服裝物理聯合體性評價技術綜述

作為一個遠離人體的“環境”，服裝被認為是影響個人生理、心理和社會舒適度的最重要的“環境”。服裝的合體性、顏色和風格是保證服裝設計唯一性的3個主要方面。服裝工業中的成衣規格雖然來源于人體尺寸,但不等同于具體的人體尺寸。由于人體體型的復雜性,人們很難在多種規格尺寸中找到量身定做的效果。據統計,50%的女性認為她們在市場上找不到非常合體的服裝,50%的退貨原因是由于服裝不合體,85%的女性把服裝不合體作為服裝購買之后不喜歡該服裝的首要原因。對服裝合體性進行評價不僅能為消費者購物提供決策參考,而且對合體性信息的分析和評價結果直接影響到服裝的設計加工和規格確定環節。所以,服裝合體性評價研究與消費者、生產經營者、設計者和產品研發機構都密切相關。本文針對服裝的物理合體性評價研究進行了系統地論述,比較了近年來該項研究所采用的技術和方法,介紹了其主要應用領域的現狀,并提出了未來的方向。1關于服裝適應性的評價方法服裝合體性評價研究由于選定的合體性影響因素不同,故評價方法各異。1.1服裝熱價值的測量服裝的合體性信息是通過視覺和觸覺來感知的,對合體性信息進行分析是一個復雜的過程,他關系到人體和服裝是否滿足一系列要求,文獻把這些合體性要求歸納為5點:舒適性、線條感、粗糙度、平衡度和固定性。三維掃描儀通過光敏捕捉設備投射到人體表面的光(激光、白光及紅外線)在人體上形成的圖像描述人體三維特征,他可有效地代替以上5個傳統的服裝合體性要求。從1994年三維人體掃描儀科研立項以來,三維人體測量方法用于服裝合體性評價的研究已有諸多研究成果與商業應用,現已成為服裝行業合體性評價的主流方法。文獻選出一款待評價的服裝,讓不同體型的人群試穿,通過三維人體掃描儀掃描人在自然活動時4個姿勢的穿衣情況來評估服裝與人體體型的關系,然后用專用軟件對服裝各個部位的合體性進行評價。文獻首先用三維掃描儀掃描,得到被測者試穿服裝的三維模型,再用Polyworks軟件的模塊將掃描得到的模型在預先設置的人體各部位標記點(landmark)處進行測量,測量包括圍度、面積和體積測量。圍度測量反映了傳統的卷尺測量值,標記點處橫截面面積的測量描述了人體與服裝之間空隙形狀的變化,體積測量則是在面積測量的基礎上計算得到的。最后用K-Means聚類分析方法對這3種測量數據進行分析,根據分析結果對服裝合體性進行評價。三維人體測量技術具有掃描時間短,精確度高,測量部位多等優點,掃描輸出的數據可直接用于服裝設計及個性化量身定制等。1.2層面隸屬函數的修正文獻提出以放松量作為服裝合體性影響因素,通過模糊數學方法進行衣身合體性評價。采用德爾菲法(即專家調查法)修正隸屬函數,最后用最佳直線擬合得出合體隸屬度函數表達式。該方法將服裝合體性作為模糊概念進行研究,將合體性分為貼體、較貼體、較寬松、寬松4個隸屬范圍,但是,由于服裝與人體之間空隙層大小不能被絕對量化,故不應把放松量作為服裝合體性評價研究的唯一標準。1.3服裝在身體不同關鍵部位的部分信息進行分析,服裝根據不同補文獻根據不同的服裝類型,選擇相應的人體部位作為服裝合體性的評價因素,例如對于長褲來說,選取腰、臀、腹、胯的長度和大腿股圍等控制部位作為評價因素。把合體情況分為合體、基本合體、不合體3個等級,由專家目測判定試穿者各部位的合體性等級,用chi-square統計方法對所得數據進行統計分析,通過服裝在身體不同關鍵部位的合體情況得到各服裝號型對于不同體型人群的綜合合體性。該方法選取與服裝類型相對應的人體關鍵部位作為合體性評價因素,具有普遍適用性,但由于評價過程中不可避免地存在人為因素的不確定性,故影響了評價結果的精確性。1.4服裝波形的表達文獻將人體與服裝之間的波形空間作為評價服裝合體性的決定因素。服裝波形可以看作是一個角度θ和振幅f(θ)的周期函數,f(θ)代表從人體中心到服裝外表面的距離。服裝波形可用小波變換的角域和頻域的形式同時表達。波形數據在每個頻率處的大小反映了服裝波形的細節信息。通過采用小波變換的方法提取服裝波形的特征,用該特征評價所穿著服裝的合體性。該評價方法從人體體型和服裝結構的角度研究服裝合體性,通過精確測量服裝外形形狀和人體的體型使服裝合體性評價更準確,但由于小波分析方法計算量較大,對于復雜服裝較易產生計算瓶頸。2服裝舒適度的評估2.1服裝在線銷售服務互聯網為商品零售業帶來全新的商業模式,在線銷售已經被越來越多的消費者所接受,服裝產品在線銷售額近年來也持續快速增長,但顧客在線選購服裝時,無法通過試穿來確認所選服裝的尺碼、樣式和感覺,同時由于人體體型的多樣性,往往會出現穿著2種號型服裝似乎都可以的情況。服裝合體性評價不僅為顧客購物提供決策參考,提高了顧客在線購物滿意度,還可降低銷售商的退貨率,實現服裝的多渠道銷售。目前,國外服裝在線銷售發展較成熟,已有的在線銷售服裝合體性評價的解決方案主要有:2)TheRosettaStoneofFit。TheRightSize公司的產品解決方案由麻省理工學院和卡內基梅隆大學合作開發,目前正在開發第三代產品。產品主要特點是可以根據顧客所選服裝給出適合穿著的年齡,為顧客推薦最合體的服裝號型以及各候選服裝號型的精確合體程度。3)BodyMetrics。BodyMetrics是由BodyMetrics公司與UCL合作開發。其特點是顧客需要親自去指定地點用三維掃描儀進行人體掃描得到用戶的人體詳細數據,除虛擬試穿外同時推薦最合適的服裝號型,并為顧客建立賬戶卡。據統計,使用BodyMetrics后購買率增加了14%,退貨率減少了4%,而啟用BodyMetrics的網站的回訪率增加了1倍。2.2美國的服裝號型標準服裝號型標準是服裝生產過程中設計、制板以及銷售環節主要規格尺寸的重要依據。人群體育鍛煉的增加,飲食習慣的改變,區域間移民和其他生活方式的變化,都會使人群的體型發生變化,結果導致原有的服裝號型標準變得陳舊。批量生產的服裝合體性差的關鍵原因在于目前所使用的號型系統不能夠準確地反映目標客戶人群的體型特征。從2000年開始,英國(SizeUK,2000)和美國(SizeUSA,2002)相繼設立研究項目致力于改進本國的服裝號型標準。2004年美國國家紡織中心(NationalTextileCenter)開展的研究項目提出通過人體測量的三維掃描數據和合體性評價結果來改進現有的美國服裝的尺碼系統。該項目把長褲作為研究服裝類型。在項目研究過程中,對被測者掃描2次,第1次掃描被測者穿著緊身服裝,第2次掃描被測者穿著由研究人員按照臂圍預選的最合體尺碼的長褲。同時,掃描被測者在坐和站2種姿勢下的服裝穿著情況,采用統計方法和可視化分析工具處理人體掃描數據,最后根據分析的結果調整現有的成衣號型系統。近年來,我國在服裝號型系統的修訂、更新方面也取得了初步進展。2002年開始,東華大學和恒源祥集團聯合研究組歷經4年時間,進行了20年來全國最大規模的人體抽樣測量調查。數據庫的收集方式采用了接觸式和非接觸式2種。非接觸式運用三維檢測設備,受測者穿著緊身內衣通過三維掃描儀獲取人體各部位的80多個數據。接觸式收集法由工作人員手動測量。根據華東地區男子體型的變化和傳統服裝號型標準合體性的分析,使男性服裝號型由原先的4種擴展為7種。此外,廣東賽博服裝科研中心、西安工程大學等院校相繼對人體數據庫進行了研究,為未來服裝生產的運作模式——大規模定制與個性化定制,實現企業量身定制系統打下了堅實的基礎。3服裝熱性能評價服裝合體性評價是涉及到服裝學、計算機圖形學、統計學、人工智能等多個學科領域的交叉研究,但目前的研究大都僅限于選取影響服裝合體性的單個因素,往往不能較全面地評價著裝合體性。隨著信息技術的高速發展,基于服裝自身的物理合體性研究的發展方向主要有:1)合體性評價體系化。將人體著裝的靜態合體性和動態合體性結合,既考慮人體靜態著裝時的合體性,如評價服裝尺寸與相應的人體各部位尺寸的匹配程度,同時考慮人體在自然活動狀態下的服裝動態合體性,如引入人體著裝的生理舒適要求和形態舒適要求,建立基于服裝自身的物理合體性的綜合評價體系。2)合體性評價智能化。在解決現有合體性評價方法的基礎上引入先進的智能算法,如專家系統、實例推理、模糊聚類等,對服裝的物理合體性進行定性和定量相結合的智能評價。3)合體性評價網絡化。充分利用