基于三維人體測量的青年男性體型分析研究

楊 柳

（寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院 紡織與服裝技術(shù)系，寧夏 銀川 750021）

我國不同地區(qū)的人在體型上呈現(xiàn)出地域性差異，而我國服裝行業(yè)的號型標(biāo)準(zhǔn)雖然包括了兒童、女子、男子體型，但在各種體型中沒有按年齡段細(xì)分。以男子體型為例，由于分類中沒有劃分年齡段，而中年男性體型特征與青年男性相比會有一些差異，這就導(dǎo)致目前市面上的服裝無法完全滿足不同年齡段體型的人群穿著需要，影響了穿著體驗。

為了進(jìn)行更加細(xì)化的人體體型分類研究，本文以寧夏18～25歲青年男性為研究對象，對該類男性人體體型特征進(jìn)行分析。利用非接觸式三維人體掃描儀測量人體，從得到的各部位特征數(shù)據(jù)中分析青年男性的體型特征，并通過與全國樣本的對比分析研究，總結(jié)出寧夏地區(qū)18～25周歲男青年體型特征及分布特點(diǎn)，為寧夏青年男性的體型特征研究補(bǔ)充基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過SPSS軟件對測量項目進(jìn)行回歸分析，建立其一元線性回歸方程，方便獲取難以測量部位的數(shù)據(jù)，也為服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中一些經(jīng)驗公式的推導(dǎo)提供參考[1]。

1 人體測量

1.1 人體尺寸測量方法及要求

人體測量方法：非接觸式三維測量，其測量精度為±1mm。

測量條件與要求：遵循國標(biāo)GB/T23698—2009《三維掃描人體測量方法的一般要求》所列條件。

測量地點(diǎn)：寧夏現(xiàn)代紡織職業(yè)技能公共實(shí)訓(xùn)中心三維人體測量室，測量室為獨(dú)立封閉式空間，在恒溫、恒濕、安靜、黑暗的測量環(huán)境之中。

測量要求：采取標(biāo)準(zhǔn)站立姿勢，被測量者雙腳站立在地面測量腳印之上，雙手輕輕握住兩側(cè)把桿，手肘微微向外凸起，雙肩下沉，身體呈自然挺立的狀態(tài)，兩眼平視前方，正常呼吸。

著裝要求：為精準(zhǔn)測量，要求被測量者全身著淺色貼體緊身衣褲，赤腳，除測量服外無任何眼鏡、手表、配飾等其他物品。

1.2 測量對象及樣本數(shù)量的確定

測量對象：寧夏籍且在寧夏居住的18～25歲之間的青年男性。

樣本量的確定：采用簡單隨機(jī)抽樣法，95%置信水平，公式N＝(1.96×σ/△)2。參考國標(biāo)GB/T1335.1—2008《服裝號型 男子》中的規(guī)定測量部位允許的標(biāo)準(zhǔn)差和最大誤差，根據(jù)公式計算出最小樣本量為173。由于在實(shí)驗測量中可能存在無效樣本，故本次研究將采集203個樣本。

1.3 測量項目

根據(jù)國標(biāo)GB/T16160—2008《服裝用人體測量的部位與方法》中的測量項目，篩選出具有典型代表性的特征部位來提取數(shù)據(jù)，其中高度測量項：身高、腰圍高、頸椎點(diǎn)高，圍度測量項：頸圍、胸圍、腰圍、腹圍、臀圍，寬度測量項：肩寬、胸寬、背寬、臀寬，其他測量項：袖長、肩斜、通襠，以及通過計算獲取的項目：背長、胸腰差、腹腰差、臀腰差。

2 數(shù)據(jù)預(yù)處理分析

2.1 異常數(shù)據(jù)的篩選

由于在實(shí)驗過程中可能存在操作失誤、被測者不規(guī)范的測量姿態(tài)等原因，從而對數(shù)據(jù)的有效性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致研究結(jié)果不準(zhǔn)確。因此首先要對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，確保所選樣本數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。通過缺失值檢查顯示，有5份樣本存在數(shù)據(jù)缺失，分析原因是被測量者松散的頭發(fā)以及不規(guī)范的站姿造成測量身高值的缺失，這將影響分析結(jié)果。經(jīng)過剔除不合格樣本，最終確定樣本的有效數(shù)量為198個。

2.2 樣本的正態(tài)分布檢驗

正態(tài)分布又名高斯分布，它是數(shù)據(jù)預(yù)處理中的重要環(huán)節(jié)。研究采用SPSS統(tǒng)計軟件中的Q-Q概率圖對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)檢驗。Q-Q圖是一種散點(diǎn)圖，常用來檢驗樣本的正態(tài)分布情況，當(dāng)樣本的檢測點(diǎn)落在斜線上越多，表示樣本的分布越接近正態(tài)分布。由胸圍的正態(tài)分布可知，胸圍的檢測點(diǎn)均良好地分布在斜線附近，說明胸圍的樣本數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。其他項數(shù)據(jù)如頸椎點(diǎn)高、腰圍高、腰圍、臀圍等各項特征數(shù)據(jù)均近似服從或服從正態(tài)分布。

3 基本體型特征分析

3.1 頻度分析

頻數(shù)分布表能夠?qū)?shù)據(jù)按組進(jìn)行歸類整理，從而形成各測量項目不同水平的頻數(shù)分布表和圖形，以便對各測量項目數(shù)據(jù)的特征和觀測量分布狀況有總的認(rèn)識[2]。通過繪制青年男性身高、胸圍、腰圍頻數(shù)分布直方圖，直觀地看出觀測變量的整體分布特征，了解人體體型基本特征和測量值的分布情況。

由頻數(shù)分布直方圖可以看出，身高頻數(shù)分布曲線略右偏，曲線基本服從正態(tài)分布。人群身高集中在170～182cm之間，共141人，占總測量人數(shù)的71.21%；身高均值為175.34cm，高于服裝號型國標(biāo)男子中間體的標(biāo)準(zhǔn)身高170cm。

胸圍也服從正態(tài)分布。胸圍在80～100cm之間有164人，占總測量人數(shù)的82.83%，胸圍均值為92.03cm，高于服裝號型國標(biāo)男子中間體的胸圍88cm。腰圍分布基本服從正態(tài)分布。樣本腰圍集中在64～88cm之間，共164人，占總測量人數(shù)的82.83%，腰圍均值為79.26cm。

3.2 樣本人體均值與全國成年男子均值對比

如表1所示，除了頸圍、胸腰差值減小外，寧夏青年男性的其他部位均值都比國標(biāo)中對應(yīng)項目要大，特別是身高均值和臀圍均值增加較明顯，頸椎點(diǎn)高、胸圍、腰圍也有所增長。這些數(shù)值變化表明，與國標(biāo)中的我國成年男子平均體型相比，目前寧夏青年男性身材總體高大、體型勻稱、更加壯實(shí)。

表1 控制部位的均值比較

為了更加直觀地展現(xiàn)上述表格數(shù)值的差異，以三維虛擬試衣為媒介，分別把寧夏青年男性樣本均值與國標(biāo)男子樣本均值做為虛擬模特尺寸，試穿同款170/88A男士圓領(lǐng)T恤。虛擬試衣對比見圖1。

圖1 虛擬試衣對比

從圖中可以看出，兩類模型在身高、頸椎點(diǎn)高、臀圍、腰圍、胸圍方面差異明顯，穿著同尺寸的同款服裝時展現(xiàn)出不同風(fēng)格。國標(biāo)男子顯得寬松、肥大，寧夏青年男性則呈合體甚至緊身狀態(tài)。特別是國標(biāo)男子的衣長已蓋住臀部，腰圍、胸圍部位松垮，寧夏青年男性在臀圍部位偏緊，胸圍、腰圍合體甚至略緊。

3.3 體型分布分析

根據(jù)現(xiàn)行我國男裝標(biāo)準(zhǔn)GB/T1335.1—2008《服裝號型 男子》的體型分類標(biāo)準(zhǔn)，以人體的胸圍與腰圍的差數(shù)來劃分人體體型，體型劃分為四類，分類代號分別為Y、A、B、C[3]。Y體型表示胸腰差在17～22cm之間，A體型表示胸腰差在12～16cm之間，B體型表示胸腰差在7～11cm之間，C體型表示胸腰差在2～6cm之間。圖2為三類男性體型分布及對比圖。

圖2 體型分布對比示意圖

從圖中可以看出，寧夏青年男性體型分布主要集中在A型和B型，占測量總量的70.43%，其中A體型占測量總體的43.01%，人數(shù)最多，這一結(jié)果與全國成年男子體型分布和中西部地區(qū)成年男子的體型分布基本一致。寧夏青年男性Y體型和B體型所占比值略低于國標(biāo)值，而C體型的比值略高于國標(biāo)值。這在一定程度上反映出，隨著寧夏經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)發(fā)展，居民生活質(zhì)量不斷提升，寧夏青年男性的體型發(fā)生了較大變化，身高普遍較高，胸、腰、臀尺寸變大，而偏瘦體型則較少，越來越多的青年男性擁有了高大、比例良好的身型。

4 特征數(shù)據(jù)分析

4.1 相關(guān)性分析

選用皮爾遜系數(shù)法對樣本項目進(jìn)行相關(guān)性分析，通過數(shù)據(jù)預(yù)處理，樣本各數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布，滿足皮爾遜系數(shù)分析法對待分析變量的條件。結(jié)果表明：該類男性身高與頸椎點(diǎn)高相關(guān)度高，相關(guān)系數(shù)為0.953，身高與腰圍高相關(guān)度高，相關(guān)系數(shù)為0.878，且二者顯著性水平均為0，說明它們的相關(guān)性高度顯著，可以大致得出人體高度項存在著較高的相關(guān)性；而圍度項中的各項變量間同樣也存在著高度或中度相關(guān)性。選取人體的三圍數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，胸圍與頸圍、肩寬、背寬中度相關(guān)，腰圍與胸腰差、臀腰差、腹腰差也存在著高度或中度相關(guān)性；臀圍與臀寬、臀厚、大腿圍中度相關(guān)?；诖耍梢詫Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。

4.2 線性回歸分析

以胸圍、腰圍、臀圍、身高等服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要部位作為自變量，建立各主要部位的一元回歸方程。通過建立各部位的線性回歸方程，能夠用典型特征部位數(shù)據(jù)推算出其他部位的數(shù)據(jù)，從而簡化人體測量過程，方便獲取不容易測量部位的數(shù)據(jù)，也可以為服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計中的經(jīng)驗公式的推導(dǎo)提供參考[1]。通過對相關(guān)性分析中各測量項目間的相關(guān)系數(shù)對應(yīng)性關(guān)系，將腰高、腰臀高、左右胸高、頸椎點(diǎn)高作為身高的因變量，將頸圍、肩寬、胸寬、背寬作為胸圍的因變量，將胸腰差、臀腰差、腹腰差作為腰圍的因變量，將臀寬、臀厚、大腿圍作為臀圍的因變量解出一元線性回歸方程?；貧w方程見表2。

表2 一元線性回歸方程

5 結(jié)語

隨機(jī)選取寧夏18～25周歲的青年男性進(jìn)行體型數(shù)據(jù)采集與分析，得出寧夏青年男性身高和臀圍增長較明顯，體型分布集中在A型、B型較多，且A型占比最大，與國標(biāo)人體數(shù)據(jù)相比，寧夏青年男性身高增長、三維增大、身材健壯、體型勻稱。通過回歸分析，建立測量項目關(guān)于身高、胸圍、腰圍、臀圍的一元線性回歸方程，方便服裝結(jié)構(gòu)中部位數(shù)據(jù)的推算，從而使人體測量過程簡易化，為服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計中的經(jīng)驗公式的推導(dǎo)提供參考。這些研究對調(diào)整寧夏男裝結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、改進(jìn)版型、提高服裝合體性和舒適性、滿足消費(fèi)者個體需求具有積極的意義。