基于合体两片袖的内旋造型结构设计

2022-08-26宋佳怡李圆圆滕峻峰

纺织学报 2022年8期

鲁虹，宋佳怡，李圆圆，滕峻峰

(1.东华大学服装与艺术设计学院，上海 200051；2.东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室，上海 200051；3.上海陶滕服饰有限公司，上海 201612)

当今市场上，服装的外部廓型已不再是男刚女柔的风格形象，尤其是针对女性职业装，设计师会以塑造简洁干练的形象为目标进行设计。合体两片袖结构在某种程度上不仅可以满足活动性和机能性的要求，还可以凸显职业女性的英气[1-2]。

人体手臂通常呈现3种状态，分别为前势、弯势及扣势。前势是指手臂呈现前倾状态；弯势是指袖肘处呈弯曲状态；扣势是指人体站立条件下，由于尺骨和桡骨的交叉引起了手臂的内旋形态[3]。在传统结构设计方法中，两片袖大都从满足手臂的前势和弯势着眼，通过增大前袖偏量，控制重叠来进行袖片弯势处理，同时利用面料纱向的拉力，缝合后斜纱产生的拉伸作用使袖身变得弯曲[4]。

本文从女性人体手臂结构特点出发，通过立裁实验，在已有研究的基础上，提出了3种合体两片袖内旋造型实现的结构设计方法，探讨不同方法下变量组合关系对内旋造型的影响，以此探寻最佳参数组合，解决两片袖的内旋造型设计问题，以期为服装设计师和版师提供有效的结构制版依据。

1 两片袖内旋造型的结构理论基础

1.1 人体手臂内旋结构

人体手臂是由大臂、小臂和手掌3部分组成，大臂和小臂中间由肘关节连接，小臂和手腕通过腕关节相连。尺骨和桡骨是小臂的骨骼。当人体手臂自然下垂时，尺骨和桡骨这2块骨骼呈“内尺外桡”的交叉形状，引起小臂自然状态下向内扭转，形成了手臂内旋形态，如图1所示。

图1 人体手臂“三势”Fig.1 Three kinds of posture of human arm

内旋形态体现在服装上，最主要的变化是内旋造型袖的袖口截面轴线相对于常规西装袖的袖口轴线产生的内旋夹角[5]。为保证袖子与人体的一致，在袖子制版时，应对袖子进行内旋造型的结构设计处理。图2示出内旋造型袖与常规袖。可看出，内旋造型袖与大臂向外扩张，小臂内扣形态相一致，在符合前势和弯势的条件下，同时解决了手臂扣势的问题，形成了向内旋进的袖子造型。

图2 内旋造型袖与常规袖Fig.2 Inner rotation s leeve(a) and regular sleeve(b)

1.2 内旋造型结构设计

在衣袖设计中，两片袖在结构上属于圆装袖，圆装袖中肩线的位置处在人体肩部的肩端点附近，最能反映人体手臂的特征[6]。在袖原型的基础上进行立体裁剪实验确认效果，再由立体到平面进行转换，结合已有理论，袖子的内旋效果可通过以下3种结构设计方法实现。

1.2.1 分割线借量法

通过立裁实验发现，在肘部以下的前袖分割线上进行扭力的设置可以形成较好的内旋造型。如图3(a) 所示，在肘线以下位置进行前袖分割线的位置变动，使变动后的大袖前分割线位置的纱向为斜丝，更利于归拔。如图3(b)所示，对大袖处理，进行拼合，产生前后袖缝差。于是，通过上述剪切、拼合处理所形成前后分割线的长度差形成了内旋所需要的扭力。如图3(a)所示，在常规西装袖的袖筒基础上固定O点不动，P点向小袖袖中偏移得到新的点P′，绘制新的分割线OP′，重新确定两片袖的前袖分割线为QOP′，阴影部分就是大小袖分割借量，PP′的长度为此方法中的变量A。

图3 分割线借量法示意图Fig.3 Diagram of parting line shifting method.(a)Sleeve pattern；(b)Top sleeve transfer

1.2.2 袖中线偏移法

袖中线偏移也称为袖筒-袖眼旋转法。根据袖筒、袖眼变化规律可知，袖眼的旋转会引起袖筒的变化，从而造成袖子臂根和袖口处的扭曲形成向内窝服的内旋造型。袖眼的旋转在该结构设计中的操作为袖中线的平移，该方法的原理实际上是袖眼、袖筒、袖山三者的共同作用。如图4所示，将袖中线向右平移一定量，即袖中线偏移量，取平移后新的前后袖肥的1/2分别做竖直分割线，同样将袖山弧线做对称复制，得到相应旋转后的袖眼和袖筒模型。为减少平移带来的不定性，将前后分割线的位置固定：以袖肥线为基准，袖中线偏移即袖眼倾斜量的改变使小袖的造型位置发生了偏移，根据小袖结构宽度设定，在偏移量的改变下，保持O′D(小袖宽度)的值为4 cm，再通过平移确定前袖分割线位置；以袖底点往后袖偏离7.5 cm处为后袖袖肥上的分割起点，按照常规袖中的分割线处理方法进行处理[7]。沿大小袖分割线将小袖取出，修顺前后轮廓线；将大袖展开，修顺前后轮廓线。

图4 袖中线偏移法示意图Fig.4 Diagram of sleeve midline deflection method

1.2.3 袖中线旋转法

在立裁处理中发现，袖中线的旋转变化能够使其在拼合成袖筒时产生错位的长度差，长度差的产生形成了内旋所需要的错位扭力。而且袖中线旋转过程中也包含了袖筒、袖眼的旋转，在2个方面加强了袖子内旋的效果，经过以上处理后就能在平面结构设计的基础上得到内旋造型的两片袖。

将袖中线向前袖旋转一定量，如图5(a)所示，取旋转后新的前后袖肥的1/2分别做平行于袖子的袖筒轮廓线，将袖山弧线做对称复制，得到相应旋转后的袖眼和袖筒模型。在经袖中线旋转后，前后袖窿底点的位置产生了偏差，即E、E′点之间的差距，这是此方法内旋结构产生的主要原因。取出小袖，将阴影块从E点到E′点进行点对点平移，补足由旋转产生的量，并在小袖上对补足量进行分散合并处理，将袖底缝的差量补在袖肘线以上的部分，处理好的小袖纸样如图5(c)所示。

图5 袖中线旋转法示意图Fig.5 Diagram of sleeve midline rotation method.(a)Sleeve pattern;(b)Under sleeve transfer;(c)Under sleeve

2 虚拟试验与正交设计

本文研究使用三维虚拟试衣软件CLO3D，将二维纸样用三维的方式进行呈现，从而更加直观地展示样衣袖型效果。系统中人台趋于静止，减少了试验时因外界环境造成的误差；同时3种结构方法处理位置、设计量的不同，所达到的内旋效果不同，在此基础上进行3种方法的正交试验设计，可更好地探究理想造型所对应的参数值组合，对以往的经验数值法进行验证与补充。

2.1 试验参数水平设计

结合企业中袖型打版数据与虚拟试衣中的模特试穿效果进行内旋造型参数变量的数据设定。将以上3种方法分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组。Ⅰ组分割线借量取值范围为0～2 cm，档差为0.5 cm；大袖处理中合并的量分别取值为0.3 、0.6 、0.9 、1.2 cm，在借量为1 cm的恒定条件下对其进行单独的变量处理，择最优参数。Ⅱ组分割线借量取值范围为0～4 cm，档差为1 cm。Ⅲ组分割线借量取值范围为0～4 cm，档差为1 cm。

对上述16组单变量西装袖以及常规西装袖，共计17组进行CAD的纸样结构设计，将相关二维样板导入CLO3D软件，进行三维虚拟试衣试验。选取6个视角进行视图的截取，并从仰视图中按图6所示，提取变量：内旋夹角[8]。该变量可用数据的形式直观表达内旋造型的效果[9]。

图6 内旋夹角示意图Fig.6 Diagram of inner rotation angle

首先对内旋夹角和各变量之间的关系采用SPSS软件进行分析；其次结合虚拟样衣的各视图对样衣进行初步造型评价。试验结果表明，Ⅰ组、Ⅱ组及Ⅲ组各组中参数变量越大，内旋夹角越大，各参数与内旋夹角呈正比关系。

从造型方面分析：Ⅰ组样衣制图时只对肘下袖身进行处理，其袖山造型无明显变化；Ⅱ组样衣袖身整体比较饱满圆润，随着取值的增大，基本呈现前袖山变薄、后袖山变厚的趋势，袖口后外侧也明显越来越贴合手腕；Ⅲ组样衣与Ⅱ组变化趋势基本相似，但取值增大时，袖肘部分易出现明显的外凸，造型上略显怪异。

综上分析，排除明显离群值，确定各参数取值范围：Ⅰ 组大小袖分割线借量取值范围为0～1.5 cm，大袖增加拔量为0.3 cm；Ⅱ 组袖中线偏移量取值范围为1～4 cm；Ⅲ 组袖中线旋转量取值范围为0～3 cm。

2.2 正交试验方案设计

通过正交试验可以发现3种袖子内旋结构设计方法综合运用时的最佳参数组合。根据三维虚拟试验的结果确定各变量的具体水平(见表1)，将三因素四水平表导入SPSS软件中，生成正交试验表。表2示出正交组合试验中各款样衣对应的参数及测量值。编号Z1指的是在分割线借量为1 cm，袖中线偏移量为2 cm，袖中线旋转量为3 cm组合条件下形成的袖子款式。

表1 正交试验因素水平表Tab.1 Orthogonal test factor level table

表2 正交试验组合及样衣数据Tab.2 Orthogonal test combination and sample data list

2.3 纸样结构设计

将3种方法中的参数组合后进行样板制作，其中Z1款结构图如图7所示，并完成余下的15组纸样设计。

图7 纸样设计Fig.7 Pattern design

3 主客观评价分析

3.1 客观评价数据分析

对正交试验数据的分析，一般采用方差分析法与极差分析法2种验证方法，通过这2种方法验证3种变量对内旋夹角的影响程度。

3.1.1 方差分析法

本文主要是研究各因素对内旋夹角的影响大小，并通过均值和成对比较分析，得到最优的参数组合方案。方差分析法用于2个及以上的样本均数差别的显著性检验，通过分析研究不同来源的变异对总变异的贡献大小，从而确定可控因素对研究结果影响力的大小。将三维虚拟试验中得到的正交试验数据表导入SPSS软件中进行方差分析(见表3)，检验各变量对主体的效应差异。

表3 主体间效应的检验Tab.3 Test of integrant effect

根据表3的检验结果可知，在分割线借量、袖中线偏移量和袖中线旋转量3种方法组合进行两片袖制图的情况下，分割线借量A、袖中线偏移量B和袖中线旋转量C的显著性sig.值分别为0.039、0.046、0.001，均小于标准的0.05，则可判断分割线借量、袖中线偏移量和袖中线旋转量的变化对袖子的内旋夹角均有显著性影响。其中三者的显著性也存在差异，所以对内旋夹角的影响程度由大到小依次为袖中线旋转量、分割线借量、袖中线偏移量，袖中线旋转量对内旋夹角的影响程度最大。

3.1.2 极差分析法

极差分析法通过比较极差的大小进而确定因素的主次。将15组变量及内旋夹角等数据导入SPSS软件中获得极差分析表，得到内旋夹角达到最大的方案：分割线借量为1.5 cm，袖中线偏移量为4 cm，袖中线旋转量为3 cm。而对内旋夹角影响程度的顺序为：袖中线旋转量、分割线借量、袖中线偏移量。极差分析的结果与方差分析所得结果一致。

3.2 主观评价数据分析

本文主观评价分为以下2种方式：1)受试者穿着服装后依据自身的感受对服装的动态舒适性进行评分；2)参评人员观察人台上的样衣外观效果，根据主观评价尺度进行静态美观性评分。采用主观评价中常用的心理学标尺法将主观感觉进行分值量化，分为5个等级：差、较差、一般、较好、好，分别对应评分数值：1、2、3、4、5。借助等级反映服装的舒适度与美观性。

静态主观评价标准关键点在于大臂后部的外张趋势、袖肘处的平顺程度、袖子前倾程度以及袖子的内旋效果。样衣若大臂无明显外张趋势，袖身较平缓；袖肘平缓，无凸起；袖身前倾明显；袖口或袖身内旋造型及趋势明显；且袖身整体造型美观合体，线条流畅，则该样衣的主观静态美感较高。

3.2.1 主观评价有效性分析

在进行服装舒适性主观评价的过程中，对服装穿着试验评价的结果进行预分析，检验受试者之间的评分结果是否具有一致性，从而决定试验中受试者的主观评价是否具有有效性。本文采用Kendall协同系数检验法[10]对评价结果的一致性进行验证。对16件样衣的评价指标进行检验发现，sig.值均小于0.05，所以评判者的标准一致，主观实验数据有效。以上结果可以证明，在主观评价中各参评人员的主观评价是一致的。

3.2.2 动静态评分数据分析

3.2.2.1静态美观性主观评价分析静态舒适性评价试验中3位参评人员针对袖子的外型进行评分,各指标评分均值如图8所示。从图中各样衣的袖身后部外扩程度、袖子肘部平顺程度、内旋造型明显程度以及袖子整体效果评分结果的平均值可以发现，Z11、Z16号样衣的袖子向外扩的程度最大，而Z13号样衣的外扩程度最小。

图8 静态美观性评价折线图Fig.8 Static aesthetic evaluation line chart

肘部形态的评分中Z1、Z7、Z11号样衣的肘部平顺程度较差，结合制图发现，当袖中线旋转量达到3 cm 时，袖子的样板与常见的样板产生了较大的差异，最明显的是将结构图实践到样衣之后肘部会产生明显的凸起。由内旋造型评分可知，Z7号样衣袖身内旋程度最大。从袖子整体效果评分折线图可得，Z2、Z9、Z14、Z15号样衣评分最高，Z3、Z8、Z10、Z12、Z13号样衣整体效果次之，Z1和Z7号样衣的整体美观性最差。

3.2.2.2动态舒适性主观评价分析将手臂划分为如图9所示的几个评测区域[11]，收集动态舒适性评价试验中6位受试者的主观评分平均值，并对每件样衣所有指标的评分做总和运算[12]，结果如表4所示。

图9 主观评价区域Fig.9 Subjective evaluation area

表4 动态舒适性评价各指标评分均值Tab.4 Score mean value of dynamic comfort index

从表4动态舒适性评价各指标评分均值看出，人体在前举90°和写字时，由于动作幅度较大，舒适性相对较差。大臂对应的袖子R区的舒适性主观评价中，Z7号舒适性最差，此袖子是袖中线旋转量取值范围中的最大值与袖中线偏移量最大值的组合。袖子的前袖山饱满度受到压迫变薄，整体在袖山部位的舒适性最差。

根据袖子W区的评分看出，Z7款的舒适性最差。S区和T区的评分均值一般较高，且不同样衣在该区域评价分值的差值较小，侧面反映内旋造型对大臂和袖肘对应的袖身区域的舒适性影响较小。在样衣评价的总分中：Z7、Z16、Z1、Z11号样衣的评分较低，整体舒适性较差；Z2、Z14、Z15号样衣的舒适性较佳；其余样衣的舒适性一般，区别较小。

3.3 小结

综合试验数据的主客观评价可知，Z7号样衣的内旋效果最佳，但其舒适性和美观性反而是所有样衣中最差的。在分割线借量为1.5 cm，袖中线偏移量为4 cm，袖中线旋转量为3 cm时，样衣的前袖山饱满度变差，后袖缝向外扩张的趋势明显，袖肘处也有明显的凸起，袖口处因为内旋过度的缘故导致其舒适性变差。反观Z2、Z14、Z15号样衣的舒适性较好，结合内旋夹角的大小可知，Z15号样衣优于Z2和Z14号样衣，因此确定Z15号样衣兼具美观舒适性，且内旋造型较为明显。根据Z15号样衣数据进行成衣制作，服装效果如图10所示。