黄金分割原理在零浪费服装设计中的创新应用

阮秋月　刘成霞

摘 要：零浪费服装设计是减少纺织污染、节约资源、响应可持续发展的有效手段。服装的零浪费设计手法多样，服装样板的零浪费裁剪与完全利用成为一个重要的研究方向。文章在阐述黄金分割原理的概念、特征的基础上，基于一块黄金矩形面料，利用黄金矩形可以被无限黄金分割的原理，采用“拼图”式的设计手法进行零浪费服装设计，实现服装样板的零浪费裁剪与完全利用，并制作出成衣证明其可行性。实验共设置黄金矩形面料的分割方案五种，样板拼接方案七种，制作出满足人体基本功能需求的零浪费服装七款。实验结果证明，结合黄金分割原理可以实现服装的零浪费设计，不仅拓宽了服装零浪费设计的思路，对于创意服装设计也具有借鉴意义。

关键词：零浪费；服装设计；黄金矩形；黄金分割；服装结构

中图分类号：TS941.12 文献标识码：A 文章编号：2095－414X（2023）05－0003－06

0  引言

党的十八大以来，我国生态文明已经取得了举世瞩目的成就，在2022年10月16日召开的党的二十大会议上，生态文明建设进一步被推进。服装的零浪费设计是推动服装纺织领域绿色发展，促进人与自然的和谐共生的有效手段。

零浪费设计在20世纪初便已出现[1]。服装的零浪费设计指减少服装生命周期中废物产生的设计[2]，主要包括服装的升级再造、重新构造和零浪费样板设计[3]。从狭义上来讲，零浪费服装设计则指在服装设计与生产过程中尽可能地减少面料浪费。随着科技的进步与学者们的不断研究，零浪费服装设计方法多种多样。张金滨[4]将PVC材料引入服装设计中，利用现代化的面料实现了服装的零浪费设计。王晓倩的“巧裁”技法[5]通过巧妙地裁剪尽量提高裁剪过程中的面料利用率。“斜裁大师”玛德琳·维奥内特提出的矩形裁剪则是以矩形面料为基础，在服装设计与裁剪过程中尽可能地保留矩形面料完整性，从而减少面料的浪费[6]。此外沼泽外套法[7]以及王小雷[8]分析的“一衣多穿”等均是对减少服装浪费的有效措施。

零浪费设计的方法还有拼图式平面裁剪法，如厉谦[9]探索了七巧板原理与服装设计之间的联系，将正方形面料按照七巧板造型完全分割，并通过拼

图方法实现样板的完全利用。黄金分割原理可以实现黄金矩形平面的完全分割。但在服装领域，黄金分割原理主要被作为保证服装审美的一个重要因素[10]，被广泛地应用于服装制版与款式图的绘制上[11]，如旗袍的肩胸比例一般符合黄金比例[12]，连衣裙的上装和裙摆一般也遵循黄金比例[13]，与服装样板零浪费裁剪与拼接联系起来的研究较少。

有趣的服装款式不仅可以带来审美愉悦感[14]，还可以吸引人们主动参与到服装设计中来，基于此，本文以黄金矩形面料为基础进行零浪费服装设计，实现不同款式的零浪费服装，并通过胚布实验验证其可行性，为服装可持续设计与个性化设计提供创新思路。

1  黄金分割原理与零浪费服装设计原则

1.1  黄金分割原理

黄金分割是指将整体一分为二，较小部分与较大部分的比值约等于0.618，如图1中一线段被分割为线段a与线段b，线段a的长度比线段b的长度约等于0.618。这个比例就被称为黄金分割比例，亦被认为是最能引起美感的比例。

黄金矩形[15]指矩形较短边与较长边之比约等于0.618的长方形（如图2矩形ABCD）。对黄金矩形的长边进行黄金分割（即线段a比线段b的比值约等于0.618），矩形可以被分为一个正方形①和一个更小的黄金矩形②，且黄金矩形②可以再次被黄金分割，形成更小的正方形与黄金矩形，以此类推[16]（如图3）。

由图3可知，黄金矩形可以被无限分割，且分割过程中零浪费。分割形成的样板形状规则，均为正方形或者矩形，分割形成的样板边长之比为黄金比，且可以互相组合形成不同的图形，体现出一定的组合互动性，可结合拼图式方法进行零浪费服装设计实验。

1.2 零浪费服装设计原则

1.2.1 一片式披挂原则

一片式服装是指服装展开之后样板拼合仍是一块完整的布，古埃及的传统服装、中国古代的深衣均属于一块布式服装[17]。实验形成的服装款式亦为一片式服装，由黄金矩形分割形成的若干几何形板块组合拼接形成。

1.2.2 美学比例突出原则

黄金分割具有严格的比例性、艺术性与和谐性，黄金螺旋曲线极具优美性。黄金矩形被分割形成的几何样板之间具有和谐的比例关系，在进行样板拼接与服装设计时，有助于体现服装形式美感。

1.2.3 控制部位成型原则

服装款式可以分为控制部位和设计部位，控制部位决定了服装样板的构成方式与尺寸 [18]。以合理的设计方案为基础，确定服装控制部位的尺寸以及合适的样板，其他裁片作为设计部位的样板进行个性化装饰设计。

根据以上零浪费服装设计与样板组合的原则，进行基于黄金分割原理的零浪费服装设计实验。

2  實验方案

2.1  人台与布料选择

选用160/84国标女上半身人台作为实验对象，其胸围、臀围、腰围、肩宽分别为84 cm，90 cm，64 cm，38 cm。根据人台躯干的最大围度臀围和基于人体松量需求，结合预实验结果，选用长M=120 cm，宽N=74.16 cm的黄金矩形面料作为实验原料。

2.2  实验方案

考虑到分割形成的最小面料的实用性，在零次黄金分割基础上，再将黄金矩形进行四次分割，依次为：一次黄金分割、二次黄金分割、三次黄金分割和四次分割。为提高样板的组合互动性，增加矩形面料的对角分割线，可获得不同大小的等腰直角或者直角三角形面料。以五种不同的分割方案形成的样板为基础进行基于黄金分割原理的服装零浪费设计实验（如图4）。

3  胚布实验

人体是三维立体结构，平面的服装样板披挂在人体上就会形成三维立体造型。同时，人体表面有许多曲面组成，服装的作用不仅仅是简单的遮盖或者包裹身体，而是需要在此基础上体现出人体的优美曲线，修饰身形，尤其是人体的胸部、臀部等向外突出的曲线，以及腰部、肩部等向内凹进的曲线。因此，实验以黄金矩形面料为基础，以人体结构为原型，通过分割线的构造与样板的组合互动，尽量实现零浪费服装的合体性，体现出人体的优美曲线。

3.1  零次分割实验

以黄金矩形为基础，进行对角线分割（如图5），得到2个全等直角三角形。

三维的人体身型经过平面化后并非是简单的矩形而是由多个平面组合而成，因此未经分割的矩形面料是无法在零浪费的基础上贴合人体成为服装的。经过对角线分割之后，矩形被分割成两个全等的直角三角形，恰好符合人体前胸和后背相似的结构。

从对角线AC中点往线段两侧各量取19 cm，得到肩线EF = 38 cm；以对角线AC中点为中点量取领围线OP = 20 cm，剪开线段OP，将直角三角形面料ABC与ADC分别作为前片和后片，线段EF作为肩线，四周面料自然垂落、包裹身體。为使得面料更加合体和曲线，采用增加分割线的方式减少富余空间，增加服装的合体效果：以点E、F为端点作线段AC的垂线，形成线段GH、IJ，以E、F为中点量取袖窿线KL = MN = 40 cm，沿线段GK、LH、JN、MI剪开（如图6内部实线），将边GK、LH和边NJ、FI分别沿分割线对应连接，在人台上形成一款斜摆长袖上衣（如图7），梯形AGHD、JBCI为袖子，梯形EFIH、GJFE分别为衣身前后片，且由于三角形面料的自由垂落，形成不规则而错落有致的下摆。

3.2  一次分割实验

经过一次分割后的黄金矩形被分割成1个正方形与1个黄金矩形，再经过对角线分割形成4个直角三角形（如图8）。以一次分割方案为基础进行黄金矩形面料的裁剪，得到两种服装设计方案。

3.2.1 设计方案一

制作合体服装，不仅可以减小剩余空间以贴合人体，也可以通过面料塑造空间来修饰身形。经过一次黄金分割的黄金矩形被分割成一个正方形和一个较小的黄金矩形，以黄金分割线为肩线，长方形面料CBEF、AEFD自然下落，恰好成为服装的前片和后片。

已知EF是黄金分割线，AE = N = 74.16 cm。肩线EF = AE = 74.16 cm，在线段EF中间量取领围线GH=20 cm，将线段GH剪开（如图9内部实线），在人台上形成一款蝙蝠式上衣（如图10），该服装款式凭借织物的形变能力，以肩线为支撑塑造出一定的三维立体空间效果，类似于古希腊时期的披肩式服装，由于其对于肩部造型的塑造，尤其能够修饰窄肩人群的肩部线条。

3.2.2 设计方案二

将经过一次分割的黄金矩形ABCD再进行对角线分割，并沿正方形ADEF的中线GH、长方形EBCF的对角线BF剪开，得到服装样板①②③④（如图11）。其中样板①②为矩形，AD = 74.16 cm，AG = 37.08 cm，样板③④为直角三角形，EB = M-N = 45.84 cm，BCN = 74.16 cm。

相比零次分割，经过一次分割之后的黄金矩形面料样板更多样，但是形状规则，彼此之间较易组合搭配，易与服装样板拟形。将面料样板与日常服装样板进行拟合，发现直角三角形样板③④可以塑造出“V”领造型，而样板①②可以围合形成筒状，与人体腰部造型相符合。因此通过样板组合，将直角边BE、CF与长方形EGHF的EF连接作为前片（如图12，FB = EF = 74.16 cm）。将长方形样板AGHD的边AG、DH分别与GE、HF连接形成筒状。在此基础上，可以用工艺隐藏服装多余的量来实现服装的合体性：在EFGH上加上抽绳装置调节围度，样板③④作为衣领调节长度，在人台上形成一款大下摆挂脖上衣（如图13）。

3.3  二次分割实验

经过两次黄金分割后的黄金矩形被分割成2个正方形与1个黄金矩形，再经过对角线的划分被分割成6个直角三角形（如图14），以二次分割方案为基础进行样板裁剪。

经过二次分割之后的黄金矩形被分割成了更多的样板，样板越多，样板之间的组合互动性就越强，可以形成的服装样式亦越丰富。

沿黄金分割线GH、JI，对角线BJ、CJ，以及正方形AGHD的中线EF剪开，得到服装样板①②③④⑤⑥（如图15）。其中样板①②为相同的矩形，AD = N = 74.16 cm，AE = N/2 = 37.08 cm，样板③④为相同的直角三角形，BI = 2N-M = 28.32 cm、BG = M-N = 45.84 cm，样板⑤⑥为相同的等腰直角三角形，CI= M-N = 45.84 cm。

经过样板分析，发现该分割方案形成的服装样板与一次分割实验中的方案二所形成的服装样板相类似。在上一实验中，我们将两个直角三角形样板拟合形成了“V”领，由于服装各部位相互关联，衣身前片和后片相类似，因此我们可以将二次分割方案形成的四个直角三角形面料两两组合，各自形成“V”领造型，分别安置在前后片上。通过样板拼接，将三角形△CHJ、△JIC的边CH、JI与长方形EGHF的边GH连接，将三角形△BIJ、△GBJ的边JG、BI与长方形AEFD的边AD连接，分别作为服装前后片（如图16）。重复上一实验的操作，将分别连接边AE和GE、DF和FH形成筒状，并设置抽绳装置调节围度，提高服装合体性。最后，将样板③④⑤⑥通过系结固定肩部，调整至合适的高度，在人台上形成一款花瓣式吊带上衣（如图17）。在此次实验中需要注意的是，由于前后衣片均存在三角形面

料系结的结构，为呈现出服装褶皱相统一的视觉效果，在样板拼接的过程中应当注意三角形面料的直丝方向应当相一致。

3.4  三次分割实验

经过三次分割后的黄金矩形被分割成3个正方形与1个黄金矩形，再经过对角线的划分被分割成8个直角三角形（如图18），以三次分割方案为基础进行样板裁剪。

黄金分割次数越多，面料分割程度越大，得到的面料样板越多，但是面料面积也越小。在三次分割实验中，已经出现了面积较小的面料样板，但这也是在服装样板裁剪过程中经常出现也最易被浪费的面料。但是，由于黄金分割形成的面料以矩形、三角形为主，形状较为规则，因此凭借样板的组合互动性，可以将较小的样板拼接成较大的样板，以提高面料的利用率。

沿内部线AF、EF、HI、FI、HG、GI剪开，得到服装样板①②③④⑤⑥⑦（如图19）。其中样板①②为全等的等腰直角三角形，AE = N = 74.16 cm；样板⑥⑦为相同的等腰直角三角形，FC = M-N = 45.84 cm GB = 2N-M = 28.32 cm；较小的面料为样板③④⑤，样板④为直角三角形，底HI = M-N = 45.84 cm；樣板⑤为直角三角形，GE = 2M-3N = 17.52 cm、EH = 2N-M = 28.32 cm。

可以发现，经过分割之后的样板，较大的样板均成对存在，而较小的样板则可以通过拼接找到对应的全等样板，即所有分割形成的面料样板在拼接的基础上可以被分为完全相同的两份，符合人体的对称结构。因此，通过样板组合，可以形成对称结构的服装。将三角形△ADF、△AEF的直角边DF、EF沿OF连接，将折边DOE长度远大于胸围线84 cm，因此可以作为胸围线。在确定关键部位的基础上，将剩余的样板平均分为两份拼接在样板①②上，作为设计部位：将三角形△ICF、△HIF的斜边IF、IF分别与斜边AF和AF连接；三角形△BGI、△GHE连接形成三角形△HGG，与三角形△GHI一起连接在下部（如图20）。通过连接边AD、AE，将平面图形转化为立体造型，在人台上形成一款不规则下摆抹胸裙（如图21）。

3.5  四次分割实验

经过四次分割后的黄金矩形被分割成5个正方形与1个黄金矩形，可以再进行对角线分割或者圆弧形分割（如图22）。经过四次分割形成的服装样板已经出现面积较小的服装样板，参考上一实验中将平面图形转化为立体造型的操作手法，本次实验共得到两种服装设计方案。

3.5.1 设计方案一

设计师朱利安·罗伯兹创造了减法裁剪，其基本思想为“负形思想”，首先将服装简化为筒状，四肢需要穿过筒上的不同的“窟窿”，从而形成袖笼、领口等，将服装固定在人体上。将黄金矩形面料围合形成筒状，但是不同于一般的做法，将其现有的长边或者短边作为胸围，而是基于负形思想，通过裁剪创造新的胸围线。

沿折线GIM剪开（如图23内部实线）得到服装样板。已知线EI = 2M-3N = 17.52 cm，AE = CB = 74.16 cm，折线EIMB大于84 cm，可以作为胸围线。因此，以折线EIMB作为胸围线，通过拼接，将AE和CB相连围合成筒状，并结合缠绕手法减少服装的空间剩余量，在人台上形成一款直角垂挂装饰抹胸裙（如图24）。

3.5.2 设计方案二

为提高服装的设计感于胸围线的顺滑程度，将上一实验的折线转化为曲线，以黄金螺旋线为分割线，沿曲线GIM（如图25内部实线）剪开，得到服装样板。通过拼接，将AE和CB相连，以曲线EIMB作为胸围线，在人台上形成一款圆弧垂挂装饰抹胸裙（如图26）。

综上所述，凭借黄金分割，可以将黄金矩形完全分割成若干大小、形状不等的板块，并通过各个板块的互动组合，顺应人体结构，利用面料的垂顺性与负形思想，可以形成不同造型的服装款式。上述实验五种不同的分割方式共形成七款不同的服装造型，并满足零浪费的需求以及人体对服装的功能需求与基本的审美需求。

4  结语

通过实验得到7款不同款式的成衣，实验表明将黄金分割原理引入服装的样板分割，可以实现服装样板的零浪费分割，结合拼图式方法，在确定服装的控制部位和设计部位的基础上，选择满足控制部位尺寸需求的样板，剩余样板则进行服装设计部位的创作，可以实现多样化的满足人体基本功能需求的服装款式，且满足服装设计的零浪费需求。实验也证明，在服装设计是可以跨学科获取灵感，拓宽零浪费服装设计思路，创新零浪费服装设计方法，在可持续理念与个性化服装设计中，尤其在物资短缺的后疫情时代下具有借鉴意义。

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Innovative Application of Golden Section Principle in Zero Waste Garment Design

RUAN Qiu-yue1，LIU Cheng-xia2

（1. College of Fashion and Art Design， Donghua University， Shanghai 200051， China;

2. Fashion Institute， Zhejiang Sci-tech University， Hangzhou Zhejiang 310018， China）

Abstract：Zero-waste clothing design is an effective means to reduce textile pollution， save resources and respond to sustainable development. In order to broaden the idea of zero-waste clothing design， the golden section principle was introduced， the golden rectangle was divided into different degrees of golden section， and then the samples formed by the division were interactively combined to form a fashion design scheme. The zero-waste clothing design was realized by the zero-waste cutting and full utilization of the samples， and the feasibility was proved by the production of ready-made garments. The results show that by using the principle of infinite segmentation of the golden rectangle， the infinite segmentation of the golden rectangle fabric can be realized， a variety of fabric segmentation schemes can be obtained， and a variety of sample combination schemes can be realized by means of the group and interaction of the samples. Finally， five segmentation schemes of the golden rectangle fabric and seven sample splicing schemes can be obtained in the rice experiment， and seven zero-waste one-piece garments can be realized. Moreover， it can meet the basic functional needs of human body， which has reference significance for zero-waste clothing method innovation and creative clothing design..

Keywords：zero waste;fashion design; golden rectangle; golden ratio; clothing modeling

（責任编辑：李强）

*通讯作者：刘成霞（1975-），女，教授，研究方向：面料风格与服装造型的关系.