基于感官评估的上肢运动与衬衣衣袖结构关系

2021-09-15金红淑任宇婕

服装学报 2021年4期

金红淑, 任宇婕

(武汉纺织大学服装学院，湖北武汉 430073)

人在运动过程中，肩关节运动带动上肢以及肩部的运动和皮肤伸缩[1]，而着装状态下的衣袖活动会连接衣身产生一定的变形拉伸[2]。根据衣袖结构基本造型原理，袖山曲线和袖窿的匹配关系决定衣袖的外观造型[3]，袖山高决定袖子的活动性能[4]。而平衡衣袖造型与活动性能之间的相互关系，设计师往往凭借的其所学理论知识和长期实践经验积累作出主观判断，缺乏量化实证依据。

人体工效学的上臂角度测量[5]、划线法[6]、石膏绷带法[7]等人体静态和动态测量方法，是获得衣袖结构设计参数的基础。文中基于合体袖内旋结构原理的力学分析[8]、袖夹角的定量分析[9]等研究，利用以上方法对传统衣袖结构尺寸设定进行了改进。此外，基于人体尺寸与袖山/袖窿尺寸之间的线性关系曲线拟合估算模型的精度检验[10]，应用力学模型对袖窿尺寸的参数化分析[11]等研究，提出了针对衣袖结构参数化设计的数学模型。

另一方面，在衣袖松量对服装着装性能的影响[12]；袖山高与袖子运动舒适性和合体美观性的线性关系[13]等研究中应用感观评价法，分析了人体运动时袖子运动舒适性与美观性的关系，积累了袖结构设计理论研究的经验。但以上研究仅以特定结构元素对衣袖设计方法展开讨论，综合其他结构尺寸变化的讨论较少。

由于上肢动作产生的体表动态形变对衣袖的牵扯，除了衣身产生明显的褶皱和形变，同时对衣身局部及整体带来动态皮肤压感，而衣袖结构尺寸是影响动态衣身形变和束缚感的设计因素。由此，文中通过袖窿和袖山尺寸变化的合体箱型衬衣的动态着装、主观评价和衣身外观形变测量，探讨衣袖结构尺寸设计对衣身局部和整体动态着装外观和着装感的影响，提出衣袖结构尺寸量化设计依据。

1 衬衣结构设计

1.1 衬衣结构设计的基本条件

1.1.1衬衣基本廓形和款式衬衣为胸部合体，腰部宽松的箱型廓形。无领，前开门襟。

1.1.2衬衣基本尺寸衬衣基本型以胸围LC=84 cm、腰围LW=64 cm为标准尺寸。

衬衣身幅尺寸为LC/2+6 cm；袖窿省基于原型的1/2收省，并确认袖山高；背宽设0.5 cm折叠量，减少背长余量；前后侧缝各收腰省1 cm，其余腰省量作为腰部松量。袖长(含袖头宽)56 cm，袖口20 cm；后中心衣长54 cm。

1.2 衬衣尺寸设定

以衬衣廓形不变、且含一定活动量为原则，将明确衬衣袖窿位置和袖结构尺寸变化对动态着装外观和着装感的影响为目的，利用衬衣基本型，设计了2个系列共计8件衬衣结构，如图1所示。

图1 衬衣版型设计Fig.1 Pattern design of blouses

1.2.1衣身尺寸设定通过调整肩点和袖窿底点，改变衣身袖窿位置，具体如下：图1中(a)系列前后衣身肩点分别抬高0.5 cm，肩部追加一定松量，修正肩线和袖窿弧线后，袖窿弧长为46.2 cm；(b)系列前后肩点分别抬高1 cm，袖窿底点抬高2 cm减少袖窿底松量[5]，袖窿向上移动，臂根松量集中于肩部，袖窿弧长为42.7cm。相较于图1中(a)系列，(b)系列背宽和侧缝尺寸少量增加。

1.2.2袖尺寸设定图1中两个系列衣身分别搭配4个不同袖结构尺寸。分别以图1中(a)和图1(b)系列衣身袖窿弧长作为控制变量，并重新确认袖山高；再以各系列袖山高分别降低2，4，6，8 cm确定衬衣袖山高；并确认袖肥。袖山吃量≤1cm。衬衣代码及各部位尺寸如表1所示。

表1 衬衣版型尺寸

1.2.3衬衫缝制要点衬衣用料为白坯布，缝制要点如下：①整烫并纠正经纬纱向；②在胸围线、腰围线、袖肥线和袖中线等处抽纱，并用黑色棉线平缝标记线；③按标记线在白坯上放置板片，铅笔画线后裁剪；④领口贴边贴粘合衬；⑤缝迹线偏移量不超过2 mm。

2 衬衣试穿与感官评价方法

为了分析衣袖结构对衬衣动态造型与活动性能的影响，将上肢动作引起的衣身形变尺寸作为客观指标，将动态局部和整体着装感作为主观指标进行样衣试穿和感官评价。

2.1 实验对象

试穿者为18～22岁在校女大学生，共15人，胸围、腰围和身高尺寸分别在83～86 cm，63～66 cm和160～170 cm范围内。

2.2 衬衣试穿与腰线上翘量测量

2.2.1衬衣试穿试穿者上半身穿着贴身背心，随机试穿上述8件衬衣，按提示做前举45°(θf=45°)、前举90°(θf=90°)、前举135°(θf=135°)，侧举45°(θs=45°)、侧举90°(θs=90°)、侧举135°(θs=135°)和上举极限(θu=180°)等7个动作，并进行照片拍摄。

2.2.2腰线上翘量测量方法穿着衬衣进行指定上肢动作时拍摄正面照片，在照片上测量上肢动作时的腰线上翘量，以照片右侧标杆标记的50 cm进行缩放换算，得出实际腰线上翘量。具体方法如图2所示。

图2 腰线上翘量测量方法Fig.2 Measuring method of the waistline upturned quantities

2.3 主观评价方法

试穿者随机试穿衬衣做指定动作，并对肩部、胸部、背部、上臂、肘部、袖口等6个部位以及整体着装感进行评价。着装感评价采用7段评价法，-3代表束缚感最大，3代表宽松感最大，0无明显感觉。

3 实验结果与分析

3.1 腰线上翘量及其影响因素

3.1.1腰线上翘量统计结果不同动作时的腰线上翘量测量结果如图3所示。

图3 腰线上翘量测量结果Fig.3 Measuring results of the waistline upturned

随着动作幅度的增加，腰线上翘量逐步增加。其中，衬衣S1H6,S1H8,B2H6和B2H8在每个动作下的腰线上翘量偏小，其共同点是袖山高较低，袖肥较宽松。

试穿者上肢动作θf=45°和θs=45°时，上翘量均值分别为1.94±0.32 cm和1.94±0.24 cm，未显示显著性差异。动作幅度为90°和135°时，前举和侧举的腰线上翘量均值分别为4.43±0.73 cm和4.77±0.90 cm，7.55±1.02 cm和8.79±1.15 cm，均显示了显著性差异。由此，上肢动作幅度大于90°时，侧举动作对衣身外观形变的影响较大。

3.1.2衣身形变因子分析为了明确影响衣身形变的衣袖结构因素。基于腰线上翘量和衣袖尺寸间相关性矩阵，提取了2个特征值>1的主成分，累计方差为90.311%。分析结果见表2。

第1主成分中，各动作时的腰线上翘量，以及袖山高、袖肥和袖肘围显示了0.7以上的载荷系数，为影响衣身形变的袖结构因子，方差达到68.487%。第2主成分中，仅有袖窿弧长和侧缝线长显示了0.9以上的载荷系数，对衬衣衣身形变的影响小。

3.2 整体着装感及其影响因素

3.2.1试穿主观评价统计结果整体着装感主观评价结果如图4所示，衬衣整体着装评价值随着动作幅度加大而降低，上举极限时最低。

表2 衣身形变因子分析结果

图4 整体着装感主观评价结果Fig.4 Subjective evaluation results of dressing

衬衣B2H2在上肢动作为θf=135°时，整体着装感显示了最低评价值。除了上举极限，衬衣S1H6，S1H8，S2H6和S2H8在其他动作时的评价值≥0，说明10 cm及以下的袖山高在动态着装体验上较舒适。

根据上肢动作幅度和方向，θf=90°和θs=90°时整体着装感评价均值分别为0.37±0.20和0.76±0.06，θf=135°和θs=135°时的整体着装感评价均值分别为-0.20±0.30和0.11±0.11，均显示了显著性差异。小幅度动作对着装感的整体影响不大，90°以上时的评价值降低，说明衣袖结构对动态束缚感的影响逐步加大，且侧举时的整体束缚感相对偏弱。

3.2.2整体着装感因子分析为了明确影响整体着装感的衣袖结构因素，基于上肢动作时的主观评价值和衣袖尺寸间的相关性矩阵，提取了2个特征值>1的主成分，累计方差为86.446%，具体分析结果见表3。

第1主成分中，除了所有上肢动作时的主观评价值之外，袖山高和袖肥的载荷系数均大于0.7，为影响衬衣整体着装感的袖结构因子，方差达到59.649%。第2主成分中，仅有袖窿弧线长、侧缝线长和袖肘围等衬衣结构尺寸显示了较高的载荷系数，代表不直接影响着装感的衣身结构因子。

表3 整体着装感因子分析结果

综上得出：袖结构因子是影响衬衣衣身形变和整体着装感的主要因素，衣身结构因子对衬衣衣身形变和整体着装感的影响不明显。

3.3 局部着装感与结构尺寸的关系

为了进一步明确衬衣局部着装感与袖结构尺寸的关系，针对袖口、肘部、上肢、背部、胸部和肩部等6个部位分析上肢各动作时的局部评价结果。

3.3.1衬衣局部主观评价结果上肢各动作时的局部评价均值及单因素方差分析结果如图5所示。以下论述分为袖子和衣身2个部分。

1)袖子部分包括袖口、肘部和上臂3个部位。上肢动作θf=45°和θs=45°时，除袖口，上臂和肘部评价值均大于0；上肢动作为θf=45°时，上臂和袖口均显示了显著性差异，尽管小幅度上肢前举动作，在上臂的束缚感较为明显。

上肢动作为θf=90°及以上幅度时，上臂、肘部和袖口均显示了显著性差异，随着前举幅度的增加，袖子局部感知明显。上肢动作为θs=90°以上幅度时，袖口的束缚感显示了显著性差异；上举极限时，肘部和袖口显示了显著性差异。说明上臂与体表的接触面随着动作幅度加大而逐渐减小，动态感知度降低，反映出个体主观评价尺度差异。由此可知，袖结构尺寸差异对着装感的影响，在90°以上大幅动作下得以显现，上肢前举是有效感知袖结构尺寸变化的动作，袖口尺寸是影响衬衫袖运动舒适度的部位之一。

2)衣身部分包括胸部、背部和肩部3个部位。θf=90°，θf=135°和θu=180°时均在背部显示了显著性差异，上肢前举时袖山高<10 cm的衬衣背部压迫感知差异明显，说明大幅度上肢前举动作时，背部明显感知衬衣结构变化，是追加衣身松量的主要部位。上肢侧举时，衣身部分均未显示显著性差异，着装感较为舒适。

图5 局部着装感主观评价结果Fig.5 Results of subjective evaluation of shirt parts

根据以上衣袖局部着装感主观评价结果，总结如下：①上肢前举是有效感知袖结构尺寸变化的动作；②衣身背部压感随上肢前举幅度增加而增加，是追加衣身松量的主要部位。

3.3.2衣袖局部主观评价与结构尺寸的关系根据以上分析结果，袖子结构尺寸是影响服装整体着装感的主要因素。为了明确袖子结构尺寸对衬衣局部评价值的影响，分别以图1中(a)和(b)系列袖结构尺寸和局部评价值进行相关性分析，结果见表4。

表4 局部主观评价值与袖尺寸相关分析结果

1)衣身部分。上肢动作为θf=45°时，图1(a)系列衬衣肩部与袖肥尺寸显示了r=0.962显著相关，袖窿尺寸较大时，袖宽松度对肩部着装感的影响相对明显；图1(b)系列衬衣各部位与袖结构尺寸之间在前举和侧举动作时r>0.950呈显著相关，袖窿尺寸较小的图1(b)系列衬衣局部感知均较明显。θu=180°时，图1(a)和图1(b)系列衬衣的背部着装感与袖结构尺寸呈现显著性相关，其中，袖山高与图1(a)系列衬衣背部束缚感之间的相关系数为r=1.000，说明上肢上举极限时背部束缚感随袖结构变化而变化。

2)袖子部分。图1(a)系列衬衣在θs=90°时与袖肘围尺寸之间为r=0.977，呈显著相关；图1(b)系列衬衣在前举全动作时与袖山高、袖肥和袖肘围均为r>0.950，呈显著相关，其中，θf=135°时，袖肥尺寸与上臂束缚感之间r=1.000，呈现显著性相关，上臂前举时的袖肥变化对着装感的影响明显。同时，袖窿尺寸小且上移的图1(b)系列衬衣的袖着装感更容易受到袖结构尺寸的影响。

由此，袖山高、袖肥的匹配关系对局部着装感影响较大；衣身袖窿较小且位置上移，对衬衣局部动态舒适度的影响更加明显。因此，在衬衣廓形不变的前提下，针对运动舒适性较好的衬衣，设计重点在于降低袖山高(<10 cm)、增大袖肥；针对外观合体性要求较高的衬衣，增加袖山高(>10 cm)，减小袖肥，并减少衣身袖窿松量。