賈紹龍，尚笑梅

（蘇州大學紡織與服裝工程學院，江蘇蘇州 215006）

近年來，隨著我國社會經濟的飛速發(fā)展和人們生活水平的日益提高，大眾的消費觀念產生了巨變，除關注服裝的功能性和時尚性外，更加注重其合體性和獨有性［1］。由此，服裝的個性化逐漸成為被關注的焦點。它包含服裝的個體尺寸和個性化，即合體性和個性兩個方面［2］。目前，國內大多服裝生產企業(yè)的生產模式仍然為批量生產，但服裝的合體性對不同人必定各不相同。批量生產無法滿足人們對合體性和個性的要求。MTM量體定制這一新興生產模式可以根據(jù)不同用戶各自的體型特征、尺寸要求、喜好款式等條件，特別定制服裝。這是一種新興的客戶化服務的服裝生產模式。它是一種基于基本的數(shù)據(jù)庫技術和服裝紙樣生成技術的面向消費者的現(xiàn)代服裝工業(yè)化生產方式，使我們享受到量身定制的適體、獨創(chuàng)和信息時代的便捷。但是，其單裁單量的數(shù)據(jù)生成和制版的方式又相悖于現(xiàn)代化制造的批量生產理念，僅僅適用于高端定制。

為克服這一問題，國內外不少專家學者希望將三維人體掃描技術、樣版智能化生成技術和服裝智能化歸號等服裝縫紉前新型技術融入服裝MTM技術，使服裝量體生產可以做到針對不同消費者的獨特條件和特殊需求進行滿足客戶需求的批量生產。不僅滿足人們對服裝個性化和舒適性要求，而且通過這種生產方式，使量身定制服裝做到批量生產，在服裝附加值大幅增加的前提下，成本沒有較大改變。以此該技術成為服裝行業(yè)前景廣闊的領域之一［3-6］。

然而，在三維人體測量使用過程中發(fā)現(xiàn)，因為掃描儀系統(tǒng)的固有模型無法匹配實際測量時各種各樣的人體體型，尤其是特殊體型。相關測量基準點無法獲取，導致此類人群的測量精度存在較大問題［7］。由此，建立由于體型變化導致人體基準點位置變化的軌跡模型研究逐漸成為該領域解決此類問題的方法。目前，運用該方法進行體型研究的論文仍不多見，而在人體運動學及相關計算機領域該方法已被普遍使用。

1 3D掃描儀在人體體型研究的應用

國內目前在該領域的研究較多。北京服裝學院愛慕人體工學研究所2003年開始建立人體數(shù)據(jù)庫并實施相關項目的研究。西安工程大學、東華大學等高校已建立人體數(shù)據(jù)庫進行人體體型研究。同時延伸到成衣標準號型修正這一領域［6］。蘇州大學紡織與服裝工程學院連續(xù)多年開展“基于體表形態(tài)的體型分類研究”工作。香港中文大學ChdieC.L.Wang運用設置可調整模型的思路，利用多個模型加權獲得新的人體測量分析模型。Wang采用主成分分析方法給出療個模型權系數(shù)，對這個模型進行加權得到目標模型。張金花，王宏付在《江浙女青年中心號型及各圍度部位檔差分析》和《基于三維人體測量的女性肩部研究》展示了研究成果。前者以三維人體測量為基礎，對所得數(shù)據(jù)應用SPSS中的因子分析，得到人體圍度的主要參考部位為身高、胸圍、腰圍、最大腹圓周、臀圍。在此基礎上進行數(shù)據(jù)的頻度分析和相關性分析，結合GB／T 1335.2-2008《服裝號型》，確定了人體的中心號型和主要圍度部位的檔差。后者通過采用非接觸式激光三維人體掃描儀所采集的肩部相關數(shù)據(jù)，并且運用聚類分析和特征分析的方法分析，進而得出肩部結構設計的依據(jù)部位和與肩部高度相關的人體部位的測量分析數(shù)據(jù)。并且通過這些參考數(shù)據(jù)，結合經典的女裝紙樣設計，調整女裝樣版肩部結構尺寸，使改善后服裝更加貼合人體［7］。

在國外，瑞士日內瓦大學MIRA實驗室的Seo等采用三維描獲取人體三維數(shù)據(jù)，并建立人體骨骼、皮膚可調模型。他選擇了頸圍、胸圍、下胸圍、腰圍、臀圍、身高、會陰到腳踝高、臂長等8個測量值作為特征量進行主成分析，給出各個特征量權系數(shù)，通過調節(jié)三維掃描數(shù)據(jù)調節(jié)人體骨骼，然后細化為人臺模型［8］。韓國漢城國立大學TAE Kang與Sung認為在某一截面，前、后、橫向分別有一定的增長比例，其他方向的增長比例將是這些方向的矢量疊加，可以通過插值求得。他們利用滑動量規(guī)測得一系列的人體橫截面圖像，根據(jù)截面尺寸重建可視人體模型［9］。Maryam Salehi，J.Shahrabi通過對比采用更新的人體數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和舊的系統(tǒng)進行男裝服裝制造的相關數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)采用更新系統(tǒng)后可以達到更適合人體和節(jié)省面料的作用。其數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)的特點是采用了綜合分層聚類的方法，分別處理與服裝相關的各種尺寸。最終將膝蓋圍，大腿圍，臀圍，腰圍，褲長，腹圍，胸圍，袖廠，袖窿弧長，衣長10種尺寸根據(jù)實際測量數(shù)據(jù)的標準誤差參數(shù)分為5個聚類，供服裝企業(yè)參考［10］。

2 人體特殊體型研究

2.1 人體體型分類研究

2003年，向東等人對特殊體型進行規(guī)范性分類，將特殊體型分為十大類：厚身體、屈身體、反身體、肥胖體、扁平體、凸胸體、后傾體、凸臀體、高髖體和低髖體［11］。

2009年，劉松齡等教授學者通過建立一個根據(jù)人體各個部位對稱情況、長度、肥瘦、傾斜程度和凹凸情況，設定一系列標準范圍來量化定義正常體型，若其分布在標準值范圍外，則稱其為特殊體型［12］。與此同時，也對特殊體型的分類以及相應的特體服裝的結構的修正方法進行了研究和探討。而這一指導思想即有關特體的量化定義、統(tǒng)計學分類和智能鑒別體系思想提出的基礎。

根據(jù)陳明艷等人的總結，特殊體型大致可以分為十類，即肥胖體、反身體、凸胸體、厚身體、凸臀體、后傾體、屈身體、低髖體、高髖體和扁平體［13］。然而經過仔細觀察比對，正常體型和特殊體型內部之間仍有很大差別，尤以特殊體型更加明顯。其不同具體體現(xiàn)在特殊部位較多、各種特殊部位不同和參考值量的大小和位置的差異［14］。

2.2 特體鑒別研究

鑒別特殊體型是指觀察人體外部輪廓、判斷分類和鑒別的一系列工作。目前，服裝領域并未對各種特殊體型的進行全面定義。只有針對特殊體型的具體特征，建立量化標準，才可以準確、客觀地鑒別特殊體型［15］。

2009年，葛彥等人對駝背體、平肩體、溜肩體、0形腿、X形腿挺胸體、厚體、薄體、凸腹體、凸臀體以及各種復合特殊體等進行了鑒定。同時指出鑒別特體的過程：

測量者在短時間內觀察人體正面、背面、側面，判斷體型是否對稱，分析頸、肩、胸、腰、背、腹、臀、腿等部位的形態(tài)特征，并且了解體型厚薄、凹凸點位置等細節(jié)狀況。然而，這種鑒別特體的方法需要測量者有較高的測量水平和較豐富的鑒別經驗，很難廣泛推廣［16］。

2010年，謝紅等教授學者對500個人體的測量，并分析凸胸體，凸肚體以及高肩胛骨體這三類典型特殊體型的特征參數(shù)，通過對每種特殊體型在其定義的特殊部位的數(shù)據(jù)進行聚類分析，量化地對上述特殊體型進行了鑒別。

2011年，東苗等人指出之前的服裝定制中，鑒別特殊體型的一般方法是通過人工測量判斷，對經驗值的依賴較大［17］。提出通過三維掃描設備獲取全面，細致的人體數(shù)據(jù)，在短時間內可以通過對人體數(shù)據(jù)進行鑒定。此外還將將常見的特殊體型分為四大類，并對這四種特殊體型的特征進行了定義，由智能算法保證客觀性，準確性，改善了之前用人工測量判斷這一方法對經驗值的依賴較大的不足。

3 體表點軌跡模型研究

目前，該方向的研究在人體運動、骨骼模型研究中應用比較廣泛。李剛在《基于微型傳感器驅動的三維實時運動人體模型》中以生物動力學，根據(jù)人體各個關節(jié)的運動特征進行分層表示，采用傳感器驅動并控制人體骨架的運動和皮膚模型的變形，實時再現(xiàn)人體真是運動。蔡建軍在《基于歐式距離變換的人體2D關節(jié)點標定》中首先采用歐式距離變換對圖像序列中的人體目標對象進行細化，建立目標區(qū)域為單位像素寬的人體2D骨骼模型，利用得到的關節(jié)點八鄰域像素值夠從多種不同人體運動狀態(tài)精確提取人體關節(jié)坐標。毛以芳在《基于頭肩矩特征的人體識別研究》中通過建立人體頭肩二維模型，將人體頭肩矩模型特征向量輸入BP神經網(wǎng)絡完成人體目標鑒別，最終完成人體識別工作。

4 結語

根據(jù)查閱的大量國內外資料發(fā)現(xiàn)，目前國內外的相關研究主要集中于對體型的分類和如何設計服裝以補正特殊體型不足等方面，其側重點主要在特體分類、相關工藝和制版處理方面。作為該項研究的重要手段，三維人體掃描儀目前的改進方向已逐漸集中于建立由于體型變化導致人體基準點位置變化的軌跡模型以優(yōu)化豐富原有模型，使更加適應各種體型人群這一新的課題。而解決這一問題的相關研究-體表點軌跡模型的研究更多地運用于人體運動、骨骼模型和計算機3D模擬等領域，將這一研究引入人體型研究是今后該領域研究的重中之重。

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