Некоторые аспекты разработки методов бесконтактного измерения размерных признаков фигуры человека

Технологические особенности бесконтактного

 измерения размерных признаков фигуры человека

Некоторые аспекты разработки методов бесконтактного измерения  размерных признаков фигуры человека

 

Существующие контактные методы получения информации о размерах и форме поверхности тела человека не имеют предпосылок для полной автоматизации процесса антропометрического обеспечения одежды. Их применение также нецелесообразно с позиции обеспечения точности предоставляемой информации. Поэтому целью настоящей работы являлось создание технологии автоматизированного антропометрического обеспечения процесса проектирования одежды, принципиально адаптированной к трехмерной концепции его реализации.

Известно, что возможность автоматизации процесса антропометрического обеспечения одежды (обмера фигуры человека) может обеспечить бесконтактный способ, исключающий физическое прикосновение какого-либо измерительного инструмента к телу человека. Это означает, что процесс обмера должен происходить на изображении фигуры человека (двухмерном или трехмерном), например, на экране монитора. И здесь можно говорить о существовании двух вариантов разработки технологии бесконтактного обмера.

Первый вариант – это работа пользователя в интерактивном режиме с изображением фигуры человека на экране монитора. Пользователь определяет положения антропометрических точек, фиксирует их курсором и, практически одновременно, специальная компьютерная программа вычисляет (измеряет) соответствующие размерные признаки.

Второй вариант – это полная автоматизация процесса обмера, при которой компьютерная программа самостоятельно осуществляет поиск антропометрических точек без помощи пользователя и затем также вычисляет размерные признаки.

Вполне понятно, что второй вариант более привлекателен, но ясно и другое. Второй вариант технически значительно сложнее и, следовательно, менее надежен. В большой степени это обусловлено особой сложностью автоматизации процедур точного определения месторасположения антропометрических точек на теле человека.

    В настоящее время существует немало способов бесконтактного снятия размерных признаков [8,…,11], которые базируются на идее полной автоматизация процесса обмера, но нужно отметить, что широкое применение большинства из них не представляется возможным. Здесь присутствует высокая сложность обработки полученных результатов до уровня, который должен обеспечить адекватное их использование при проектировании изделия. Большинство подобных методов не только не используют принцип необходимости и достаточности искомых параметров фигуры, но и не дают схем реального применения на практике всего массива полученной информации. В стремлении к максимальной и наиболее полной информации о внешней форме и пространственном строении тела человека разработчики не приводят никаких убедительных примеров получения на их основе лекал одежды повышенного уровня точности, соответствующего начальной информации. В большинстве случаев подразумевается вычленение из полученного массива информации отдельных фрагментов, которые в качестве замены размерных признаков, снятых традиционными методами, используются при построении базовых конструкций плоскостными методами. На точность получаемых лекал точность исходной информации влияет мало.

В представляемой работе принят первый вариант разработки технологии антропометрического обеспечения одежды.

В данном варианте для облегчения поиска антропометрических точек предложен виртуальный трехмерный каркас [12,13], экстремальные точки которого соответствуют антропометрическим точкам и соединены отрезками. Работа пользователя практически сводится к одной задаче: «надеть» на экране монитора этот каркас на плоские изображения тела человека с трех сторон (виды сбоку, сзади, спереди), совмещая экстремальные точки каркаса с соответствующими антропометрическими точками фигуры. При этом очень важно отметить, что цель полного совмещения точек каркаса и фигуры не преследуется. Не преследуется потому, что внутренняя поверхность одежды касается не всех антропометрических точек тела, положение которых имеет важное значение для проектирования конструкции изделия. Если шейная точка должна быть совмещена с соответствующей конструктивной точкой одежды, то, например, ряд точек (плечевая, задний и передний углы подмышечных впадин и др.) чаще всего, служат только ориентиром для проектирования конструкции.

    Здесь следует предложить некоторые пояснения терминов, возникающих в связи с созданной системой проектирования трехмерной конструкции одежды (риc. 3.1):

· «исходная конструктивная точка» (С) – точка исходной трехмерной конструкции одежды (без прибавок), совпадающая с соответствующей антропометрической точкой фигуры;

· «промежуточная конструктивная точка» (А) – точка исходной трехмерной конструкции одежды (без прибавок), но отстоящая от соответствующей антропометрической точки фигуры на некотором расстоянии;

· «конструктивная точка модели» (В) - точка внутренней трехмерной конструкции модели одежды с прибавками и, следовательно, отстоящая от соответствующей промежуточной конструктивной точки на некотором расстоянии;

Опираясь на предложенное пояснение, можно говорить о шейной точке одновременно как об исходной конструктивной точке, так и о промежуточной.

 

 

 

Рис. 3.1

 

 

Анализируя пространственную форму тела человека (рис. 3.1), например, в области плечевой точки (С) применительно для целей проектирования внутренней поверхности одежды, можно легко обнаружить, что плечевая точка конструкции (конструктивная точка модели), например, жакета с относительно строгой формой плеча (линия ВD) не может прикоснуться к соответствующей антропометрической точке. В этой области фигуры и надетой на нее одежды кроме общепринятых прибавок (на расширение и повышение плеча изделия – отрезок СВ) обнаруживаются прибавки формирования исходной поверхности (отрезок СА), создающие промежуточную конструктивную точку (А). Если прибавки будут равны нулю, то в таком случае исходная конструкция, представленная на рис. 3.1 линией СD, «наедет» на тело человека. Из этого следует, что нужно учитывать наличие прибавок формирования исходной поверхности одежды, выраженные отрезком СА, в тех местах трехмерной конструкции, где они существуют.

В действительности в практике традиционного проектирования одежды прибавки, выраженные отрезком СА, скрыто входят в состав указанных общепринятых прибавок и их сложно выделить традиционными способами работы.

Предлагаемый метод снятия размерных признаков фигуры человека позволяет решать эту задачу. Одновременная работа с точками и линиями виртуального каркаса позволяет достаточно точно и относительно легко пользователю надеть каркас на изображение тела человека на экране монитора с учетом исходной формы заданной одежды, т.е. располагая точки каркаса так, чтобы линии каркаса касались тела, но не «наезжали» на него. В частности, на рис. 3.1 линия АD представляет собой фрагмент подобного каркаса.

Такой путь позволяет формировать минимально требующиеся зазоры между телом и одеждой, которые, в свою очередь, необходимы для проектирования заданной внешней формы этой одежды в системе СТАПРИМ. В принципе, подобным образом можно, надевая каркас, сразу создавать основные габариты пространственной формы одежды (сразу подводить каркас к точке А – см. рис. 3.1), и тогда в системе СТАПРИМ не потребуется задавать прибавки, но такая задача на данном этапе работы не ставилась. Пользователь, безусловно, при желании может провести подобные эксперименты.

Следующей антропометрической точкой, представляющей такой же интерес для исходной трехмерной конструкции, является, например, точка заднего угла подмышечной впадины (рис. 3.2). Подлинное положение этой точки не столь четко определимо, как принято считать, и поэтому при использовании второго варианта разработки технологии бесконтактного обмера имеются серьезные проблемы.

 

 

Рис. 3.2

 

Роль заднего угла подмышечной впадины известна – от него откладывают глубину проймы, измеряют ширину спины и др. Анализ размещения заднего угла подмышечной впадины на поверхности тела человека показывает, что искать требуется промежуточную конструктивную точку, которая базируется на нем. Место этой точки находится на пересечении вертикальной и горизонтальной касательных к области заднего угла подмышечной впадины (рис. 3.2,а). Чтобы найти горизонталь, проходящую под рукой, предложено использовать гибкую пластиковую линейку.

При этом следует отметить, что линейка в некоторых случаях, проходя горизонтально, касается не заднего, а переднего угла подмышечной впадины (рис. 3.2,б), и, в таком случае, упомянутая точка пересечения зависит уже от положения обоих углов, точнее, все-таки от областей их размещения.

Подобным образом можно исследовать каждую антропометрическую точку, но ответственными для проектирования принципиальной части плечевой одежды - верхней опорной поверхности одежды, окружащей пространственную линию проймы - являются расмотренные точки.

    Следует отметить, таким образом, что процесс поиска промежуточной конструктивной точки опирается на достаточно обширную область поверхности тела человека, которая окружает антропометрическую точку, и поэтому результат является более значимым для качественного проектирования конструкции одежды.   

    Классическим примером традиционно проектируемого (заведомо закладываемого) зазора между телом и внутренней поверхностью одежды на этапе обмера фигуры человека является зазор, который формируется при измерении обхвата бедер с учетом выступа живота. Этот факт, в принципе, подтверждает предлагаемое обоснование существования минимально необходимых зазоров при поиске антропометрических точек для целей измерения фигуры человека.