【数学建模】服装结构设计中的问题建模(分享)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
R型因子分析的实验结果及结论
结果显示,经过因子分析后因子提取和因子旋转, 特征值大于1的共计15个, 提取15个因子变量后, 累 积贡献率为91.044%.
由因子分析的公共因子碎石图可以看出前 9 个 因子特征值变化明显,其累计贡献率已达81.194%, 基本能体现原变量的特征,第10至15因子特征值变
然后考虑如何引入新的成衣尺寸,能够有助于绘制 更合体的服装样板.
问题二 —— 成衣尺寸的获得
研究如何实现从人体净体尺寸到成衣尺寸的自动 映射,即在获得人体各相应部位的净体尺寸后,能够 直接得到所有用于绘制成衣样板所需的成衣尺寸,并且 不需要太多的人为因素干预.
问题三 —— 成衣纸样的绘制
在获得成衣尺寸后如何实现成衣纸样的自动和交互 式的绘制.
四、问题的建模
1、人体净体尺寸特征的选择与提取
采用的方法:多元统计分析 (1) 样本下身二维指标数据的采集
使用三维人体测量技术,采用美国 [TC]2公司的三维人体测量仪,以江 浙地区20-35岁青年女性为实验对象, 被测者统一穿着该设备专用服装, 采集下身117项二维净体尺寸指标,样本 数为170个.
服装结构设计中的问题建模
一、问题背景
服装制作的基本流程:
人体测量
服装结构设计 成衣尺寸的获得
纸样的绘制
服装的缝制
服装排料和裁剪
服装结构设计在服装制作过程中具有关键的作用,它关
系到所生产的服装是否合体。今天介绍的问题就来源于服装结 构设计环节
女西裤
服装结构设计的三个主要问题是: (1)人体测量,如何精确获得人体关键部位净体尺寸; (2)如何根据人体净体尺寸获得纸样设计所需的成衣尺寸; (3)如何根据成衣尺寸绘制构成纸样的线条.
2、目前服装结构设计的主要方法及主要问题
根据成衣尺寸的获得方式不同可以定义不同结 构设计方法 ,目前流行着多种结构设计方法,以 女西裤为例,下面是目前流行的一些方法:
三、问题的提出
针对服装结构设计现有方法的不足,重点需要解 决的问题如下:
问题一 —— 人体净体尺寸的特征选择与提取 对人体特征进行分析(以下身分析为例),研究 如何提取对体现人体贡献较大,以及结构设计中所需 要的人体净体尺寸;
BP算法应用中存在的问题及改进策略
➢ 收敛速度缓慢
相应策略:
➢ 易陷入局部极小
相应策略:
判断网络的训练过程 是否陷入局部最小,若 陷入局部最小则调用模 拟退火算法进行跳出局 部最小值的操作
基于人工神经网络服装结构设计方法的具体实现
➢ 输入向量的确定 :净腰围 、腰围高、腰前距、腰后距、净 臀围、臀围高、臀前距、臀后距、后臀翘角度、净直裆、腹 前距
各类指标相关分析 对前面分的8类指标进行相关分析,目的是在每
类指标中选取一些最具有代表性的指标。
具体方法是: 对这8类中所包含的数据进行标准化,并计算两
两变量间的相关系数,可以得出变量间相关系数矩 阵. 从相关系数矩阵可以清晰的看到人体下体各指标 之间的相互关系,并得到最具代表性二维人体指标 .
结论:
取出那些对描述人体下身体型贡献较大二维指标.
因子分析结果及公共因子碎石图
因子分析结果
E ig e n v a lu e
Scree Plot
50
4030ຫໍສະໝຸດ 20100
- 10 1
13
25
37
49
61
73
85
97
109
7
19
31
43
55
67
79
91
103
Comp onen t Numb er
公共因子碎石图
后臀翘角度θ与臀凸量高度相关,二者从不同的角度表现了 人体臀部体型特征,也可以作为女性下体体型特征的补充 .
2、成衣尺寸的获得
目标:学习样板师经验,实现净体尺寸到成衣尺寸间自动精确
的映射.即在获得人体各相应部位的净体尺寸后,能够 直接得到所有用于绘制成衣样板所需的成衣尺寸数据.
主要方法:采用人工神经网络技术 网络模型:前向神经网络 学习算法:误差反向传播算法 (BP算法)
实验结果分析
体型1 体型2
总结
三维人体测 量
人体净
体人尺体寸净 体尺寸
特征指标的选择,
及数据的预处理
净体尺寸
净体尺寸 成衣尺寸的自 动生成
成衣纸样
成衣纸样的自 动绘制
成衣尺 成寸衣尺 寸
谢谢!
D3
E
E1 E2
第一类曲线:采用 二次Bezier 或T- Bezier
曲线造型
E 3 第二类曲线:采用累加弦长三次参数 样条曲线进行造型
前裆弯线的造型
后裆弯线的造型
内侧缝线的造型
内侧缝线:具有两个型值点的三次样条曲线,关键确定两端点 处的切矢,包括切矢的方向与长度
外侧缝线的拟合
外侧缝线:具有4个型值点的三次样条曲线
化已经趋于平缓,而15个因子之后基本没有变化 .
结论
由因子分析的结果可以得出:围度、宽度 及长度数据是反映人体下体体型最为主要的 指标;作为女体下体特征最为突出部位的臀 部及裆部指标也非常重要,且与围度及长度 指标相关系数很小. 这给后面的进一步分析 提供了参考依据。
R型聚类分析结果
结合上表结果和人体学基本知识可以对 117项指标进行大致的分类,主要分成15类, 其中8类与裤装结构设计相关. 分别来描述: 人体下体围度、宽度、厚度的指标;人体 下体长度的指标;反映臀凸和腹凸特征的 指标;反映人体腰臀部体表长度的指标; 人体裆部特征的指标.
➢ 隐含层的确定 :一个隐含层,神经元数目: ➢ 输出向量确定:腰围、臀围、直裆、前横裆、后横裆、后裆
斜量、前省总量、后腰省总量、起翘量 ➢ 样本集的获得及预处理
用[TC]2三维人体测量仪对在杭250名不同体型的青年女性进 行了净体尺寸的测量 ,然后通过样板师进行女西裤的打板, 通过多次修改和部分制作样衣操作,从而得到了250个相对 比较可靠的实验样本。将其中200个作为训练样本,50个作为 测试样本 。样本在训练前都进行了归一化:
(2)人体下体二维指标的选择与提取
三维人体测量仪所获取的117项二维指标数据,可以对女 性下体体型进行详尽的描述,但是过多的指标数据,会增加 对体型分析的复杂性,也不利于将人体数据应用于下装纸样
的设计. 所以要对117项二维指标数据进行分类降维.
分别采用R型因子分析和R型聚类分析对117项二维指标 数据进行分析对比,目的是对众多的二维指标进行分类,提
实验结果及分析 :
制作样衣后的效果:
体型1
体型2
3、成衣纸样的绘制
所需解决的问题:
如何将裤装纸样中的线条抽象出来,便于计算机自 动绘制,且可局部修改。 如何根据成衣尺寸绘制裤装纸样线条。
采用的方法:
计算机图形学中曲线造型等方法
A2
A
A1
A3
B
B1
B2
B3
C
⑤ C2 ⑥ C1
C3
①
③④
②
D
D1 D2