弧线与前奶横径的差值、侧奶弧线与侧奶横径的差值、下奶弧线长与乳房高度的差值。

(2)双乳形态参数为胸围、下胸围、乳头间距、乳底宽度、前肩带距、乳径点。

通过上述分析最终确定本次实验具体测量项目名称如表 1所示。图6为测量部位示意图。

表1 乳房测量项目

续表1

序 号测量项目6前奶弧线与前奶横径的差值L7后奶弧线长*8后奶横径*9后奶弧线长与后奶横径的差值L10下奶弧线长*11乳房高度*12下奶弧线长与乳房高度的差值L13乳深度*14乳房基底横径*15乳根围*16乳底宽度*17前肩带距*18乳径点*

注： * 表示不能够由系统自动报告尺寸，需要测量获取；L表示需要通过计算获得。

3 基于乳房形态的模杯原型建模

通过对中年女性乳房的形态分析，利用前奶横径、前奶弧长、后奶横径、后奶弧长、下奶弧长、乳房高度、乳房深度等几个描述乳房形态的主要参数，来构建模杯原型所需要的特征曲线。

3.1 模杯原型建模步骤

(1)以坐标原点为基准点，已知乳房前奶横径、后奶横径，通过坐标原点O，在XC-YC平面上创建模杯前奶杯横径端点B和后奶杯横径端点A。根据乳房高度值，通过基准点O在XC-ZC平面上绘制下奶杯横径端点D，如图7。

(2)连接以上3点作为建模的辅助线，根据乳房深度构建乳深线端点BP，并连接各点与BP点，如图8。

(3)将后奶杯斜线A-BP平均分为三等份，在靠近A点的等分点垂直斜线向外凸出0.8mm，靠近BP点的等分点垂直斜线向外凸出1mm，将前奶杯斜线B-BP平均分为两等份，等分点垂直斜线向外凸出1.3mm。分别以平滑的曲线连接A、BP、B三点。根据后奶杯弧线长、前奶杯弧线长绘制前后杯弧线A-BP-B，如图9。

一般来说，模杯聚拢效果越好，其后奶杯弧线曲率半径越大；聚拢效果越差，其后奶杯弧线曲率半径越小。在一些特殊功能的文胸模杯中后奶杯弧线近似直线，因此这类文胸具有特别强的推胸效果。

(4)将后乳底斜线AD平均分为两等份，等分点垂直斜线向外凸出1mm。将前乳底斜线DB平均分为两等份，等分点垂直斜线向外凸出8.5mm。以平滑曲线连接A、D、B三点，完成钢圈弧线的绘制。钢圈弧线是乳根围特征曲线经过一定的偏移而形成的，是模杯文胸开发过程中钢圈位的重要参考，因此其形状和尺寸对模杯文胸的功能有重要的影响，如图10。

(5)将乳深线O-BP平分为3等份，在等分点E处垂直乳深线向外做垂线EE′，使EE′的长度为2.7cm，以平滑的曲线连接点D、BP、E′，完成上下杯弧线的绘制，如图11。

(6)以A点为端点顺延后乳根围弧线3cm,其端点记为A′，以B点为端点，顺延前乳根围弧线3.4cm，其端点记为B′。以平滑的曲线连接点A′、D、B′，完成钢圈弧线的绘制，用平滑的曲线连接A′、E′ 、B′完成前领弧线的绘制，如图12。

(7)对建模过程中的辅助线进行删除，得到模杯的主要特征曲线。从图13中可以看到文胸基本型模杯特征曲线，主要包括外轮廓曲线和结构控制曲线，即1-乳根围特征曲线，2-前后杯特征曲线，3-上下杯特征曲线，4-前领特征曲线。

(8)曲率梳可以更直观地显示和分析曲线的形状以及光顺性。通过对模杯原型的结构特征曲线进行曲率梳分析，以确保结构控制曲线光滑圆顺，如图14所示。

(9)以上下杯特征曲线3为依据，将弧线A′E′ 3等分，取其等分点，并记为点a、b；将弧线E′B′ 3等分，取其等分点，并将其记为c、d；同理将乳底弧线A′D3等分，取其等分点，并将其记为a′、b′；将弧线DB′ 3等分，取其等分点，并将其记为c′、d′，分别连接aa′、bb′、cc′、dd′来形成曲面主控制曲线。同理，以前后杯特征曲线2为依据，将A′a′弧线6等分，取其等分点，并将其记为点e、f、g、h、i；将B′d′ 6等分，取其等分点，并将等分点记为e′、f′、g′、h′、i′分别连接ee′、ff′、gg′、hh′、ii′来构建曲面交叉控制曲线。主控制曲线和交叉控制曲线一起形成相互交叉的曲线网格型框架，构建出了建立模杯原型初步造型所需要曲面(如图15所示)。

(10) 在UG软件中，选取“插入”菜单里的“网格曲面”命令，利用“通过曲线网格”方式，创建所需要的模杯曲面。图16显示的是光顺和美化各曲线后形成模杯原型初步造型。

(11) 隐藏曲线网格，以BP点为切点创建基准平面，将此平面垂直向下偏置47mm完成模杯原型的基底平面L的搭建，如图17。

(12)在UG中单击“曲面”工具栏中的“修剪”和“延伸”按钮，选择“直至选定对象延伸曲面”，在系统的提示下，选取如图18所示的两条轮廓特征曲线和基底平面L，将两条轮廓线延伸至基底平面L，形成如图18所示的模杯原型模型。

从模杯原型模型可以看出其将模杯分为4个大的部位，它们分别是鸡心部位、上杯部位、下杯部位、夹弯部位(图中UA代表夹弯部位、CF代表鸡心部位、TC代表上杯部位、BC代表下杯部位)。

3.2 模杯原型建模特点

在模杯原型的建模过程中结合了女性乳房特征和文胸模杯之间关系，利用了上文分析得到的前奶弧长、后奶弧长、前奶横径、后奶横径、下奶弧长、乳房高度、乳房深度等主要参数作为文胸模杯几何建模的要素，因此其结果具有很高的通行性和科学性。

以上建模方法体现了基于正向工程的模杯建模设计方法，其中，通过乳房和模杯的特征参数的对比分析使文胸模杯的设计与人体乳房形态相结合，这样做就会使模杯的设计更加科学合理，为模杯设计的发展开辟了新的思路和方法。

3.3 模杯原型的应用

由于在模杯原型的建模过程中，始终将模杯原型数据与乳房的特征数据进行结合，因此模杯原型抽象出了模杯结构的一般性规律，其所形成立体的表达方式，能直接快捷地实现模杯的建模、改模、放码。

为了快速得到客户需要的模杯，模杯设计师可以通过在模杯原型上截取所需要的模杯形态，具体步骤如下：

(1)模杯设计师首先在UG草图中绘制模杯轮廓曲线，然后根据文胸罩杯基础纸样比例，确定模杯平面纸样中BP点，最终完成如图19所示的普通型模杯平面纸样。

(2)在工具箱中利用“投影曲线”命令，以BP点为基点，将模杯平面纸样投影至模杯原型模型之上(图20所示)。

(3)在UG软件中利用“修剪”工具，修掉模杯原型模型多余部分，完成模杯外表面的截取。图21是在模杯原型模型上截取的3种不同款式的模杯外表面形状。这3种模杯外表面形态也是市场上常见的3种模杯形态。

在模杯原型上所截取的片体只是模杯的外表面，要形成一个完整的模杯最终还需要在UG中利用“偏置”、“投影”等工具，依据设计师给出的模杯的匹位厚度和中心点厚度进行模杯的内表面构建。模杯内表面的完成也意味着一个完整模杯到此形成了[5]。

模杯的分类部分我们可以知道，高胸型模杯、普通型模杯和低胸型模杯除覆盖面积和杯型不同之外，高胸型模杯和普通型模杯一般情况下都无匹位(匹位厚度等于中心点厚度)，因此它们都属于普通杯，而低胸型模杯大多数情况下存在匹位，所以其属于立体杯。

图22是根据上述建模方式所形成的低胸型模杯模型。将其中心点厚度定义为BP-BP′=15mm，匹位厚度P-P′=为21mm。

图23是高胸型模杯模型，定义其中心点厚度BP-BP′=3.5mm，匹位厚度P-P′=3.5mm。

图24是普通型模杯模型，定义其中心点厚度BP-BP′=3.5mm，匹位厚度P-P′=3.5mm。

4 结语

采用正向工程设计方法对文胸模杯的设计做了初步的探讨，并根据人体的特征点和特征曲线数据直接在计算机中建立文胸模杯模型，从而简化模杯的制作过程，提高了企业模杯制作效率，对企业的传统设计方法有所改进。

[1] 崔 雪. 文胸模杯造型设计中关系模型的研究[D].西安：西安工程大学，2012.

[2] 贾 莉.基于西部女大学生乳房形态的模杯文胸计算机建模研究[D].西安：西安工程大学，2007.

[3] 张道英，张文斌.上海地区青年女性文胸罩杯模型的研究[J].东华大学学报(自然科学版), 2006，(12)：65～67.

[4] 印建荣.内衣结构设计教程[M].北京：中国纺织出版社,2006.

[5] 曹智军.自由曲面逆向工程技术的研究[D].郑州：郑州大学,2003.

国务院：自贸区暂时放宽对外商从事棉花批发的限制

7月19日，国务院发布《国务院关于在自由贸易试验区暂时调整有关行政法规、国务院文件和经国务院批准的部门规章规定的决定》(国发〔2016〕41号)，提出在四大自贸区内暂时调整18部行政法规和4件部门规章的有关规定，共计51项调整事项，其中重点包括允许设立外资独资钢铁企业和暂时停止实施对外商从事粮食收购，粮食、棉花批发，大型农产品批发市场建设、经营的限制两条。

在上海、广东、天津、福建自由贸易试验区暂时停止实施对外商从事粮食收购，粮食、棉花批发，大型农产品批发市场建设、经营的限制；外商可以独资形式从事豆油、菜籽油、花生油、棉籽油、茶籽油、葵花籽油、棕榈油等食用油脂加工；暂时停止实施对外商从事大米、面粉、原糖加工和玉米深加工的限制。另外，在福建自由贸易试验区从事农作物(粮棉油作物除外)新品种选育(转基因除外)和种子生产(转基因除外)的两岸合资企业，暂时停止实施由大陆方面控股的要求，但台商不能独资。

本次四大自贸区迎来文件和政策法规调整，可以吸引更多外资进入，粮食收购和棉花批发的限制放宽顺应了我国农业市场化改革的需求。

(摘自：全球纺织网)

Study on the Mold-cup Modeling Method for Middle-aged Women

WANG Shuang-hu, DING Ya-ru

(Apparel and Art Design College, Shaanxi Fashion Engineering University, Xianyang 712046, China)

The characteristic data of breast in bra mold-cup modeling process was analyzed. The universal and shared data associated with the human body in mold-cup modeling were extracted. UG software was used to design mold-cup so as to reduce development cycle and standardize the development process.

mold- cup; middle-aged women; bra design method; mold-cup modeling

2016-06-16；

2016-06-22

王双虎(1985-)，陕西永寿人，助教，主要研究方向为服装结构设计，E-mail:541464641@qq.com。

TS

A

1673-0356(2016)08-0024-07