青年女性臀凸曲線及褲裝后片結構分析

夏 巖，石小強，王宏付

(江南大學紡織服裝學院，江蘇 無錫 214122)

隨著生活質量的提高，消費者體型的變化趨勢呈現(xiàn)出多樣化。同時，隨著對著裝要求的提高，合體性已成為設計重點，襠部設計是褲裝合體性的重要影響因素之一，近年來對下裝的研究主要在版型和壓力方面，對臀部的細化研究較少。金娟鳳等［1］依據典型指標將女性臀部分成5類;王秀芝［2］研究了凸臀體對褲裝的設計影響。本文通過臀部相關的角度和深度值，了解臀溝曲線的形態(tài)特征，利用立體裁剪方法分析不同的臀后曲線形態(tài)下褲裝后片的變化，總結其平面結構變化規(guī)律。通過對后臀部細化研究，加深對臀部體型的了解，促進下裝結構設計的準確性、合體性。

1 臀部結構與褲裝后片分析

臀部是人體最豐滿的部位，也是褲裝設計的關鍵部位，由骨骼與肌肉共同塑造出不同的臀部形態(tài)，其中骨盆、大轉子、臀大肌塑造出臀溝曲線和臀凸點。由于臀溝曲面的復雜性以及測量難度增加了下裝合體性設計的難度，尤其是襠部的曲面弧線設計［3］;另一方面不同服裝風格對貼體程度要求不同，也增加了褲裝后片的設計難度;在正常體臀部形態(tài)之間也存在不同的曲線形態(tài)［4］，所以穿著標準褲樣時會有不同的不適感，而貼體裝(如塑形衣)的合體性設計更加重要，因此不同的臀形應有不同的后片設計以提高服裝的合體性。

2 三維人體測量

2.1 測量儀器與要求

人體測量儀器為德國凱澤斯勞滕公司的VITUS SMART XXL三維人體測量儀。設定測試室環(huán)境溫度為(27±3)℃，相對濕度為(60±10)%，為保證數(shù)據的準確性避免服裝對所測數(shù)據的影響，測量時被測試者需裸體或穿著貼體的實驗內褲(厚度小于0.2mm);室內封閉無光照，被測量者以掃描臺上的腳印標記為準站立，自然呼吸，目視前方［5］。

2.2 樣本確定與測量項目

為確保實驗結論的置信度，依據樣本量與數(shù)據分析的精確度關系公式［6］計算，最終確定本文實驗隨機選取年齡在18～25周歲的200名女大學生為測量對象。實驗需要測量數(shù)據為:臀高、腰高、臀圍、臀寬、臀厚、腰圍、腰寬、腰厚、腰部后面到垂直平面距離、臀部后面到垂直平面距離(測量系統(tǒng)假設平行于身體外有一個垂直平面);臀凸間距c(臀部左右凸點水平距離);左、右臀溝斜線(臀凸點與臀溝深止點之間的距離)。

3 數(shù)據處理與分析

3.1 衍生變量的計算與分析

運用SPSS數(shù)據分析箱式圖對原始數(shù)據進行奇異性檢測，剔除無效值，最終得到有效數(shù)據191份。角度計算圖如圖1所示。根據研究對象計算衍生變量:臀凸深s(即臀溝深止點與臀凸間距c之間的水平距離);左、右臀凸角β1、β2(即臀凸點與臀凸深止點構成的三角形的左右銳角);腰臀角β3(即側體方向臀部突出腰部的角度)、腰臀側偏角β4(即在垂直方向臀寬比腰寬側偏出的角度)。

臀凸角 β =(β1+β2)/2;臀凸深 s=(1/2)ctanβ;腰臀角 β3=(arctan(h/b))180/π;腰臀側偏角 β4=(arctan(a/h))180/π。式中:臀凸角β為左右臀凸角的平均值;a為臀寬與腰寬差的一半;h(腰臀高差)為腰部高度與臀部高度之差;b為臀腰水平距離差，即腰部后面到垂直平面距離與臀部后面到垂直平面距離之差。

圖1 角度計算圖Fig.1 Angle calculation chart.(a)Hip front view;(b)Hip lateral view;(c)Hip section view

腰臀角說明人體臀部后凸程度及后褲片的長度變化，影響后中線斜度［7］，角度越小臀凸越明顯，后褲片長度越大;腰臀側偏角說明臀部相對于腰部的寬度，反映后褲片在整個臀圍方向所占比例，角度越大說明臀部越寬(胯部越大);臀凸間距和臀凸深除受肥胖程度影響外還受到骨骼和肌肉形態(tài)的影響，脂肪的堆積促使臀凸深加大，而臀大肌聚攏方向及程度不同，使得臀部在高度、扁平程度、形態(tài)等方面存在不同［8］。

3.2 相關變量數(shù)據分析

通過對變量的描述性統(tǒng)計(見表1)可知各變量的極值、均值、偏度及峰度系數(shù)［9］，偏度系數(shù)與峰度屬于數(shù)據分布形狀統(tǒng)計量，各值的偏度系數(shù)都接近0說明均有正態(tài)分布特點(對各變量進行獨立樣本K-S檢驗，得出各變量對應的統(tǒng)計量Z值，其概率值遠大于0.05，證明檢驗前采用的理論性正態(tài)分布可接受［10］)。

表1 相關變量的描述性分析Tab.1 Descriptive analysis of relevant variables

臀凸間距和腰臀角的峰度值都較大，說明有部分數(shù)據變化較大;臀凸角β標準差較大，說明數(shù)據之間的分散程度較大。臀凸深與臀凸間距的標準差較小，說明數(shù)據較集中;通過相關性分析得出臀凸深與臀凸角有較強的正相關性(相關系數(shù)r為0.95，雙側性檢驗其顯著相關系數(shù)為0)，而其他變量之間的相關性不顯著，說明臀凸深與臀凸間距與人體骨骼、肌肉形態(tài)有關，不受其他變量的影響［11］。腰臀側偏角β4受到腰部和臀部寬度和厚度的影響，而與其他變量之間的相關性不明顯;腰臀角β3標準差較大說明數(shù)據分散度大。

3.3 臀凸角的聚類分析

式中:dL(xi，xj)代表xi與 xj之間的蘭氏距離，其中xi=(xi1，xi2，…，xip)，xj=(xj1，xj2，…，xjp)為 2 個p維數(shù)據對象，且i≠j，E是所有對象的平方誤差總和，Ci為劃分的k個類別，Zi為迭代后類別的均值，即Zi為Ci的的中心［13］。劃分類別為6時，經過8次迭代后收斂，迭代終止，通過聚類后的方差分析檢驗Sig值為0.00，說明聚類類別合理，各檔聚類中心及聚類案例數(shù)如表2所示。

表2 最終聚類中心及聚類案例數(shù)Tab.2 Final cluster centers and numbers of cases in cluster

參考國家體型劃分標準，根據最終聚類結果，按照角度遞增的順序重新歸納整理出4檔類別，對歸檔內的臀凸角度所屬樣本數(shù)據進行分析，對各類樣本的臀圍、臀厚、臀寬、臀橫矢徑比(即臀寬與臀厚的比值)、腰臀角等相關量進行描述性分析，結果如表3所示。

臀橫矢徑比可以反映臀部橫截面形狀及臀部的豐滿度，臀橫矢徑比越大表明人體臀部越扁，反之表明人體臀部越厚。從表3可以看出，隨著臀凸角的增大，臀圍、臀厚、臀凸深、腰臀角都逐漸增大，通過相關性分析得出這些變量之間有明顯的正相關關系，說明臀凸角越大人體的臀部越豐滿，臀后凸量也越大，臀溝曲線凹凸幅度越大;但是當腰臀角增大到一定程度時臀凸明顯，此時體型將歸屬為特殊體型中的凸臀體(第Ⅳ類)，不在本文研究范圍內。

表3 臀部數(shù)據均值表Tab.3 Mean value of hip data

通過對臀凸點和臀溝深分析可以充分的表述臀溝形態(tài)特征，在3.2中已得出臀凸角和臀凸深的顯著性正相關關系，因此通過相關性分析進一步研究臀凸角與臀凸間距之間的相關關系，結果如表4所示。

表4 相關性分析Tab.4 Correlation analysis

二者之間相關性雙側性檢驗的顯著性水平為0.108，遠大于0.01，所以二者之間的關系不顯著，因此將臀凸間距定義為對臀凸形態(tài)的獨立表述變量，結合表3、4參考不同臀凸角和臀凸間距歸納4類臀型特點。圖2示出臀凸角類型。

圖2 臀凸角類型分類Fig.2 Classification of convex angle of hip.(a)First kind;(b)Second kind;(c)Third kind;(d)Fourth kind

1)第1類的臀凸角β＜5°，樣本容量為15人，占總樣本的2.8%，這類樣本臀形的橫截面特點為臀凸間距較大、臀溝深最小，使得臀溝曲線彎曲度平緩，凹量較小;臀橫矢徑比最小，說明臀部最豐滿，臀部截面越接近圓形;側體角最小胯部不明顯;腰臀角較小，人體側面圖臀凸明顯，故將其歸屬為凸臀體。后褲片的樣板修正為后襠縫傾斜增大1.5 cm后側縫放出等同的量，后翹抬高1 cm以解決臀凸對后片樣板的影響［14］。

2)第 2類的臀凸角中心分別為 10.16°與14.8°，樣本容量102人，占總人數(shù)的53.4%，這類臀形屬于常見臀形，臀凸角、臀凸深較小，臀凸間距較大，使得臀溝曲線較平緩;腰臀角較小使得臀凸明顯;側體角最大腰臀正視圖中有明顯的腰胯部之分;臀橫矢徑比大于第1類，使得臀部橫截面較第1類扁平，屬于較常見臀形。

3)第3類臀凸角中心分別為18.9°、22.5°，樣本數(shù)分別為34人、29人，分別占總樣本的17.8%、15.2%;臀凸角較大，臀凸間距最小，臀溝深較大，使得后臀曲線凹凸有致，臀溝收攏明顯;腰臀角較大臀凸較豐滿，觀察樣本后體型S曲線明顯，屬于標準體型。

4)第4類的臀凸角中心最大為25.11°，樣本容量為11人，占總樣本的5.7%，這類臀形特點是臀凸角、臀凸深最大，臀凸間距相對較大，使得臀部橫截面曲線凹凸明顯;腰臀角較大臀凸不明顯，與第3類相比臀部在寬度上相同，圍度的增加表現(xiàn)在厚度方向，使臀橫矢徑比較第3類小，臀部更渾圓。由于臀厚的增加在褲裝樣板中要適當增加褲裝后片在圍度方向的量，省道位置也隨著凸點發(fā)生位移。

4 臀部結構模擬實驗

4.1 實驗用具與設備

參考OptiTex三維服裝CAD軟件進行虛擬數(shù)字化立體裁剪，模特體型設為160/84A。

4.2 實驗方法和步驟

通過人臺修正立裁實驗對虛擬結果進行驗證，以提高實驗的準確性［15］。由于臀后曲線形態(tài)的影響因素眾多，本文研究臀溝弧線形態(tài)對紙樣的影響。通過改變虛擬模特的胯部平坦程度可清晰地塑造出不同臀溝曲線，臀凸點模擬造型如圖3所示。

圖3 臀凸點模擬造型圖Fig.3 View of hip simulation modelling.(a)Smooths buttocks'curve;(b)Obviously concave-conve×buttocks'curve

保證臀腰高度差不變(17.5 cm)，臀凸間距不變，臀凸角為自變量，設計3組實驗，每組重復3次取平均值，以減少誤差，改變臀凸角(后臀凸與后腰點水平距離改變)模擬不同后臀溝曲線形態(tài)［16］。實驗按照標準紙樣設計，腰部收2個省。當臀溝深增加時，保證省道位置不變，增加省量，將微小的不平服轉移到側縫。對樣衣出現(xiàn)的問題逐一進行調整。最后將模擬獲得的坯布衣片轉化為紙樣［17］。

4.3 模擬實驗相關數(shù)據處理

對后褲片結構進行分析，設定臀凸角分別為5°、12.5°、20.5°、25°。對各組所得紙樣進行測量，結果如表5所示。從表可見隨著臀凸角增加腰圍線上移，外側縫線橫向加寬，省量加大;由于臀凸位置沒有變化所以省尖的位置沒有變化;臀圍以下部位厚度增加，使橫襠線與臀圍線之間距離增加;后襠彎線的彎曲度、長度逐漸增加，后襠斜線角度變化較小，同時橫襠線變寬。各變量的變化基本符合等差數(shù)列分布規(guī)律，而各自的公差d不同。表6示出3次實驗獲得的紙樣疊加后工藝點位移變化，結構變化圖如圖4(a)所示。

表5 模型紙樣數(shù)據Tab.5 Data of model's pattern

表6 樣版間的差量表Tab.6 Differences between models

圖4 臀凸點模型紙樣變化圖Fig.4 Pattern's changes of hip simulation modeling(a)Structure variation;(b)Structure change

從表6可以看出:腰圍線(點E、F)移量近似相等，故腰圍向上平移，由于橫檔線下落使腰圍線上移量小于樣板股上長總變化量;后襠斜線d的移量大于側縫處e外移量;由于臀股溝加深，所以a處逐漸增加。當樣板中的省量過大會使臀腰部之間的絲縷斜度過大影響美觀性，需要進行省轉移工藝(如育克設計)，減小腰省量，如圖4(b)所示。

5 結語

對三維人體測量獲得的數(shù)據進行分析，得到可表述后臀部形態(tài)的細化結構變量:臀凸深、臀凸間距、臀凸角;通過相關性分析得出臀凸角與臀凸深呈正態(tài)相關關系，而臀凸間距為獨立變量;依據臀凸間距、臀凸角對后臀部進行分類，得出4類不同臀溝曲線形態(tài)。對4類不同的后臀部曲線特征進行人臺模擬實驗，并通過立體裁剪得到不同紙樣，測量并分析紙樣間的數(shù)據變化得出:隨著臀凸角的增加褲裝后片的省量、橫襠寬、后襠彎寬等相關變量都呈等差數(shù)列遞增變化。

本文針對不同臀凸角進行量化實驗，研究不同臀溝曲線對褲裝的影響，并進行模擬實驗。所得結論可進一步促進褲裝的合體性設計，可為功能性束褲的設計提供參考依據。

［1］金娟鳳，孫潔，倪世明.基于三維人體測量的青年女性臀部體型細分［J］.紡織學報，2013，34(9):108－112.JIN Juanfeng，SUN Jie，NI Shiming.The subdivision about body type of young female hip size based on 3-D human body measurement［J］.JournalofTextile Research，2013，34(9):108－112.

［2］王秀芝.凸臀體服裝結構解析［J］.紡織導報，2007(1):74－76.WANG Xiuzhi.Protruding buttocks body clothing structure parsing［J］.China Textile Leader，2007(1):74－76.

［3］張文斌.服裝結構設計［M］.北京:中國紡織出版社，2009:88－99.ZHANG Wenbin.ApparelStructureDesign［M］.Beijing:China Textile ＆ Apparel Press，2006:96－99.

［4］王曉霞，戴建國，王春霞，等.青年女性體表角度分析［J］.紡織學報，2013，34(7):106－110.WANG Xiaoxia，DAI Jianguo，WANG Chunxia，et al.Analysis the body surface's angle of young female［J］.Journal of Textile Research，2013，34(7):106－110.

［5］甘應進，陳東生，孟爽，等.非接觸式三維人體測量現(xiàn)狀［J］.紡織學報，2005，26(3):145 －146.GAN Yingjin，CHEN Dongsheng，MENG Shuang，et al.Recent development of non-touch 3-D body measurement［J］.Journal of Textile Research，2005，26(3):145－146.

［6］靳丹丹.基于壓力和塑型效果的女性束衣結構設計因子研究［D］.上海:東華大學，2010:13－15.JIN Dandan.Research the effect factor for women garment structure design based on stress and beam shape［D］.Shanghai:Donghua University，2010:13－15.

［7］劉勝軍.男褲工業(yè)技術手冊［M］.北京:中國紡織出版社，2008:89.LIU Shengjun.Technical Manuals for Men's Trousers Industry［M］.Beijing:China Textile＆ Apparel Press，2008:89.

［8］王麗君.基于生理與心理反應的辦公桌椅舒適度研究［D］.北京:北京林業(yè)大學，2013:1－10.WANG Lijun.Study on office desk and chair comfort based on physiologicaland psychological reaction［D］.Beijing:Beijing Forestry University，2013，1 －10.

［9］孫艷玲，何源，李陽旭.SPSS統(tǒng)計分析［M］.北京:人民郵電出版社，2010:49－56.SUN Yanling，HE Yuan，LI Yanxu.SPSS Statistical Analysis［M］.Beijing:Posts and Telecom Press，2010:49－56.

［10］李志輝，羅平.SPSS for Windows統(tǒng)計分析［M］.2版.北京:電子工業(yè)出版社，2005:134－136.LI Zhihui，LUO Ping.SPSS for Windows Statistical Analysis［M］.2nd ed.Beijing:Publishing House of Electronics Industry，2005:134 －136.

［11］張建新.服裝人體工程學［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2010:30－35.ZHANG Jianxin.Costume Designing Ergonomics［M］.Beijing:Press of China Light Industry，2010:30 －35.

［12］張金花，王宏付.基于三位人體測量的女性肩部研究［J］.紡織學報，2011，32(5):95 －97.ZHANG Jinhua，WANG Hongfu.Study of womens'shoulder based on 3-D body measurement.［J］Journal of Textile Research，2011，32(5):95 －97.

［13］陳燕.數(shù)據挖掘技術與運用［M］.北京:清華大學出版社，2011:135－143.CHEN Yan.Data Mining Technology and Application［M］.Beijing:Tsinghua University Press，2011:135－143.

［14］彭磊，謝紅，鄒奇芝.量身定制特體女裝原型樣板的生成［J］.紡織學報，2011，32(4):101 －105.PENG Lei，XIE Hong，ZOU Qizhi. Prototype model design for special body in customized condition［J］.Journal of Textile Research，2011，32(4):101 －105.

［15］鄒平，吳小兵.服裝立體裁剪［M］.上海:東華大學出版社，2008:286－289.ZOU Ping，WU Xiaobing.Fashion Draping［M］.Shanghai:Donghua University Press，2008:286 －289.

［16］錢露露，王宏付，胡朝江.基于三維人體測量的上衣后片結構分析［J］.紡織學報，2014，35(10):105－109.QIAN Lulu，WANG Hongfu，HU Chaojiang.Analysis of back panel structure based on 3-D anthropometry［J］.Journal of Textile Research，2014，35(10):105 －109.

［17］胡潮江，賀義軍，王宏付.人體厚度對貼體上裝衣身結構的影響［J］.紡織學報，2014，35(11):137－142.HU Chaojiang，HE Yijun，WANG Hongfu.Study on structure of fitted clothes of upper apparel with different thicknesses of body［J］.Journal of Textile Research，2014，35(11):137 －142.