人体静态特征与测量.ppt

第五章 人体静态特征与测量,一、静态特征,人体是支撑服装的主架。由于每个人的体型不一样，穿上服装后的视觉效果也不相同。因此，认识并分析人体的结构特征，对于服装设计时加强服装对人体的修饰性，“扬长避短”，增加服饰美感，有着极为重要的作用。,方位,构造,比例,生长规律,人体的静体特征主要由以下四个方面来体现：,方位,把人体置于六面的长方形箱体中可以确定出人体的六个方位：前后面、左右面和上下面。,方位,确定人体的方位之后，就可确定如下的基准：,方位,人体各个方位与服装结构之间都有着密切的关系。,方位,人体各个方位与服装结构之间都有着密切的关系。,后面方位和服装结构因子,方位,人体各个方位与服装结构之间都有着密切的关系。,上面方位和服装结构因子,上、下面方位和服装结构因子,下面方位和服装结构因子,构成人体的体块,1头部 呈椭圆体，在服装中的相关部件是帽子,2胸部,是指肩线与腰线之间的体块，从正面看是上大下小的梯形体，由侧面看前后轮廓线均为曲线形。,3臀部,是由耻骨联合位置至腰线之间的体块，无论从正面还是侧面看都近似于一个上窄下宽的梯形体。,4上肢,由上臂、前臂和手三部分组成，上臂与前臂可以看作是两个固定的圆柱体，上粗下细，带有一定的锥度。,5下肢,由大腿、小腿和足三部分组成，并由膝关节和踝关节将下肢连接成一体。,构造,脂肪,骨骼与关节,皮肤,肌肉,人体是由肌肉、脂肪、皮肤、骨骼及关节构造而成，多个部分一起形成了人体特有的外形特点。,构造,脂肪,皮肤,肌肉,骨骼是形成人体年龄差、性别差及体格、姿势的支柱，是人体形态形成的基本。人体全身骨骼约230块。骨骼部位是服装设计中许多测量点的标记。连接骨头、组成可动的连接称为关节。构成关节的关节头、关节窝的形状以及它们的组合方法、包覆关节的关节包、连接关节头和关节窝的关节韧带等，对于关节的运动方向和幅度有着运动域规定。,骨骼与关节,构造,脂肪,皮肤,肌肉,骨骼与关节,构造,骨骼与关节,与服装关系密切的骨骼点有：头顶点，第7颈椎，锁骨中心，手肘点，茎状突起，肩峰点，肠骨，膝盖骨，外踝骨,构造,脂肪,骨骼与关节,皮肤,肌肉,构造,构造,脂肪,皮肤,肌肉,骨骼与关节,构造,脂肪,皮肤,肌肉,皮下脂肪在人体上的沉淀部位：较少部位：关节 头皮下 胸骨前 鼠泾沟 肋骨弓部 较多部位：上、下腹 臀部 乳房部 大腿 上腕 肩部,骨骼与关节,21岁的美国女大学生一天要吃60顿饭，每隔15分钟就要吃一餐，但体重只有25公斤，和8岁女童差不多，体脂肪几近零。据报道，在德州州立大学就读的丽兹.维拉斯奎兹(LizzieVelasquez)并非厌食症，她的罕见症状全球只有三例。身高1.57米的丽兹每天进食60次，每天消耗5000到8000卡路里，就是长不胖。她说：“我常称体重，只要能增加1磅，就很兴奋。”,丽兹说：“我每天不停吃少量的脆饼、糖果、巧克力、披萨、鸡肉、蛋糕、甜甜圈、冰淇淋、面食和夹心饼干，有人说我是厌食症，让我很难过。”丽兹早产4个月，出生时只有1200克。,皮下脂肪体、脂肪中心带、扩散方向及减少部位等,构造,脂肪,皮肤,肌肉,根据人体肥满程度，可以将其分为三种类型：瘦弱型、正常型和肥胖型。其主要差异在于胸部和腹部皮下脂肪量的多少。,骨骼与关节,构造,脂肪,皮肤,肌肉,骨骼与关节,构造,脂肪,皮肤,肌肉,骨骼与关节,人体比例是以人体某个部位的尺寸为基准，求得与其他部位的比例关系。作为基准的部位一般为人体计测中变动系数极少的部位，如身长、头高、手长、足长、肩宽等。,比例,服装设计中必要的比例主要有：人体宽度与高度的比例、服装各部位的比例、制作时的实际比例、设计时的表观比例等。,实际比例:实测值的比例,服装结构图,表观比例:指谋求人体比例基础上的特殊效果,而不是实测值的比例.,表观比例与实际比例比较,比例,以头高划分身长而得到的数值成为头身示数。用头身示数描述人体比例是把握人体形态较好的方法，也是目前广泛通用的方法。,比例,第3指长=1/2头高,人体的基本比例：,比例,2.头高=前臂长=脚长,人体的基本比例：,比例,3.头身示数为7时的肩峰位置,人体的基本比例：,人体的基本比例,4.头身示数为7时，肩端点间距,上臂外侧间宽距,比例,5.头身示数为7时，肩宽与臀宽的比例,人体的基本比例：,比例,6.头身示数为7时，腰围线位置,人体的基本比例：,比例,7.头身示数为7时，肘和手腕的位置,人体的基本比例：,比例,8.头身示数为7时，足腕位置,人体的基本比例：,9.头身示数为7时,身长=指尖间距,10.头身示数为7时,动体位姿势,生长规律,二、测量部位及测量点,正确的人体测定点和基准线是获得量体正确尺寸的基本保证。在进行测定点和基准线选择时应选择明显、固定、易测，不会因时间、生理的变化而改变的部位，一般选在骨骼的端点、突出点和肌肉的沟槽等部位。测量部位根据在体型特征分析与服装设计中所需的人体尺寸来定义，根据测量目的的不同，测量部位也有所不相同。,人体测量的两种姿态：,立姿：被测者挺胸直立，平视前方，肩部松弛，上肢自然下垂，手伸直并轻贴躯干，左、右足跟并拢而前端分开，呈45夹角。坐姿：被测者挺胸坐在被调节到骨头高度的座椅平面上，平视前方，左、右大腿基本平行，膝弯成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。,人体测量部位可以分成以下几个方面：,体部高度及长度体部宽度及深度（厚度）体部围度及体表弧长其它补充项目,体部高度及长度,人体总高度躯体长背长颈根高颈点高肩峰高乳高腰高臀高腰臀长小腿肚高坐姿颈根高坐姿臀膝距坐姿膝高,体部宽度及深度（厚度）,肩宽颈根宽胸宽背宽乳间距腰宽臀宽胸厚腰厚臀厚腹厚坐姿腹厚,体部围度及体表弧长,头围、颈围、颈根围、上胸围、胸围、下胸围、最小腰围、腹围、臀围、臂根围、上臂围、肘围、腕围、掌围、大腿根围、大腿围、膝围、坐姿膝围、小腿围、踝围,二、静态测量方法,国内外应用历史 接触式测量方法 非接触式测量方法,国外应用历史,英国：2002年，英政府、主要大型零售商和学术科研单位合作，率先采用3D 整体扫描仪对全国11000人进行人体调查，建立了基于Web的人体测量数据库SizeUK。美国：2003年对13个州10000多人进行了人体普查，利用TC2公司的三维人体测量仪建立新的SizeUSA。欧洲：欧洲委员会和欧洲纺织协会正鼓励所有成员国进行全国性人体普查，以最终建立欧洲人体体型数据库EDA，开发欧洲人体尺寸标准。日本：为了制定JIS尺寸规格，分别于1965-1967年及1971-1972年在全国实行了约9000人的测量调查，在1978-1982年、1992-1994年间再次进行全国性测量，以建立成衣标准尺码系统。,国内外应用历史,国内应用历史,我国在1971年进行了全国范围的近40万人的人体测量，1989年进行了第二次约5500人的人体测量，现用的国标既是这两次测量的结果。此后，我国一些高校和企业合作对我国的人体体型进行了调查研究，如：,东华大学和日本华歌尔公司于1998年及2003年分别合作测量了女体800人；,东华大学和恒源祥公司自2001年以来持续合作，全国范围测量男体近3000人；,北京服装学院与北京爱慕内衣公司合作，于2000年对北京各大高校在校女生约1300人进行测量；,浙江理工大学和杭州海伦服装公司合作建立杭州女装人体数据库，已经完成600人测量调查。,国内外应用历史,二、静态测量方法,国内外应用历史 接触式测量方法 非接触式测量方法,接触式测量方法,马丁测量法 石膏测量法截面测量法,接触式测量方法,马丁测量法,接触式测量方法,马丁测量法(Martin)是国际认同、应用最广的一种直接接触人体的测量方法，由人类学家Rudolf Martin发明，主要表现人体各部位骨点之间的线性尺寸，有多种测量器，如测高仪、杆状仪、触角仪、脂肪仪、角度仪和软尺等。,软 尺测高仪杆状仪触角仪脂肪仪角度仪,主要用于测量人体长度和围度，普通软尺多为塑料或玻璃纤维制成，马丁测量仪的软尺是钢制的，可以更好地减少测量中的误差。,接触式测量方法,主要用于测量身高等人体纵向长度，被测者可以采用站立或坐立姿势。,接触式测量方法,软 尺测高仪杆状仪触角仪脂肪仪角度仪,主要用于测量人体曲面凸出部位宽度和厚度，如胸宽、腰宽等。,接触式测量方法,软 尺测高仪杆状仪触角仪脂肪仪角度仪,主要用于测量人体曲面凹进部位宽度和厚度，如前胸中心厚度等。,接触式测量方法,软 尺测高仪杆状仪触角仪脂肪仪角度仪,主要用于测量人体各部位脂肪的厚度，如背部、大腿、手臂等。,接触式测量方法,软 尺测高仪杆状仪触角仪脂肪仪角度仪,主要用于测量人体各部位的角度，如肩部斜度、背部斜度等。,接触式测量方法,软 尺测高仪杆状仪触角仪脂肪仪角度仪,接触式测量方法,马丁测量法 石膏测量法截面测量法,接触式测量方法,石膏测量法,利用石膏直接在人体（或人体模型）上获取人体体型的方法。石膏测量法的工具主要有：,接触式测量方法,石膏测量法的基本步骤：,接触式测量方法,在人体上用记号笔标出计测点和基准线；在人体表面均匀涂上凡士林或敷上透明薄膜；将10cm宽的石膏包带依照人体部位的曲面变化均匀敷于体表。曲面处作剪切口，敷两层以上；石膏带表面用温水涂抹；在石膏带表面用记号笔画上人体基准线、基准点；静置15分钟左右，使石膏带表面干燥硬结；小心地将石膏模型从人体上取下。,前半部分正面,前半部分反面,制成并已剥离的石膏模型：,接触式测量方法,制成并已剥离的石膏模型：,接触式测量方法,后半部分正面,后半部分反面,制成并已剥离的石膏模型：,接触式测量方法,石膏模型的立体形态,接触式测量方法,剥离并剪切后的石膏带可以明显看出衣片上应收省的部位,应用石膏法制作的肩臂部模型，是服装袖山部位设计的基础,接触式测量方法,马丁测量法 石膏测量法截面测量法,接触式测量方法,截面测量法,接触式测量方法,截面测量仪又称滑动量规，它使用一组相互平行等长并可以沿长度方向自由滑动的滑竿进行测量。测量时，将滑竿排列固定在某一方向并与参考平面垂直，移动各滑竿使其尖端与人体表面相接触，可以测出各滑竿尖端到参考平面的距离。在坐标纸上记录各点的位置，最后将所有各点连成曲线，即得到人体断面的图形。,二、静态测量方法,国内外应用历史 接触式测量方法 非接触式测量方法,非接触式测量方法,莫尔等高线法 TC2分层轮廓测量法,非接触式测量方法,莫尔等高线法,莫尔等高线法是70年代发展起来的一种新的光测方法，此方法的原理是根据两个稍有参差的光栅相互重迭时产生光线几何干涉，从而会形成一系列含有面外移信息的云纹来进行测量，可以定量地正确表现乳房、躯干的形状和大小。,非接触式测量方法,非接触式测量方法,莫尔等高线法 TC2分层轮廓测量法,非接触式测量方法,TC2分层轮廓测量法,非接触式测量方法,TC2分层轮廓测量仪由美国纺织及服装技术中心生产，是三维人体测量系统中较为突出、使用较广的一种。其工作原理是：利用白色光源向被测人体表面投射正弦曲线，由于人体表面的不规则凹凸，使得投射的密栅影子变形，产生的图案即表示人体表面的轮廓。该系统整个测量过程在40秒之内完成，其中扫描的时间约为10秒，数据处理时间约为30秒。可获得平面人体图像、三维人体网格图、三维人体模型以及三维测量数据。该系统获得的数据集可以与服装CAD软件结合实现对消费者的人体测量、虚拟试衣、排料裁剪等自动化作业。目前，TC2三维人体测量仪已经成功实现与Geber公司的量身定制(MTM)软件的结合。,国内外已开发的非接触测量设备：,非接触式测量方法,Loughborough人体影子扫描仪（英国拉夫堡大学）自动人体测量仪（英国防卫服装及纺织代办处）Cyberware全身扫描机（美国Cyberware公司）TecMath人体扫描机（德国TecMath公司）三维电脑辅助设计系统（香港科技大学）SYMCAD自动人体测量系统（法国Telmat Industrie公司）密栅云纹摄映装置（香港理工大学）,人体静态测量实验,三维测量仪,三维人体测量仪,1、硬件设备,11 电脑主机12 测量室13 更衣室,21 主要功能22 主界面介绍,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37批处理38 三维数据的调用,2、应用软件,3、设备使用流程,1、硬件设备,11 电脑主机12 测量室13 更衣室,21 主要功能,2、应用软件,人体扫描与显示：对人体进行非接触扫描，并显示扫描结果。在整个扫描及数据处理过程中，可以分别获得.img、.bin、.rbd、.ord四种文件格式。,尺寸表的编辑：根据实验目的，设定测量范围、定义测量标准。,人体尺寸的批处理：根据实验目的，对多个实验对象现有的图像文件根据统一的尺寸表进行批量处理，获得多个人体数据。,22 主界面介绍,定义文件名,选择尺寸表,选择显示文件格式,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,（1）放入标定专用器具：圆柱,（2）基础标定,（3）基础标定结果,误差过大,（3）标定结果不好，误差过大，再放入标定专用球,（4）待球完全静止后，进行系统标定,（5）系统标定结果,误差符合系统要求,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,衣着：测量对象穿着专门的测量服装，将头发束起或用浴帽包住。站姿：三维人体测量仪扫描时间为10秒，在扫描过程 中被扫描对象由于呼吸、晃动、人体站立姿势歪斜等因素都将导致测量结果出现较大误差，因此指导被测者必须按系统要求站立，在仪器扫描时保持呼吸均匀、平静。,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,（1）扫描设置,（2）定义文件名，选择尺寸表,（2）自动扫描,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,.bin,.img,.ord,.rbd,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,（1）文件调用,（2）人体的显示,（3）选择想要的尺寸表，extract，得到与尺寸表设置相符的人体尺寸,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,（1）单位设置,尺寸表的构成,尺寸表的构成,尺寸表的构成,尺寸表的构成,尺寸表的构成,尺寸表的构成,尺寸表的构成,尺寸表的构成,（2）测量标准的设定（以腰围为例）,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37 批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,31 标定32 人体准备33 人体扫描34 文件储存35 文件调用及显示36 尺寸表的编辑37 批处理38 三维数据的调用,3、设备使用流程,三维测量数据可以直接在notepad中打开，也可以在excel中进行编辑。,三维人体测量设备与测量流程介绍,测量文件编辑,MEP文件名单位设定,各测量点长度围度厚度尺寸定义,人体扫描,调用与测量,测量名称设定,MEP文件选定,AutoScanSet,AutoScan人体扫描,调用(load)rbd文件,MEP文件选定,Extract生成ord文件,三维人体测量设备与测量流程介绍（TC2）,三、静态测量实验,实验目的实验对象实验条件实验方法实验数据分析结论,1、实验目的,Exp1：研究女性人体下体体型特征对裤装结构设计的借鉴,Exp2：人体胸部特征对胸衣结构设计的 借鉴,2、实验对象,实验对象的范围,实验对象的数量,被测者的选取,是测量实验最重要的内容之一，为保证测量结果的普遍性，实验对象的选取应依据统计学的基本要求和原理进行。,实验对象,数理统计基本概念：,样本容量太大会造成人力、物力的浪费；样本容量过小，则会出现较大的误差。根据数理统计的理论，当抽样是简单随机抽样，样本量较大时，随机变量近似服从正态分布，对于不是服从正态分布的随机变量，如果n相当大，即所谓的大样本（大子样）的情形，随机变量就和标准正态分布随机变量差异很小，一般n不小于50即可被认为是大样本。,总体（母体）所研究对象的全体元素组成的集合。个体（样品）总体中的每一个元素称为个体。样本（子样）从母体中取得的一部分个体组成的集合。样 本 容 量样本中个体的个数n。抽 样取得样本的过程称为抽样。,Exp 1：,根据实验目的可知，女性人体下体体型的普遍特征是研究人体的关键，因而应设计以分析研究人体下体的普遍特征为目的的人体测量实验。,实验对象,实验对象 本次实验中，总体是全国范围江浙籍贯（父母及子女均在江浙出生和生活）的青年女大学生；从此抽样对象中抽取在杭高校的样本容量n=100人作为实验对象，年龄在18-23岁之间。,Exp：,3、实验条件,包括实验时间、实验地点及必要的测量条件，如室内温度、相对湿度等。,Exp：,4、实验方法,Exp：TC2分层轮廓测量仪（三维人体测量仪）,(1)实验所用到的各种设备、仪器，并对其结构、功能、使用方法及使用中应注意的问题进行必要的描述。,(2)测量项目以及测量方法、步骤,并描述测量的整个流程、相关记录表的运用（用于记录被测者情况，和手工补测内容的记录。,Exp：,Exp：,Exp：,5、实验数据分析,三维人体测量仪能测量几百个人体尺寸，可以对人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程度，因此，必须通过一定的数理统计方法对众多的数据进行降维分类处理，并从中找到各指标数据间的关系，选取具有代表性的人体特征参数。,实验数据分析,搜集、整理、加工和分析统计资料，是指系统化、条理化，以显示出观测值的趋势、特征和数量关系。所用到的统计图有：条图、饼图、直方图、箱式图等。,集中趋势指标（Central Tendency）,标准差(Std.Deviation)方差（Variance）极差（Range）最小值（Minimum）最大值（Maximum）,常用的描述性统计量有：,均值（Mean）中位数(Median）众数（Mode）总和（Sum）,离散趋势指标（Dispersion）,描述性统计descriptive statistics,实验数据分析,Exp：,相关分析correlation analysis,全称正态相关分析，研究正态随机变量间相关关系的统计推断方法。根据对正态随机变量的联合观测资料，基于样本相关系数，进行相关系数的检验，以推断正态随机变量间相互关系的存在形式及密切程度。,实验数据分析,相关系数,是度量变量数据之间的亲疏程度的一个量值，通常用字母r表示。相关系数的取值范围在-1和1之间，即1r1。其中：,根据经验相关程度分为以下几种情况：,实验数据分析,X（1）身高X（2）颈椎点高 X（3）腰围高X（4）大转子点高X（5）腰踝距X（6）坐高X（7）坐姿颈椎点高X（8）头围X（9）颈根围X（10）上胸围,Exp：,回归分析regression analysis,回归分析是寻求一个随机变量（Y）对另一个或一组变量（X）的随机相依关系的一种统计分析方法。其目的是：1）建立Y 对X的数学模型；2）检验模型的效果并改进。在实际应用中，回归分析就是根据统计数据寻求变量间关系的经验公式，并利用公式进行统计描述、分析，解决预测、控制和优化问题。,实验数据分析,Y 对X是一元线性关系Y=+X+其中、是回归系数，是随机误差,Y 对X1，X2 Xn是多元线性关系Y=1 X1+2 X2+n Xn+其中n是回归系数，是随机误差,一元线性回归：,多元线性回归：,实验数据分析,回归分析 一元线性回归,Exp：,回归分析 多元线性回归,Exp：,多元统计分析方法multivariate statistical analysis,基于同时对多个对象或变量联合观测所得多元的数据的统计分析方法。,因子分析 聚类分析,实验数据分析,因子分析factor analysis,是研究各种因子及其线性组合，对所考察对象的影响的一种多元统计分析方法。其目的是用少数几个因子来描述许多指标或变量之间的关系。其原理是根据变量间的相关性将变量分成若干个组，相关性强的变量同组，每一组变量代表一种基本结构，对应一个因子。因子分析能从多指标的数据中提取特征指标，简化数据，用较少的综合指标来解释初始较多指标所反映的事物特征，使分析得以简化，但是这种分析方法滤去的信息有两种情况：一方面可能过滤虚假信息，减少无关指标的影响，即因子分析刚好能排除“噪音”的干扰；另一方面因子分析在简化数据降低维数的过程中又有可能丢失信息。,实验数据分析,因子分析,Exp：,聚类分析cluster analysis,研究事物或变量分类的数学方法，是多元统计分析的重要分支。其目的是找出事物或变量的自然类别，聚类可以对个体，也可以对变量。其原理是在没有先验知识的情况下，根据样本数据在性质上的亲密程度自动进行分类，使同一类中的个体有较大的相似性。聚类分析能充分利用原始数据信息，但它是不加区别地分析全部指标，无法排除“噪音”的干扰。,实验数据分析,聚类分析,Exp：,实验数据分析,统计方法总结,实验数据分析,6、结 论,1/描述性统计的结果研究对象总体特征讨论（为什么会出现这样的结果）2/对回归分析结论的描述讨论（数学模型使用方法，作用）3/对相关分析/主成分分析/因子分析/聚类分析等结果进行描述如：主要成分（或因子/类别）名称/特点/代表性讨论（为什么会出现这样的结果）总结：用一段话总结这个实验（研究对象/研究方法/结论/意义。,结论,Exp：,作 业 安 排,人体静态测量实验,通过课堂讲解和实验室参观，充分认识三维测量仪的功能，并了解基本的使用方法；利用三维测量仪的测量功能，模拟进行静态测量实验；,实验要求：,有明确的目的和执行的意义；完整的设计试验的过程（不一定要操作），包括实验对象的选取、测量项目的选取、测量标准的定义、数据分析的方法及可以预见的结果；按照静态测量实验，完成详细的实验报告。,