服裝衣架的優(yōu)化設(shè)計(jì)

張一帆,吳繼輝,劉 潔,趙稼山

(北京服裝學(xué)院 服裝藝術(shù)與工程學(xué)院，北京 100029)

服裝衣架的優(yōu)化設(shè)計(jì)

張一帆,吳繼輝*,劉 潔,趙稼山

(北京服裝學(xué)院 服裝藝術(shù)與工程學(xué)院，北京 100029)

針對(duì)服裝衣架設(shè)計(jì)不合理造成服裝在存放和晾曬過程中變形或損傷的問題，通過消費(fèi)者問卷調(diào)查、訪談及4種不同品牌衣架的懸掛試驗(yàn)，總結(jié)出現(xiàn)有衣架存在問題。同時(shí)提出的優(yōu)化方案包括將衣架分為男用和女用兩款，根據(jù)人體肩部的前傾角度，改變多數(shù)衣架采用的平面化形態(tài)等設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，減少衣架在使用過程中對(duì)服裝本身造成的不良影響等。

衣架設(shè)計(jì)；人體數(shù)據(jù)；肩部前傾角度；曲線建模

隨著生活水平的提高，服裝行業(yè)迅速發(fā)展，衣物的材質(zhì)、款式越來越多，人們對(duì)服裝存放和晾曬時(shí)經(jīng)常使用的衣架提出了更高的要求。在日常使用過程中，許多衣架或多或少存在一定的問題，例如衣架容易變形、易損壞、衣物容易滑落、衣架不能適應(yīng)不同尺碼的衣物、在服裝存放和晾曬過程中對(duì)服裝造成損害等。不少研究者對(duì)衣架做過不同程度的改良研究，多側(cè)重于衣架節(jié)省空間和自動(dòng)化收衣服等方面[1-3]。本文從減小使用過程中對(duì)服裝損傷的角度出發(fā)，對(duì)衣架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1 研究?jī)?nèi)容與方法

通過問卷調(diào)查與訪談的形式，了解現(xiàn)有衣架在生活中存在的問題，并對(duì)市場(chǎng)上銷售的衣架進(jìn)行懸掛試驗(yàn)，找出存在的問題，探討改進(jìn)方案，在人體數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，建立人體肩部3 D模型。根據(jù)調(diào)研結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出新衣架的設(shè)計(jì)方案。研究路線見圖1。

2 試驗(yàn)部分

2.1 使用者調(diào)查

2.1.1 問卷調(diào)查

設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，以攔訪的方式向年齡在20～50歲之間的人實(shí)際發(fā)放問卷200份，共收回有效問卷135份。

問卷調(diào)查結(jié)果表明：99.26%的受訪者在日常生活中既在晾曬時(shí)使用衣架，也在存放衣服時(shí)使用衣架；最簡(jiǎn)單的鐵質(zhì)衣架由于其成本低廉、耐用等特征被38.52%的受訪者所使用；53.34%的受訪者表示，現(xiàn)有衣架由于設(shè)計(jì)缺陷，在晾曬和存儲(chǔ)過程中對(duì)服裝存在不同程度的影響；有65.93%的受訪者出現(xiàn)過由于衣架設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致衣物在晾曬或儲(chǔ)存過程中不同程度受損的問題，其中又有11.12%的受訪者表示，這類損傷導(dǎo)致衣物無法正常穿著。

2.1.2 訪談?wù){(diào)查

對(duì)10名年齡在20～60歲之間，有豐富生活經(jīng)驗(yàn)的女性進(jìn)行了訪談，地點(diǎn)選擇在大型超市。通過訪談中受訪者反饋的信息，分析并總結(jié)出現(xiàn)在衣架使用過程中的主要問題：

(1)衣架的大小不能很好地與服裝大小匹配，導(dǎo)致領(lǐng)口易撐大，肩袖附近易撐出鼓包；

圖像重建算法作為EIT逆問題求解的核心問題被廣泛研究,在此次仿真計(jì)算中采用廣義矢量模式匹配法(GVSPM)經(jīng)行圖像重建。該算法的表達(dá)式如下:

(2)肩線處的防滑結(jié)構(gòu)，易導(dǎo)致服裝肩線變形；

(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的衣架在構(gòu)件銜接處，容易藏污納垢；

(4)過細(xì)的衣架，例如鋼絲衣架，會(huì)導(dǎo)致服裝肩部出現(xiàn)勒痕。

2.2 市場(chǎng)衣架調(diào)研和試驗(yàn)

2.2.1 衣架基本情況調(diào)研

針對(duì)市面上的衣架品種進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，選擇4種典型衣架總結(jié)其存在問題見表1，衣架實(shí)物見表2。

2.2.2 4種衣架懸掛試驗(yàn)

對(duì)4種衣架進(jìn)行懸掛試驗(yàn)，分別選取有代表性的女士襯衣、男士襯衣、女士針織服裝、男士毛衣、男士普通西服款式，在干燥和浸濕的2種狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)。

表1 4種衣架的基本情況

表2 衣架的實(shí)物圖

由表2可知，類似衣架一、衣架四掛鉤下的凹槽設(shè)計(jì)，可以解決針織衣物領(lǐng)口拉伸的問題；類似衣架二的滑動(dòng)調(diào)節(jié)板，可以滿足不同尺碼的服裝需求；衣架需要根據(jù)男女分別設(shè)計(jì)兩肩的前傾角度，防止男女裝墊肩、胸襯、以及肩部自然前扣趨勢(shì)被過于平直的衣架完全向后繃直而造成變形；衣架設(shè)計(jì)中應(yīng)避免易附著水漬、沾染灰塵的棱角、凹槽；當(dāng)衣架寬度適當(dāng)加寬(不小于1.5 cm)時(shí)，可在一定程度上避免勒痕；衣架材料硬度應(yīng)適中，避免出現(xiàn)折斷現(xiàn)象；肩部需要符合人體曲線，增加符合人體工學(xué)的附加板，避免墊肩、胸襯、肩線的變形。

人體肩端部呈球面狀，前肩部呈雙曲面狀，肩頭前傾，整個(gè)后肩呈弓形狀[4]，人體肩部前傾角度見圖2。

曲面建模主要適應(yīng)于其表面或曲面具有一定光滑度且不能用簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述的復(fù)雜物體型面。這種建模方法的重點(diǎn)是由給出的離散數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)成光滑過渡的曲面,使這些曲面通過或逼近這些離散點(diǎn)[5]。根據(jù)擬合曲面的表示方法不同，曲面建模有以下分類：多邊形描述，由一系列有序凸多邊形來描述擬合曲面，通常為三角和四邊形作為基本單位[6]；參數(shù)化曲面描述，由參數(shù)化曲面擬合離散數(shù)據(jù)點(diǎn)，包括Bezer曲面、Bezier曲面[7]；碎片描述，應(yīng)用許多小片的曲面光滑連接在一起，構(gòu)成小碎片的曲面由4條三維的邊界曲線定義，因而生成的空間四邊形是扭曲的小曲面，適合用來表示復(fù)雜的彎曲表面。

建立肩部模型采用曲線建模的多邊形描述體系，建立男女人體模型，胸圍為輸入值，其他各個(gè)部位按照公式進(jìn)行計(jì)算[8]。按照數(shù)據(jù)建立人體肩部模型，為減少衣架對(duì)服裝造成的損傷，衣架2個(gè)肩頭部位需要盡可能地貼近人體肩點(diǎn)附近的肌肉以及骨骼組織，在建立的人體模型基礎(chǔ)上運(yùn)用多邊形描述法，進(jìn)行編輯設(shè)計(jì)，以此來確保衣架與人體更好地貼合。

基于模型而設(shè)計(jì)得出的衣架肩部造型見圖3，這樣的造型確保了服裝的肩部以及袖窿部位不會(huì)外凸形變。同時(shí)也對(duì)在肩部有填充物的結(jié)構(gòu)有良好的保形效果。

3 衣架設(shè)計(jì)與建模

3.1 設(shè)計(jì)方案

衣架設(shè)計(jì)方案中掛鉤采用360度旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得衣架可以各個(gè)方向懸掛；衣架骨架橫截面采用1.6 cm×0.8 cm的圓角長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，使得衣架側(cè)面寬度可以合理支撐懸掛的衣物，避免勒痕的產(chǎn)生；掛鉤下部的凹槽結(jié)構(gòu)，使得在懸掛針織物開襟衣物時(shí)，衣物領(lǐng)口不會(huì)被撐大；衣架表面避免易積累灰塵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的男性肩寬以及對(duì)人臺(tái)肩部前傾角的測(cè)量數(shù)據(jù)，男士衣架肩寬采納數(shù)為41.5 cm，衣架前傾角采納數(shù)為12.5°；女士衣架的肩寬采納數(shù)為36 cm，肩部前傾角采納數(shù)為5°。

3.2 設(shè)計(jì)圖

經(jīng)綜合分析后，最終男士衣架設(shè)計(jì)方案見圖4，女士衣架設(shè)計(jì)方案見圖5。

3.3 模型制作

采用3D建模軟件對(duì)衣架進(jìn)行建模，使用3D打印對(duì)模型進(jìn)行制作。衣架肩部配件設(shè)計(jì)方案見圖6。肩部配件結(jié)合3 D建模，模擬了人體肩部造型，可以根據(jù)需要安裝在衣架肩部，并且可以在衣架肩線上滑動(dòng)來調(diào)節(jié)肩寬。

4 結(jié)語

針對(duì)普通衣架的不足提出了改進(jìn)方案：掛鉤之下的凹槽設(shè)計(jì)，解決了針織衣物領(lǐng)口易拉伸的問題；按照人體肩部設(shè)計(jì)的滑動(dòng)調(diào)節(jié)板附件，可應(yīng)對(duì)不同號(hào)型的服裝，能有效地避免墊肩、胸襯、肩線的變形；按照男性與女性肩部差異，分別設(shè)計(jì)兩肩前傾角度，很好地保護(hù)了服裝肩部自然前扣的趨勢(shì)；設(shè)計(jì)中避免了過于急轉(zhuǎn)的棱角，有效地減少了水漬的吸附；適當(dāng)?shù)暮穸扰c硬度在避免衣物產(chǎn)生勒痕的同時(shí)也延長(zhǎng)了衣架的使用壽命。

[1] 盧全國(guó)，吳常林，劉利文.基于移植法的傘式晾衣架設(shè)計(jì)與試作[D].南昌：南昌工程學(xué)院，2013.

[2] 沈朝陽，金 蕾，楊 佩.新型多功能一體式衣架的研制[D].武漢：江漢大學(xué)，2013.

[3] 翁微波，溫進(jìn)廣.智能晾衣架[D].寧波：寧波大紅鷹學(xué)院，2012.

[4] 石 玲.服裝肩部結(jié)構(gòu)及其相關(guān)因素分析[J].浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，(2)，35-39.

[5] 宮可想，周淑秋，常憲平，等.三維人體建模技術(shù)探討[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 24(4): 19-22.

[6] Thalmann N M, Thalmann D.Morgan Kaufmann, San Mateo, California, 1990, PP. 243-262.

[7] Douros I, Dekker L, Buxton B F.Workshop Proceeding of IEEE-ICCV99, 1999, PP.29-36.

[8] 王 媚.面向服裝CAD的三維人體建模與變形技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)[D].杭州：浙江大學(xué)，2006.

Optimization Design of Coat Hanger

ZHANG Yi-fan, WU Ji-hui*, LIU Jie, ZHAO Jia-shan

(School of Fashion Art and Engineering, Beijing Institute of Fashion Technology, Beijing 100029,China)

In order to deal with the harm that caused by unreasonable design of clothing hanger, through the questionnaire survey on consumers, interview method and experiment of four different hangers, the shortcoming of existing hangers was summarized. Some solutions to optimize of hanger were proposed. By dividing hanger into man and woman, adding the shoulder anteversion to hanger and changing complanate form of hanger to reduce the adverse effect to clothes that caused by hanger.

hanger design; human body data; shoulder anteversion; curve modeling

2016-09-27；

2016-10-08

張一帆(1991-)，男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)榉b結(jié)構(gòu)。

*通信作者：吳繼輝，男，副教授，E-mail：fzywjh@bift.edu.cn。

TS941.3

B

1673-0356(2016)12-0037-03