國內(nèi)外服裝用人體數(shù)據(jù)庫調(diào)查與分析

劉詠梅，張小雪，郭云昕

(東華大學(xué) 服裝·藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，上海 200051)

國內(nèi)外服裝用人體數(shù)據(jù)庫調(diào)查與分析

劉詠梅，張小雪，郭云昕

(東華大學(xué) 服裝·藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，上海 200051)

人體體型數(shù)據(jù)是服裝設(shè)計開發(fā)和生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)依據(jù)。人體體型數(shù)據(jù)庫提供了人體體型的大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)了人體體型數(shù)據(jù)的數(shù)字化儲存和檢索，為人體體型特征研究和成衣設(shè)計生產(chǎn)提供了重要的技術(shù)支持和數(shù)據(jù)支撐。通過探討服裝業(yè)對人體數(shù)據(jù)的更新需求及人體數(shù)據(jù)的獲取方法、發(fā)展趨勢等;并經(jīng)過多渠道調(diào)研，匯總國內(nèi)外22個人體數(shù)據(jù)庫的研究建立、運行使用以及數(shù)據(jù)含量等基本情況，基于尚在運行使用中的數(shù)據(jù)庫進行框架特征和功能分析，為人體數(shù)據(jù)庫的查詢使用和研究建立提供借鑒。

人體體型數(shù)據(jù);人體測量;數(shù)據(jù)庫框架;數(shù)據(jù)庫功能

人體體型數(shù)據(jù)在服裝設(shè)計生產(chǎn)中有著重要的作用。人體體型大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是服裝設(shè)計制造中號型歸類和規(guī)格設(shè)計的重要依據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫平臺實現(xiàn)人體體型大數(shù)據(jù)的數(shù)字化儲存和檢索，為研究人體體型特征、群體體型特征變化，為企業(yè)生產(chǎn)制造提供必要的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)支撐。

國內(nèi)外對該方面的研究都在持續(xù)積極探索中，關(guān)于人體體型數(shù)據(jù)庫(簡稱人體數(shù)據(jù)庫)的建立，英國、美國、日本和韓國等國家開始較早且已有了較權(quán)威的數(shù)據(jù)庫平臺，國內(nèi)起步較晚，仍處于探索階段。我國服裝業(yè)規(guī)模巨大，隨著服裝生產(chǎn)制造的品質(zhì)要求提升，對人體體型的研究以及人體體型大數(shù)據(jù)的查詢成為必然。以此為出發(fā)點，調(diào)查分析國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫的基本情況，對比數(shù)據(jù)庫框架和功能，為我國服裝用人體數(shù)據(jù)庫的研究和建立提供借鑒。

1 服裝用人體數(shù)據(jù)更新需求和獲取

1.1 人體體型數(shù)據(jù)的更新需求

服裝行業(yè)學(xué)術(shù)研究和企業(yè)對人體數(shù)據(jù)有著越來越多的更新需求:隨著生活習(xí)慣和飲食習(xí)慣的變化，人們的體型也發(fā)生了變化，測量跟蹤并更新人體體型成為迫切需要;基于人體體型大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的號型歸類和規(guī)格設(shè)計為我國本土服裝品牌提供了服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù);國外品牌進入中國后，亟需掌握目標(biāo)消費人群的體型，設(shè)計和制作適合中國人人體的服裝;同時，行業(yè)對特定人群如兒童和老年人的人體尺寸和體型，以及特定部位的尺寸如文胸設(shè)計所要求的胸部詳細尺寸提出了更多的要求。以上種種，無一不反映出對服裝用人體數(shù)據(jù)更新需求的迫切性。

我國標(biāo)準化研究院于1986—1988年首次進行了全國人體尺寸測量，初步建立了國家級人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并據(jù)此制訂了服裝號型國家標(biāo)準GB 1335—1991《服裝號型》，這也是過去使用較多的標(biāo)準。2009年，中國標(biāo)準化研究院歷時4年，采集了23000份不同年齡的中國人三維人體尺寸數(shù)據(jù)。然而，如今服裝研究需求的人體尺寸數(shù)據(jù)仍舊無處可查，相關(guān)研究只能從測量人體開始，耗費大量的精力和財力。

1.2 服裝用人體數(shù)據(jù)的獲取

人體測量技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了由手動的、接觸式的、二維的階段，向自動的、非接觸式的、三維的階段的發(fā)展過程，自動測量和利用計算機處理分析數(shù)據(jù)成為發(fā)展必然。

1.2.1 人體測量技術(shù)及發(fā)展趨勢

依據(jù)測量時是否接觸人體，測量方法可分為接觸式測量法和非接觸式測量法［1］。接觸式測量包括馬丁測量法(Martin)，滑動量規(guī)法復(fù)模法(sliding gauge)和復(fù)模法(replica)。從掃描技術(shù)的原理上講，非接觸式測量主要包括激光測距獲取點云，紅外線技術(shù)掃描、立體視覺(stereo vision)獲取點云，超聲波法、以及白光相位法(即莫爾條紋法)等。國外較為成熟的設(shè)備有美國［TC］2公司的三維掃描儀、德國Techmath公司的測量系統(tǒng)、美國Cyberware公司的掃描設(shè)備和日本的Harnamatsu系統(tǒng)等。通常這類設(shè)備價格昂貴、占用空間大并需專業(yè)人員來操作。

近幾年，深度相機吸引了眾多研究者的關(guān)注，它擁有傳統(tǒng)的三維測量系統(tǒng)所不具備的一些優(yōu)點，如較低的價格及較高的拍攝速度等。按技術(shù)實現(xiàn)原理，深度相機主要分為2類［2］:第一種基于飛行時間(TOF，time of flight)，如 Mesa Imaging、PMD Technologies、3DV Inc及Canesta等公司研發(fā)的深度相機;第二種方法類似結(jié)構(gòu)光編碼(the light coding)，代表性的有 PrimeSensor深度相機及Microsoft Kinect深度相機。

國內(nèi)有較多研究將微軟開發(fā)的Microsoft Kinect體感設(shè)備應(yīng)用到三維人體測量及建模當(dāng)中。這類深度相機雖然成本低，使用靈活，操作簡單，但直接獲取的點云數(shù)據(jù)通常帶嚴重噪聲和孔洞，分辨率低。為解決該問題，微軟研究院的科研人員提出了Kinectfusion算法［3］，大幅地提高了掃描的質(zhì)量。

以美國［TC］2三維掃描系統(tǒng)為例，與以前的白光相位法不同，從2012年第5代三維掃描儀KX-16開始，包括現(xiàn)在最新的版本 TC2-18均采用Primesense公司的depth sensor技術(shù)，在價格和體積上均有改善［4］。需要說明的是，微軟的 Kinect及［TC］2公司所使用的 Primesense sensor均采用Primesense公司生產(chǎn)的RGBDepth芯片，因此其本質(zhì)上是相同的。

1.2.2 人體數(shù)據(jù)的特征和屬性

隨著三維人體掃描儀的發(fā)展，服裝用二維尺寸數(shù)據(jù)從傳統(tǒng)的手工測量和記錄，發(fā)展為軟件處理人體模型并自動提取出二維尺寸，掃描的人體模型作為原始的人體整體數(shù)據(jù)逐漸被利用起來。按照數(shù)據(jù)屬性，人體二維尺寸可分為高度、圍度、寬度、厚度、長度和角度等;按照所在的部位，人體二維尺寸又可分為頸部尺寸、肩部尺寸、胸部尺寸、腰部尺寸和臀部尺寸等。

1.2.3 人體測量采樣方案

開展人體測量活動時，應(yīng)該依據(jù)測量的目的選擇合適的抽樣方法。抽樣大體上可分為隨機抽樣和非隨機抽樣。隨機抽樣的最大特點是可用樣本數(shù)據(jù)對總體參數(shù)進行估計，并計算總體參數(shù)可能落入的區(qū)間范圍，從概率樣本中所獲信息的含金量是較高的。隨機抽樣包括簡單隨機抽樣、分層隨機抽樣、整群隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣和多階段抽樣5種。服裝用人體測量大都采用簡單隨機抽樣和分層整群抽樣。如國家標(biāo)準研究院在20世紀末設(shè)計的人體體型尺寸測量的抽樣方案即采用后者:對層進行分類，闡述群的組成，從群的設(shè)計效應(yīng)來計算群的大小;結(jié)合估計的目標(biāo)量采用總體分位數(shù)得出估計量的精度;最后，依據(jù)估計量的精度得出簡單隨機樣本的樣本量，將群的設(shè)計效應(yīng)考慮進去可得分層整群抽樣所需的樣本量［5］。

2 國內(nèi)外服裝用人體數(shù)據(jù)庫調(diào)查

2.1 國內(nèi)外服裝用人體數(shù)據(jù)庫調(diào)查狀況

國內(nèi)外服裝用人體數(shù)據(jù)庫調(diào)查采用文獻調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、電話調(diào)查和問卷調(diào)查等方法，在2013年9月至2013年12月期間完成。

調(diào)查歷時3個月，通過查閱文獻、網(wǎng)上搜索和郵件、電話聯(lián)系等途徑，共調(diào)查到國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫22個，如表1所示。其中:存在相關(guān)文獻可供查閱的數(shù)據(jù)庫有17個;聯(lián)系知情人，獲取10個相關(guān)數(shù)據(jù)庫現(xiàn)狀的一手資料;8個數(shù)據(jù)庫有相關(guān)的網(wǎng)站平臺或網(wǎng)頁介紹;10個數(shù)據(jù)庫使用現(xiàn)狀為正常，通過付費即可獲取數(shù)據(jù)庫中尺寸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果和報告等;8個數(shù)據(jù)庫使用現(xiàn)狀為停止，停留在文獻研究階段，并未在實際中應(yīng)用;另有4個數(shù)據(jù)庫的使用現(xiàn)狀為不詳，未查到這些數(shù)據(jù)庫的使用現(xiàn)狀。

表1 國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫使用現(xiàn)狀Tab.1 Use of body size database domestic and overseas

2.2 國外人體數(shù)據(jù)庫狀況

在調(diào)查到的8個國外大型人體數(shù)據(jù)庫中，已確定有7個可正常使用，并在網(wǎng)上可檢索到數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站或網(wǎng)頁鏈接。這7個人體數(shù)據(jù)庫分別包括英國的SizeUK和 ShapeGB、美國的 SizeUSA、泰國的 Size Thailand、韓國的 SizeKorea、日本的 Size-JPN9294和Size-JPN0406人體數(shù)據(jù)庫等。

CAESAR項目建立的三維人體體型庫，結(jié)合采用三維人體掃描和手工測量的方法，對涵蓋意大利、荷蘭和美國等國家約5000名年齡在18～65歲的個體進行人體數(shù)據(jù)的收集［6］。其中:在意大利和美國使用Cyberware WB4三維人體掃描系統(tǒng);在荷蘭使用Vitronic公司的Viro 3D Pro掃描儀［7］。

英國人體數(shù)據(jù)庫SizeUK項目始于2001年，是世界上首個采取人體掃描作為首要手段來獲取測量數(shù)據(jù)的全國性人體尺寸調(diào)查［8］。該項目由政府帶頭，全國17個零售商以及眾多院校、公司機構(gòu)等參與合作?，F(xiàn)在SizeUK中的數(shù)據(jù)由英國Sizemic公司代為銷售，為眾多服裝企業(yè)及相關(guān)研究提供有償服務(wù)［9］。

SizeUK數(shù)據(jù)庫是針對英國17歲以上的人體進行測量建立的;2009年，英國又開展了名為ShapeGB的針對0～17歲年齡段的人體數(shù)據(jù)庫項目。ShapeGB是一個半公半私的由6個主要零售商、5所院校及一些公司和機構(gòu)進行合作的項目［10］。2013 年初，Manchester Metropolitan University和ASOS服裝公司等的合作項目Size Nottingham將對360位老年人體型數(shù)據(jù)進行收集［7］。

美國的SizeUSA和SizeUK較為相似。使用SizeUK和SizeUSA數(shù)據(jù)庫可生成24000頁的報告，包括每個測量項目的含義、最大值、最小值、頻數(shù)(總共的或依照年齡、地區(qū)、群體和民族等)，所選群體的三維體型分析，測量數(shù)據(jù)和三維體型的相關(guān)性分析表等［11－12］。2007 年，Maria等為 SizeUK 人體數(shù)據(jù)庫開發(fā)了一系列的三維體型分析工具［13］。

泰國的SizeThailand由政府和服裝企業(yè)等投資，政府、紡織機構(gòu)、服裝企業(yè)和高等院校等參與完成。SizeThailand歷時14個月，覆蓋全國5個地區(qū)，設(shè)置了13個數(shù)據(jù)信息采集點，收錄了13442個個體的人體數(shù)據(jù)信息。最終得到每個被測者超過140個人體尺寸數(shù)據(jù)，三維人體形狀以及一些健康、飲食、生活方式等信息［14］。

韓國的SizeKorea是由韓國技術(shù)標(biāo)準院為構(gòu)建依據(jù)性別和年齡層而變化的身材指數(shù)數(shù)據(jù)而進行的調(diào)查。該調(diào)查始于1979年，每隔5～7年就會進行一次，截止目前已進行了6次調(diào)查。其中，第6次調(diào)查是針對14016名7～69歲的男女人體進行直接測量，其測量項目包括身高、胸圍和體重等126項;另外還選擇了848名20～30歲的男女，進行三維掃描［15］。

日本的Size-JPN9294和Size-JPN0406人體數(shù)據(jù)庫是由日本的HQL機構(gòu)完成。在1992—1994年，HQL運用手工測量、馬丁測量儀和三維掃描儀相結(jié)合的方法，建立起年齡覆蓋7～90歲的人體數(shù)據(jù)庫Size-JPN9294。2004—2006年，該機構(gòu)對上述數(shù)據(jù)庫進行更新和補充，形成Size-JPN0406。此外，HQL還對人體局部形態(tài)(比如手)建立起數(shù)據(jù)庫;對在日本居住的外國居民建立起專門的數(shù)據(jù)庫，對兒童和老年人等均有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫［16］。

Body Browser是Google于2012年初對所有用戶公開的人體數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫是Google團隊基于Html5的 WebGL 3D技術(shù)，運用 Zygote Media Group提供的人體圖像開發(fā)而成。簡單地說，用戶可通過谷歌瀏覽器在bodybrowser.googlelabs上瀏覽人體數(shù)據(jù)模型包括人體模型、肌肉、骨骼甚至是內(nèi)臟和血管等的三維視圖。然而，這只是提供給用戶直觀的三維人體模型進行瀏覽，人體模型瀏覽可按性別、人體表面皮膚、骨骼、內(nèi)臟和血管等方式瀏覽。

2.3 國內(nèi)服裝用人體數(shù)據(jù)庫狀況

本研究共查到14個國內(nèi)人體數(shù)據(jù)庫，其中僅有3個數(shù)據(jù)庫正常使用。分別是蘇州大學(xué)的人體數(shù)據(jù)庫SizeCN、西安工程大學(xué)的中國西部三維人體數(shù)據(jù)庫和北京服裝學(xué)院愛慕人體工學(xué)研究所的人體數(shù)據(jù)庫。

蘇州大學(xué)的SizeCN是由尚笑梅教授帶領(lǐng)的團隊從2006年起，耗時6年構(gòu)建完成的。至該平臺搭建好時，已收錄3000多人的體型信息，以體表大類數(shù)據(jù)為主，可推算出人體細部尺寸。該項目實現(xiàn)了多元人體測量數(shù)據(jù)的自動處理和特征的智能提取;建立了二維手工測量數(shù)據(jù)與三維自動測量數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系;通過對數(shù)據(jù)分析驗證，手工和三維測量技術(shù)規(guī)范制定、歸類及產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)容量與分配的抽樣方法等體系內(nèi)容的研究，完成了大類服裝人體信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

西安工程大學(xué)的人體數(shù)據(jù)庫依托項目“中國西部三維人體數(shù)據(jù)庫的建立及應(yīng)用研究”，由張欣教授及其團隊完成。研究人員選取實體關(guān)系(E-R)模型設(shè)計數(shù)據(jù)模式，采用MS SQL Server2000作為數(shù)據(jù)庫，結(jié)合C/S和B/S結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的各自的特點，建立了三維人體數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)［17］。實現(xiàn)了以陜西省服裝工程技術(shù)研究中心為基地的內(nèi)部、外部信息的保存與共享。三維人體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)了包括背景信息、測量數(shù)據(jù)及掃描信息的錄入，以及系統(tǒng)維護、權(quán)限管理等功能［18］。同時，可為個人、企業(yè)和科研人員提供三維人體測量數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢和統(tǒng)計分析的功能。

北服-愛慕人體工學(xué)研究所的人體數(shù)據(jù)庫，收錄有文胸相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)。截止到2008年，該研究所陸續(xù)為數(shù)千名中國女性進行人體測量，建立了中國女子人體體型數(shù)據(jù)庫，征集有效數(shù)據(jù)近百萬條，該體型數(shù)據(jù)庫可按不同年齡段、身高段、出生地等條件進行查詢和簡單數(shù)據(jù)分析。此外，研究所還開發(fā)了人體體型數(shù)據(jù)分析與管理軟件。

東華大學(xué)近些年也有很多建立人體數(shù)據(jù)庫的研究和項目。趙微［19］利用VB對統(tǒng)計軟件SPSS進行二次開發(fā)，形成了人體數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)應(yīng)用程序。李惠敏［20］提出將MatLab和Web有機結(jié)合起來，建立并實現(xiàn)對象關(guān)系型人體測量數(shù)據(jù)庫，完成了人體三維在線建模，豐富了信息查詢模塊的內(nèi)容與形式。王鵬［21］采用java card技術(shù)，將表示人體3D信息的點云數(shù)據(jù)一并存入卡內(nèi)，客戶定制服裝時，讀取卡內(nèi)的信息，可快速模擬出該客戶的三維虛擬人體，進而可完成虛擬試穿。任天亮［22］結(jié)合Visual C++2008和SQL Sever2008，完成軟件的界面設(shè)計，利用ODBC來管理和訪問數(shù)據(jù)庫。時延文［23］針對男西裝中用到的人體尺寸信息，運用Visual C++結(jié)合ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)建立友好的程序界面，實現(xiàn)對人體數(shù)據(jù)信息的查詢、刪除、添加和統(tǒng)計等操作。然而，據(jù)調(diào)查，這些數(shù)據(jù)庫并沒有保存下來。

3 國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫對比分析

對正常使用中的人體數(shù)據(jù)庫，從框架和功能2個方面進行對比分析，得到國內(nèi)外服裝用人體數(shù)據(jù)庫的研究現(xiàn)狀及國內(nèi)同國外人體數(shù)據(jù)庫研究的差距。

3.1 人體數(shù)據(jù)庫框架

在進行前期的數(shù)據(jù)采集工作時，精確的采集方法和完整的采集項目，為后續(xù)數(shù)據(jù)庫的順利搭建提供了保證。分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的采集方法和數(shù)據(jù)庫規(guī)模等是必要的。

國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫均采用三維掃描為主，輔助以手工測量的方法進行采集數(shù)據(jù)，國外有3個數(shù)據(jù)庫還進行了關(guān)于生活方式和消費習(xí)慣等的問卷調(diào)查，國內(nèi)僅有1個。

對各數(shù)據(jù)庫按照開始研究時間的先后進行A到J的編號，其中數(shù)據(jù)庫B、F和G為國內(nèi)人體數(shù)據(jù)庫，其余為國外人體數(shù)據(jù)庫。以研究時間為橫坐標(biāo)，數(shù)據(jù)庫收錄人體總數(shù)為縱坐標(biāo)做象限圖(如圖1所示)。其中，A人體數(shù)據(jù)庫于1992—1994年建立，收錄個體總數(shù)在3萬以上，遠遠高于其他數(shù)據(jù)庫，暫不顯示在象限圖內(nèi)。從圖1中可看出，國外對人體數(shù)據(jù)庫的研究時間開始較早，除E、I數(shù)據(jù)庫以外，其余國外人體數(shù)據(jù)庫收錄個體數(shù)目均在10000以上。國內(nèi)數(shù)據(jù)庫多在2000年以后，收錄總數(shù)在2000～5000人之間。所以，從研究時間和數(shù)據(jù)庫規(guī)模上的角度分析，國外人體數(shù)據(jù)庫都領(lǐng)先于國內(nèi)人體數(shù)據(jù)庫，尤其是規(guī)模上，國內(nèi)仍有較大的提升空間。

圖1 數(shù)據(jù)庫建立時間和規(guī)模象限圖Fig.1 Establishment time and scale of database

從數(shù)據(jù)庫收錄個體性別比例(見圖2)來看，極個別的數(shù)據(jù)庫中僅收錄女性尺寸，絕大部分的數(shù)據(jù)庫是包括男體和女體的尺寸，且從調(diào)查中可知，在男女均有的數(shù)據(jù)庫中有2/3的數(shù)據(jù)庫男體和女體各占一半。

圖2 數(shù)據(jù)庫收錄個體性別分布Fig.2 Gender distribution proportions for sample in database

國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫收錄個體在年齡上具有較廣的覆蓋面(見圖3)。然而，在收錄總數(shù)一定的前提下，年齡分布越廣，某年齡段內(nèi)個體數(shù)目越少，與之對應(yīng)的統(tǒng)計分析結(jié)果的覆蓋率和精準度降低。所以僅考慮年齡的橫向廣度是不夠的，更應(yīng)該縱向加大某年齡段內(nèi)個體的總數(shù)，這也是國外有些數(shù)據(jù)庫近些年來的研究熱點，如在繼SizeUK之后，英國于2009年又開展針對0～17歲年齡段的人體數(shù)據(jù)庫項目ShapeGB和2013年初開展的針對老年人的Size Nottingham合作項目。

我國在建立人體數(shù)據(jù)庫時在性別和年齡上應(yīng)盡可能覆蓋面廣，同時對每種性別和年齡段的樣本量需運用統(tǒng)計學(xué)原理進行確定。數(shù)據(jù)庫中每個樣本的數(shù)據(jù)信息應(yīng)包含基本信息、二維尺寸信息和三維人體模型。另外，一些特定目的如文胸研究和對老年人體型研究等，對人體數(shù)據(jù)庫提出了更高的需求，需要數(shù)據(jù)庫在建立初期測量時即要考慮收錄個體的特征和每個個體尺寸項目等。

圖3 數(shù)據(jù)庫收錄個體年齡分布Fig.3 Age distribution for sample in database

3.2 人體數(shù)據(jù)庫功能

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存人體數(shù)據(jù)庫的功能大都集中在數(shù)據(jù)統(tǒng)計、體型分析、人體建模和生成報告等4大功能:1)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，是指對數(shù)據(jù)庫中某些尺寸進行簡單地統(tǒng)計分析，如均值分析、方差分析和最大最小值分析等?，F(xiàn)存的國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫都有數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能;2)體型分析，指數(shù)據(jù)庫具備按照一定的人體尺寸和某種標(biāo)準對相似人體進行歸類的功能。體型表達的是一個整體特征，這種特征可將千變?nèi)f化的形體類別化。如國際上通用的BMI身體指數(shù)、我國國標(biāo)中將女子體型分為Y、A、B、C 4類等體型分析方法。國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫中均有此功能;3)人體建模，指查看和編輯數(shù)據(jù)庫中的三維人體模型，甚至通過輸入一定的參數(shù)生成和修改人體模型。國外8個人體數(shù)據(jù)庫中僅韓國人體數(shù)據(jù)庫SizeKorea具備此功能;國內(nèi)人體數(shù)據(jù)庫中蘇州大學(xué)的SizeCN和西安工程大學(xué)的中國西部三維人體數(shù)據(jù)庫具有人體建模的功能;4)生成報告，是指數(shù)據(jù)庫可對數(shù)據(jù)進行某些統(tǒng)計分析，并將統(tǒng)計分析的結(jié)果以報告的形式展現(xiàn)給用戶。國外大型人體數(shù)據(jù)庫大都具備此項功能，國內(nèi)人體數(shù)據(jù)庫尚未將此功能作為一個獨立的功能進行設(shè)計。

以上比較分析可知，在建立數(shù)據(jù)庫時，其功能模塊可從這4部分入手。數(shù)據(jù)統(tǒng)計是人體數(shù)據(jù)庫的基本功能;體型分析，體現(xiàn)了服裝行業(yè)對人體數(shù)據(jù)庫的特殊需求。這二者應(yīng)該在數(shù)據(jù)庫有所體現(xiàn);人體建模，是隨著非接觸式三維掃描儀的發(fā)展而新興的功能模塊，有較大的挖掘空間，可依據(jù)實力適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn);在全國或區(qū)域大規(guī)模人體測量項目中，如能直接在數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)對人體體型數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告的生成，則可省去借助其他單獨的統(tǒng)計軟件進行分析的繁瑣，提高對體型數(shù)據(jù)的利用效率。

4 結(jié)語

通過調(diào)查和分析國內(nèi)外人體數(shù)據(jù)庫的框架及功能可得以下4點結(jié)論。

1)國外人體數(shù)據(jù)庫大都規(guī)模較大，普遍被測體數(shù)目較大，覆蓋率廣，對相關(guān)行業(yè)具有較大的指導(dǎo)意義;國內(nèi)人體數(shù)據(jù)庫一般是院校和特定企業(yè)項目合作的結(jié)果，測量樣本特征比較單一，數(shù)目有限，且成果僅為合作企業(yè)享用;另外，國家標(biāo)準化研究院雖開展全國范圍內(nèi)的人體測量，但是大部分企業(yè)和院校很難使用其大量的測量數(shù)據(jù)和詳細的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果。

2)更加細分化專業(yè)化的人體數(shù)據(jù)庫是人體數(shù)據(jù)庫發(fā)展的一個方向。這種細分化和專業(yè)化可體現(xiàn)在針對某身體部位、某個年齡段或某類人群的人體而搭建的人體數(shù)據(jù)庫。如繼SizeUK之后，英國于2009年又開展針對0～17歲年齡段的人體數(shù)據(jù)庫項目ShapeGB和2013年初開展的針對老年人的Size Nottingham合作項目，是對目標(biāo)人群進行細分建立專門的數(shù)據(jù)庫。

3)在人體數(shù)據(jù)庫的可檢索性方面，國外數(shù)據(jù)庫有較好的體現(xiàn)，但是數(shù)據(jù)庫對公眾開放的程度仍然有很大的提升空間。比如，數(shù)據(jù)庫中原始的人體尺寸數(shù)據(jù)的獲取大都并未開放，而這些數(shù)據(jù)對科研具有較大的價值。

4)國外人體數(shù)據(jù)庫樣本數(shù)量可觀，對數(shù)據(jù)分析的利用較充分，可供國內(nèi)借鑒和參考。然而，在建立起的人體數(shù)據(jù)庫中，作為人體數(shù)據(jù)來源的三維模型文件，調(diào)查到的國外人體數(shù)據(jù)庫只是將模型儲存在數(shù)據(jù)庫中，而數(shù)據(jù)庫平臺本身對其進行的操作和利用不夠充分，人體三維模型比單純的數(shù)字具有更大的利用價值，如通過編寫插件，使數(shù)據(jù)庫同三維建模軟件聯(lián)動起來，可以更好地對人體模型進行利用。

［1］ 周芬芳.帶有放松量的工業(yè)化系列人臺研究與開發(fā)［D］.上海:東華大學(xué)，2012:7－9.ZHOU Fenfang.Research and development of industrialized mannequins with ease［D］.Shanghai:Donghua University，2012:7－9.

［2］ 童晶.基于深度相機的三維物體與人體掃描重建［D］.杭州:浙江大學(xué)，2012:19－21.TONG Jing.Reconstruction of 3D object and body based on depth camera［D］.Hangzhou:Zhejiang University，2012:19－21.

［3］ Microsoft Inc.Kinect for Windows［EB/OL］.(2011－01－10)［2014 －05 －26］.http://www.microsoft.com/zh－cn/kinect for windows/default.aspx.

［4］ Textile Clothing and Technology Corporation.［TC］2announces major breakthrough in full body scanning［EB/OL］.(2012 －02 －29)［2014 －05 －26］.http://www.tc2.com/.

［5］ 馮士雍，孫山澤，畢健.人體測量抽樣方案目標(biāo)量的估計及樣本量的確定［J］.應(yīng)用概率統(tǒng)計，1989，5(4):350－353.FENG Shiyong，SUN Shanze，BI Jian.Target and sample quantity estimation for human measurement project［J］.Applied Probability and Statistics，1989，5(4):350 －353.

［6］ AFZAL Godil，SANDY Ressler.Retrieval and clustering from a 3D human database based on body and head shape［C］//Proceedings of the 2006 Digital Human Modeling for Design and Engineering Conference.2006:1－6.

［7］ KATHLEEN M Robinnette，HEIN A M Daanen.Precision of the CAESAR scan-extracted measurements［J］.Applied Ergonomics，2006，37(3):263.

［8］ TRELEAVEN P C.Sizing us up［J］.IEEE，Spectrum，2004，41(4):28 －31.

［9］ Nottingham University.Sizing up the changing shape of britain to solve age-old problem［EB/OL］.(2013 －07－03)［2014 － 05 － 26］.http://www.nottinghampost. com/Sizing-changing-shape-Britainsolve-age-old/story-19463156-detail/story. html #axzz2YsB09WAh.

［10］ Shape GB Measuring the Nation.Children's sizing report webex presentation［EB/OL］.(2013－01－02)［2014 －05 －26］.http://www.shapegb.org/childrens_sizing_report_webex_presentation.

［11］ KAREN Davis.sizeusa-let's size up American［EB/OL］.(2013－01－22)［2014－05－26］.http://www.sizeusa.com/.

［12］ TRELEAVEN P，WELLS J.3D body scanning and health-care applications［J］.IEEE Computer Society.2007，40(7):31.

［13］ University College London.Web-based software tools for 3D body-database access and shape analysis［EB/OL］.(2002－10－21)［2014－05－26］http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/m.ruiz/ruiz_buxton_douros_treleaven_scanning2002.pdf.

［14］ 社団法人人間生活工學(xué)研究センター.人間特性基盤整備事業(yè)成果報告書［EB/OL］.(2006－03－31)［2014－05－26］.http://www. hql. jp/database/index.html.Institute of Human Engineering for Quality Life.Report of human characteristics project research［EB/OL］.(2006－03)［2014 －05 －26］.http://www.hql.jp/database/index.html.

［15］ Korean Agency for Technology and Standards.Ministry of knowledge and economy，elderly human body shape measurement research projects［EB/OL］.(2010 －12 －15)［2014 －05 －26］.http://sizekorea.kats.go.kr/.

［16］ CHAROENSIRIWATH S.A Real-time data monitoring and management system for Thailand's first national sizing survey ［C］//IEEE. Portland International Conference on Management of Engineering ＆Technology.Cape Town:PICMET，2008:856 －863.

［17］ 黃新民.基于C/S和B/S混合模式的三維人體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)［D］.西安:西安工程科技學(xué)院，2006:12－16.HUANG Xinmin.Research and establishment of 3D body database management based on C/S and B/S.［D］.Xi'an:Xi'an Polytechnic University，2006:12 －16.

［18］ 黃新民，孟靈靈.基于MVC模式三維人體測量數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)及其實現(xiàn)［J］.現(xiàn)代紡織技術(shù)，2013(3):17－20.HUANG Xinmin，MENG Lingling.3D anthropometric data management information system based on MVC mode and its realization［J］.Modern Textile Technology，2013(3):17－20.

［19］ 趙微.基于MTM系統(tǒng)的中國青年女子體型分析及體型數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的建立［D］.上海:東華大學(xué)，2003:61－73.ZHAO Wei.Analysis of young females' body characteristics based on MTM system and establishment of body size information system［D］.Shanghai:Donghua University，2003:61 －73.

［20］ 李惠敏.面向電子化量身定制服裝eMTM三維人體測量數(shù)據(jù)庫的研究與實現(xiàn)［D］.上海:東華大學(xué)，2005:24－64.LI Huimin.Research and realization of 3D body database for eMTM［D］.Shanghai:Donghua University，2005:24－64.

［21］ 王鵬.數(shù)字化電子量身定制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用［D］.上海:東華大學(xué)，2006:17－34.WANG Peng.The key technology research and application of digital electronic made to measure system［D］.Shanghai:Donghua University，2006:17 －34.

［22］ 任天亮.基于服裝MTM的男體數(shù)據(jù)庫的建立及其號型歸檔中的應(yīng)用［D］.上海:東華大學(xué)，2009:17－35.REN Tianliang.Establishment of male body database and the applicationin garment size categorization based on MTM［D］.Shanghai:Donghua University，2009:17－35.

［23］ 時延文.基于男西裝e-MTM生產(chǎn)形態(tài)的三維人體數(shù)據(jù)庫的建立［D］.上海:東華大學(xué)，2010:16－50.SHI Yanwen.Establishment of 3D human body database based on men'ssuitse-MTM mode of production.［D］.Shanghai:Donghua University，2010:16 －50.

Survey and analysis on domestic and overseas human body database for garments'use

LIU Yongmei，ZHANG Xiaoxue，GUO Yunxin
(Fashiono·Art Design Institute，Donghua University，Shanghai200051，China)

Human body anthropometric data is fundamental basement for fashion design and manufacturing.And body database provides a platform to store and retrieve those data digitally.It's also important support both in technology and data for body size characteristic research and apparel manufacturing.This paper attempted to carry out discussions on apparel industry's requirements，obtaining technology and development trends of human body anthropometric data.A survey via multi channels showed basic situations of the establishment，operation and data information 22 human body databases domestic and overseas.We also conducted a comparative analysis of frame feature and function module among databases in normal used to provide guidance and accumulation for use and establishment of human body databases.

body anthropometric data;human body measurement;database frame;database function

TS 941.2

A

10.13475/j.fzxb.20140502607

2014－05－12

2014－12－03

劉詠梅(1969—)，女，副教授，博士生。主要研究方向為服裝先進制造技術(shù)。E-mail:liuyongmei@dhu.edu.cn。