弹力机织面料性能对服装设计和样板结构的影响

1附件3：外文翻译弹力机织面料性能对服装设计和样板结构的影响摘要：本文测量了各种弹力机织面料的拉伸性能。通过反复测验对面料的拉伸能力，残留拉伸能力和弹性复元能力进行评估。在五种不同姿势和模式下对一女性身体进行测量，这些都为制作出最适宜运动的样板，然后结合弹力机织面料的拉伸和回复性能对样板进行修改。最后用传统的样板制作方法和修改后的新样板方法以普通机织面料和弹力机织面料为原料生产服装，并由40位有经验的服装和纺织设计师就运动状态下的外观和视觉合体性进行比较。关键词：电脑人体扫描；样板修改；弹力机织面料1.引言现在已有可以拉伸超过30%的含弹力机织面料。弹力机织面料应有一个意义上的拉伸百分比，这是任何样板进行缩小或改动所应该考虑的。由弹力机织面料制作的服装通常要经过试穿。在没有考虑面料拉伸性能时，服装样板要经过反复试验。但一系列的弹力机织服装款式按照目前这种反复试验系统进行试验显得很昂贵。因此，如果弹力机织面料的拉伸百分比和回复性能能够得以测量出，样板改动便可以预测。为了各种弹力机织面料的商业可用性，有必要对其拉伸和回复性能的相关参数进行测试，然后使用这些数据便能制作精确的样板。目前，样板的制作主要使用手工方法，这在很大程度上依赖于样板师的技术。对服装合体度、舒适性和时尚度的不断追求使得弹力机织服装的研究成为一种需求。弹力机织服装具有独特的拉伸和回复性能，传统讲究的机织服装样板并没有很好的利用这些性能。最近在弹力服装样板上的改进主要有现有服装面料的悬垂性，减少二维面料样板的生理放松量、活动放松量，放码系统公式和制版模板应用。这些系统为改善目前的反复试验程序，生产最佳的弹力机织服装提供了令人感兴趣的方案。本次研究的目的是利用测得的的面料拉伸和回复性能数据制作一种样板，并与现有的样板系统对运动状态下的外观和舒适性进行比较评估。这种新的模式将为服装企业以及消费者提供一种更灵活和有效的弹力机织面料样板制作方法。2.材料和实验方法2.1面料：2选取由NEXTUKLtd.和台湾纺织品联盟提供的四种弹力机织面料A、B、C、D和一种普通机织面料。面料结构和组成成分在表1中有介绍。2.2弹力机织面料的拉伸和回复性能的测定2.2.1样品准备分别准备尺寸为260*50mm的经纱，纬纱和45°斜丝方向的面料样品。这些样品在径向和纬向分别比要求的宽度和码数要小10mm，然后通过拉伸每边使其准确为50mm。所有的样品测试前都要在温度为20°C和相对湿度为65%的环境下放置至少48小时。2.2.2固定拉伸度下测量面料的拉伸和恢复性能有两种测量面料拉伸性能的方法。一种是在固定压力下测量拉伸度，另一种是在固定拉伸度下测量压力。前者更适用于针织面料因为它在低压力下便容易拉伸的特点，后者适用于机织面料因为机织面料即使在较高压力下其拉伸性也很小。所以为了与样板生产的机织面料性能进行比较，本实验选取在固定拉伸度下测量压力这一方法。2.2.3弹力机织面料的拉伸和回复性能服装在穿着过程中会受到不同程度的拉伸。因此面料在反复拉伸后的拉伸和回复性能对服装的外观效果非常重要。Lindberg发现最重要的拉伸方向是斜丝方向。服装的拉伸方向对舒适性，合体性以及效果都有很大影响。对于大多数服装，水平方向上的拉伸可以给予服装在舒适性，合体性及效果上更好的平衡并除拉力松弛外可以改善斜向拉伸性。DuPont提出一件弹力机织服装应该满足精致服装的平均残留拉伸度不超过3的做法。因此，如果设定最大残留拉伸度在3%的水平，可以推断只要弹力机织服装在穿着过程中其残留拉伸度不超过这个水平，其外观就可以不受影响。图2中列出了四种面料在纬纱方向和斜丝方向的残留拉伸能力和弹性复元能力。表2中列出了残留拉伸度为3%时，面料A、B、C、D在纬纱和45°斜丝方向的拉伸和回复性能。面料A和B可以拉伸20%，面料C和D在残留拉伸度3%时纬纱方向的最大拉伸为30%。面料A、B、C可以拉伸30%，而面料D在45°斜丝方向的较低拉伸水平为10%。面料C在残余拉伸度3%时纬纱和45°斜丝方向总体上具有最好的拉伸度430%这一特性，然而由于面料类型的原因，认为它不是制作服装的最佳选择。考虑到纬纱方向的拉伸性能是最重要的，面料D与其它面料相比在残余拉伸度为3%时纬纱方向上具有较高的拉伸和弹性复元能力，从而被选为此次服装测试用面料。3.样板生产弹力机织面料为消费者提供了可随身体运动自然拉伸的精致合体服装。传统上，能够满足大幅度运动的合体服装通常由针织面料制作而成，因为大多数针织面料可以通过拉伸来适合人体运动时的尺寸改变。服装企业通常有两种基本版型，一种是为机织面料，另一种是为针织面料。机织面料加有供身体运动的松量，而实际松量大小因人而异，通常半身样板为4–6cm。针织面料由于内在的可供身体运动的拉伸性能，其松量在很大程度上可以被忽略。如果机织样板在没有改动的情况下用弹力机织面料来制作，成衣在外观上与普通机织服装一样，但穿着将更加舒适。制造商发现使用这些面料即使样板缩小却可以为消费者提供更为合体的服装，并保留舒适性能的大多数优势。然而，当引入弹力机织面料，制造商便使用机织面料样板并试图通过反复试验缩小样板来达到理想中的合体性。这个研究表明如果面料的拉伸性能已知，样板应缩小的量便能计算出。然而前面章节有提到，这个量并不总是与面料拉伸性能直接相关，从而以面料拉伸量为基础缩小样板的理论还不够充分。图3(a)列出了机织面料样板一般的生产步骤。图3(b)列出了在五种不同身体姿势下的样板生产步骤。这通过在模特身上穿着紧身针织服装且服装表面标出关键控制点以帮助测量来实现。机织面料样板借助人手采取的身体尺寸并按照传统途径转化为二维纸样，然后用这种样板生产一件模拟服装，即试穿服，通常由白胚布或印花布制作。图4中五种姿势的服装是根据人体扫描所得尺寸和每种姿势下的纸样进行制作的。面料A选做本次研究用面料，面料S用作对照面料，两种样板A和B用来制作具有公主线款式的服装，这种款式通常具有比较好的合体性并且被认为最适合比较。第一种版型(A)使用传统的样板剪切技术生产，另一种版型(B)使用在关于针织绒布面料样板剪切的基础上自行开发的方法进行生产。563.1样板A–机织面料样板选取18个人体尺寸用来生产基础样板，且加放适合人体运动的松量。每半身样板加放松量5cm。基本样板通过传统方法改成公主线款式，然后用样板生产一件机织面料试穿服，再把试穿服穿在模型模特身上对其进行评估，从而对试穿服和剪切样板进行修改。这是一个反复试验的系统过程，在很大程度上依赖制版师的技巧并且非常耗费时间，样板需经过三次修改创作者才对其合体性感到满意。3.2样板B–弹力机织面料样板用电脑人体扫描系统取得28个人体尺寸，选取5种不同的身体姿势并测得每种姿势下的尺寸以生产每种姿势相应的基础样板，不加松量而使成衣尽可能合体。然后每种版型都改成具有公主线的服装样板，再对这些样板进行双重组合并在联合样板最外形基础上生成新样板。然后把新样板外形与样板A进行比较检查新样板是否包含样板A所用的所有尺寸，最终修改后的样板按弹力机织面料在纬纱方向的推荐拉伸值进行缩小生产。3.3测试服生产用机织面料样板A和弹力机织面料样板B分别以机织面料和弹力机织面料为原料生产公主线款式服装（图6及图7的例子）。所有的成衣均在锁缝机上生产，并且线迹密度为2.5厘米9针，1cm缝份接缝处使用由120根涤纶单丝以S捻纺成的缝纫线，所有成衣都由同一人缝制。74.成衣评定对四件成衣的外观和合体性进行主观视觉上的评估。40位有经验的服装和纺织设计师通过视频对穿着成衣并摆出以上五种姿势的模特儿进行观察，他们根据运动状态下的外观和视觉合体性对成衣进行排名，每件成衣的最终排名为40位评委的排名数相加而得。求出平均排名，（1代表排名最好，4代表排名最差）表三中列出了统计数据。结果显示弹力机织面料采取传统样板程序表现出来的优点相对较少，而用本8文中描述的新程序能够很好的体现运动状态下的外观和合体性优势。5.结论研究表明弹力机织面料的拉伸和恢复程度不能由构成它的纱线弹性预测。这就意味着现有的样板制作方法不仅费时、主观，而且因为评判困难让人郁闷。一种缩小版型的样板制作方法已经在已知拉伸和回复性能的弹力机织面料上得以应用生产成衣，把这种成衣与两件使用传统制版结构技术生产的成衣和一件用了新方法但使用普通机织面料的成衣进行对比评估，结果表明新样板结构方法更适合弹力机织面料。在此建议用这一程序再对其他款式服装进行测试，如果成功便能被一种新系统采纳以减少花在样板结构上的时间，同时也为样板制作软件提供了一种改善弹力机织面料服装外观和合体性的方案。从早期虚拟的服装模拟到互动式服装设计摘要：虚拟服装设计和模拟涉及一个大范围的技术组合，包括机械模拟，碰撞检测和服装创作用户界面技术。这里我们介绍一种过去十年取得并获得广泛评价的技术发展，它使虚拟服装的计算机应用不仅针对图形，而且也为服装行业的CAD技术。随着虚拟服装模拟技术发展的进步，我们详细介绍一种满足服装行业的虚拟服装设计和版型的结构，它集中于互动设计、模拟和可视化特点。这种结构在服装设计和版型过程中融入以效率和质量为目标的新型工具，并利用机械模拟、动画和表演方面的艺术级运算法则。关键词：面料模拟；虚拟服装；时装设计；版型3.5.服装实时动画实时动画已成为一种服装设计工具，它能够为服装提供预览。如果有一个动画人体和一件已运用这种服装设计工具计算出静止外形的服装，这个程序便能对动画人体穿着服装的状态进行实时预览。因此，在服装制作过程中，这个程序能随时用来帮助设计师们判断服装的质量。3.5.1.服装预处理实时模拟服装需要对模拟过程进行大量简化，这可能要以机械和几何精度为9代价。Cordieretal.描述的一种方法以混合方式为基础，面料分割成各个部分且分别应用不同的运算方法。当观察一件穿着在动态人体身上的服装时，我们可以看到依照服装穿着的方式，是否与身体表面接触，或悬垂于身体表面，把服装运动可分为几类。例如，一条紧身裤子主要跟随腿部运动，而裙子会浮动于腿周围。因此，我们可以把衣服分成三层并按以下定义(图11):第一层(贴身层)：该层紧贴人体，只有这样，衣服才会紧紧随着衣下皮肤的运动而动。第二层(宽松层)：该层在人体一定距离内运动，被归为另一类，最好的例子是衬衫袖。这种情况的假设是衣服总是碰撞皮肤表面并主要向人体表面垂直方向运动。第三层(浮动层)：该层悬垂于身体周围。衣服的运动并不严格跟随身体的运动。衣服与身体的碰撞不可预见。例如，一条长裙，在动画过程中裙的左边可能与右腿碰撞。这三类需要用三种不同的面料层进行动画制作。这种方法可以避免物理变形和碰撞检测中的大量计算，即碰撞检测的地方没有必要计算。我们的做法的主要好处是对目标布和人体模型进行预处理，使之在运行期间可以有效计算。服装可以细分为各部分，并且每部分都定义有相关模拟方法。从服装在人体上的最初静止形态及服装与皮肤表面的距离，我们可以确定这件衣服属于哪一类。每个相关部分与皮肤表面的距离决定这个类别。每部分都属于三个类别之一：贴身层，宽松层和浮动层。面料至高点离皮肤表面较近的属于第一或第二层。面料至高点不会与任何皮肤表面碰撞的属于第三层。3.5.2.服装动画文献[11,12]提出了实时服装模拟技术。依据预处理阶段定义的所属层类别，服装至高点能通过三种不同的方法进行动画制作。第一层的紧身服装跟随衣下皮肤发生变形。这些变形根据衣服表面皮肤的附属资料进行计算。对于由宽松衣服构成的第二层，衣服与皮肤的相对运动较小，能够与皮肤表明保持一定距离。考虑袖子与手臂的运动：在衣服的一定区域，模拟过程中衣服与皮肤碰撞的部位总是在一个确定的范围内。考虑到这一点，可以严格限制碰撞检测范围。一个基本假设提出衣服的运动在很大程度上取决于底层10的皮肤，但不严格遵循皮肤表。因此有必要对皮肤表面的服装位移进行模拟。目前已经有两种不同的方法，一种是针对四肢的面料形变，另一种是针对躯体的面料形变。四肢的至高点在一半皮肤表面范围内（图12）。这些范围内的至高点都被僵硬的身体运动所平衡。一个函数按照面料至