LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Удосконалення методу проектування силуетних конструкцій чоловічого піджака

етапів.

У другому розділі виконане антропометричне обстеження чоловіків для вибору типової фігури та побудована тривимірна геометрична модель поверхні типового манекена.

За демографічною картиною чоловічого населення міста Хмельницького найбільш стабільною є молодша вікова група. Для уточнення базової фігури та дослідження впливу акселерації було проведено антропометричне дослідження 250 осіб. До спеціальної програми обміру включено 34 розмірні ознаки, що відповідають ГОСТ 17315-72 та 1 додатко-ву – "довжина руки від переднього кута пахвової западини до лінії обхвату зап'ястя", оскільки для розмірної ознаки такого типу характерне максимальне значення динамічного приросту (45,6%). Достовірність сформованої антропометричної бази даних підтверджена математичною обробкою отриманих даних та порівняльним аналізом із стандартними значеннями антропометричних ознак (рис.1).




номер розмірної ознаки відповідно ГОСТ 17521-72



номер розмірної ознаки відповідно ГОСТ 17521-72


Рис.1. Величини розбіжностей розмірних ознак досліджуваних фігур зі стандартними


При порівнянні абсолютних величин розмірних ознак спостерігається їх відхилення в бік збільшення або зменшення. В середньому на 3% зростають висоти антропометричних точок: верхівкової (1), основи шиї (4), плечової (5), колінної (9); в середньому на 3,5% зменшуються величини розмірних ознак обхват зап'ястка (29), обхват кисті (30), ширина плечового схилу (31). Порівняльна характеристика виділених ознак підтвердила прояв явища акселерації у досліджуваній групі чоловіків.

В результаті, за об'єкт дослідження прийнято типову чоловічу фігуру 176-92-80, оскільки ця фігура є репрезентативною для популяції чоловіків молодшої вікової групи. Найближчим до виділеної типової фігури є типовий манекен зросту 176 см, півобхвату грудей – 46 см, півобхвату талії – 38 см, тому його обрано як вихідну поверхню для формування тривимірної антропометричної бази даних.

Геометрична модель в комп'ютерній графіці складається з цифрової моделі манекена (ЦМм), візуального зображення манекена (ВЗм), проекцій та перерізів.

Для фіксації центру рівноваги манекена (рис.2) орієнтація в сагітальній площині відносно вертикальної осі проведена шляхом зміни положення манекена, при якому забезпечується його рівновага:

аа1 – бб1 = Пк – Вт, (1)

де Пк – розмірна ознака "глибина шиї" (положення корпуса);

Вт – розмірна ознака – "глибина талії І".

Для формування ЦМм розроблено пристрій визначення координат точок поверхні манекена, принцип дії якого ґрунтується на методі прямого ортоскопіч-ного проектування (рис.3). Завдяки використанню датчи-ків фіксування координат точок вирішується завдання щодо отримання значної кількості перетинів (більше 60-ти), необхідних для більш повної характеристики фігури манекена. Отримані коорди-нати точок безпосередньо із пристрою передаються через аналогово-цифровий перетво-рювач в пам'ять комп'ютера.

На основі використан-ня даного пристрою, розроблено спосіб визначен-ня координат точок поверхні манекена, новизна якого під-тверджена деклараційним патентом України. В результаті, для побудови ЦМм проведено 70 горизонтальних перерізів з кроком по висоті 10 мм та 36 вертикально-радіальних січних напівплощин через кожні 10 і введено манекен в систему циліндричних координат. Таким чином, ЦМм представляє собою матрицю 70х36 і має 2520 вузлових точок.

Однозначне завдання вузлових точок тривимірних моделей в комп'ютерній графіці виконується в декартовій системі координат. Тому для створення електронного документа циліндричні координати переведені в декартові:

оскільки декартова (Σ) та циліндрична (Σ1) системи координат узгоджені, Р = (φ, ρ, z)Σ1 = (х, у, z)Σ , то


х = ρcosφ, y = ρsinφ, z = z, (2)


де х, y, z – координати точки Р.

За математичну модель поверхні манекена G прийнята сукупність цифрових моделей точок-вузлів Рij сітчастого каркаса:


ММ G (Рij) = {Рij}, і = 1 70, j = 1 36. (3)


Кожна точка характеризується координатами:


Pi,j (x,y,z) = {x,y,z}. (4)

Формування сітчастого каркаса поверхні манекена виконано за розробленою блок-схемою, представленою в роботі.

В системі Auto CAD за командою 3DMESH (3D-СІТКА) побудовано поверхню манекена у вигляді сітки з регулярною топологією (polygon mesh) на основі двопараметричного (MхN) масиву вершин (рис.4). Вершини сітки поверхневої моделі манекена (ПМм) закодовано. Згладжування поверхні манекена виконано кубічними сплайнами.

Для відтворення та коригування силуетних ліній виконана візуалізація поверхневої моделі манекена за допомогою модуля AVE, який входить в базовий комплект Auto CAD.

Розроблені алгоритм та прикладна програма побудови ПМм і ВЗм забезпе-чують антропометричне корегування геометричних моделей поверхні манекена.

Розтягування поверхні манекена на величину різниці антропометричних вимірів реальної фігури та контрольних вимірів типового манекена виконано за командою Strethen.

В результаті, для проведення подальших досліджень, отримано уточнену геометричну модель манекена реальної фігури розміру 176-92-80.

У третьому розділі розроблено метод побудови розгортки поверхні манекена типової фігури та виконано дослідження стабільності її зон.

Для побудови розгорток деталей одягу на основі тривимірної бази даних (3D) використано інженерний метод проектування виробу по заданій жорсткій поверхні з використанням сітки геодезичних паралелей. Побудова розгортки поверхні манекена (рис.5) виконана у вигляді вертикальних смуг за допомогою градієнтних методів вирішення екстремальних задач для визначення реальних розмірів кожної комірки (рис.6)

Максимальне відхилення вертикальних довжин однойменних зрізів на поверхні манекена і площині при 70 горизонтальних і 36 вертикальних перерізах манекена не перевищує 1%, що відповідає прийнятим в легкій промисловості вимогам точності.

Із сукупності вертикальних і горизонтальних перерізів виділено лінії, які проходять через антропометричні точки та визначають тектоніку форми тіла людини.

В результаті, для побудови розгорток переду та спинки чоловічого манекена ідентифіковано 7 вертикальних та 8 горизонтальних ліній, на відміну від манекена жіночої фігури, для якого пропонують 19 горизонтальних та 9 вертикальних ліній. Така ідентифікація ліній сітчастого каркасу дозволяє визначити оптимальне положення ліній членування поверхні та виділити геометричні модулі на поверхні манекена, що забезпечує трансформацію шаблонів розгортки в деталі конструкції.

Для дослідження стабільності зон розгортка поверхні манекена сітчасто-го каркаса обмежена параметрами базисної сітки, ширина якої дорівнює обхвату грудей ІІІ, а довжина – висоті манекена (рис.7). Деформація сітки фіксує зони стискання і розтягування відносно лінії грудей, що відповідає знаку (-) чи (+) у кожній комірці