人体测量在服装智能化生产领域的应用

杨 天, 尚笑梅

(苏州大学纺织与服装工程学院, 江苏 苏州 215006)



人体测量在服装智能化生产领域的应用

杨 天, 尚笑梅

(苏州大学纺织与服装工程学院, 江苏 苏州 215006)

服装智能化生产技术是以网络和计算机技术为基础，将智能化技术应用于服装生产的各个环节中。在服装智能化生产领域，人体测量有着重要的作用，也具有广泛的应用前景。介绍了三维人体数据库的建立，三维人体建模研究，三维测量及电脑虚拟设计、快速反应系统(QR)及服装量身批量定制(MTM)技术的研究与应用。

人体测量；信息化；计算机技术；智能化生产

当今社会，随着信息技术与计算机技术的不断发展，服装工业的生产方式也产生着巨大的变化，服装生产从工业化，信息化，到数字化、智能化的发展方式正在逐步推进。当前社会的服装产业正在面临着瞬息万变的全球化市场，由于劳动力成本不断提高，导致服装行业竞争不断增大。服装企业为了适应当前市场，对市场变化一直在做出快速反映，此快速反应能力也已经逐步成为衡量企业竞争力的标尺。人们通过对当前整个服装产业进行数字化与信息化的完善提高，最终实现服装的智能化发展，使服装产业不断繁荣发展，迎来服装行业新的春天。

对于当前市场，设计家具、交通工具、机械设备等领域的产品时，都需要以人体尺寸数据作为参考。在当今竞争日益激烈的服装智能化生产中，亦需要人体测量数据作为参考，生产出适合人体，满足市场需求的服装产品。一方面，利用高水平的人体测量技术建立完善的人体测量数据库，以此作为高品质适合人体的服装设计的依据，更好满足当前服装市场。另一方面，通过研究人体测量数据在服装智能化上的应用，也反过来促进了人体测量方法和测量手段的提高。

近些年来，服装行业已经逐步采用了许多服装智能化生产技术，这些先进的技术对企业的发展产生了深远的影响。人体测量数据在服装智能化生产领域方面具有广泛的应用前景，其中包括三维人体数据库的建立与研究，三维人体建模研究，三维测量及电脑虚拟设计、快速反应系统(QR)及服装量身批量定制(MTM)技术的研究与应用。

1 人体测量技术

人体测量技术主要是对人体尺寸进行测量，以此来表达人体的体型特征。从而为市场上的各类产品设计提供人体特征的数据资料，比如服装设计、工业设计、机械设计等。

1.1 人体测量的分类

人的活动状态一般有两种，分别是动态形式和静态形式，所以人体测量一般分为动态和静态两种。

动态人体尺寸测量：主要是人体处于运动状态下所测量的尺寸数据，包括运动前后人体变化的尺寸测量；人体动作活动范围的尺寸测量等。静态人体尺寸测量：主要是人体在静止状态下所测量的尺寸数据，此种测量方法可以得到服装生产所需人体的基本尺寸，包括人体的围度、长度、宽度等方面的尺寸。

1.2 人体测量技术的现状

通过人体测量技术获得人体尺寸数据，为之后的服装设计和生产提供数据依据。目前人体测量技术主要分为以下两种。

(1)普通手工测量技术：是指测量人员利用一般的测量仪器对人体进行手工测量，获取所需尺寸。测量相关仪器包括人体测高仪、软尺、直尺、三角板、马丁尺、电子称等。测量之后对获取数据进行数据处理。此种测量方法缺点是在数据处理时容易出错，且耗费人力物力，优点是测量成本低，可随时进行测量，所以在当前市场上仍具有一定的使用价值。

(2)三维人体测量技术：三维人体测量技术主要是通过对人体进行扫描，利用计算机直接得出人体尺寸的测量方法。通过三维人体测量技术获取人体尺寸数据方便、快捷、高效，不像手工测量费时费力，是目前服装行业追求的智能化测量方式。

目前，很多国家已经在进行相应的三维人体测量项目，而我国在这方面的发展较缓慢，目前只有少数一些高校和企业进行了相关研究，所以我国三维人体测量技术还有待完善和普及。比如华歌尔公司和东华大学合作，将手工测量与三维人体测量方法相结合，设置了人体测量实验室，获取大量人体尺寸数据，从而为华歌尔公司设计合体性的内衣产品提供了支持。近几年，为了更好的对三维人体测量技术进行研究和操作，国内很多服装院校引进了三维人体扫描测量仪，如浙江理工大学服装学院、中原工学院服装学院等。

2 三维人体测量的智能化领域

随着三维人体测量技术的不断发展，在服装智能化生产领域开始具有广泛的应用前景，服装智能化生产也日益成为当前服装行业发展的必然趋势，其中包括三维人体数据库的建立与研究，服装三维人体建模研究，三维测量及电脑虚拟设计。

2.1 三维人体数据库的建立

基于三维人体数字化测量技术，可以获得大量而准确的人体尺寸数据，相应的建立基于三维数字化测量的人体尺寸数据库，可使服装行业设计和生产出更适合人体的舒适合体服装，具有重要的意义。

近些年来，世界上很多发达国家已经建立了属于自己国家的三维人体数据库。如英国Size UK数据库、美国的Size US数据库、日本的HQL数据库等。目前，日本已在逐步开展国内第二次三维人体测量项目，且规模较大。

目前我国在建立国家人体数据库方面发展缓慢，还远不及西方发达国家。东华大学与西安工程大学合作共同研究了三维人体数据管理系统，为我国三维人体数据库系统的建立做出贡献。目前，建立属于自己国家的三维人体数据库已经成为服装行业技术与产业数字化智能化快速发展的关键。

2.2 三维人体建模的研究

三维人体建模可以直观的反映出来人体的体型特征，为市场上三维服装设计提供了基础。通过三维人体建模反映出人体，使服装公司设计出更适合人体的服装产品，满足消费着的需求，也是未来服装产业智能化发展的重要组成部分。

当然，三维人体建模的前提基础是三维人体测量，通过三维人体测量获得人体尺寸数据，对获取数据进行特征数据提取和数据分析，最终利用MatLab软件进行三维人体建模，应用与服装设计当中。目前国内外在服装三维人体建模领域也取得了一定的发展。日本三重大学首先在人体体表贴上分割线和标记点，然后利用三维人体测量的尺寸数据，建立了人体模型，以便生产出更适合人体的服装；西安工程大学引进三维人体扫描系统，通过自制的三维人体扫描方法，研究构建出了三维人体的表面模型。

2.3 三维测量及电脑虚拟设计

以计算机为基础，在网络上指导顾客选取自身人体的必要尺寸数据，然后将人体尺寸上传至网络。接下来从网络上自己搭配出个人喜爱的服装要素组合，服装要素主要有服装的款式、面料、颜色、版型等。如此在网络另一端的设计师便会知道顾客的需求，基于此进行电脑虚拟设计服装过程。首先进行人体扫描，在电脑上生成三维人体图像，设计师基于该图像绘制符合其人体尺寸的服装纸样，并为消费者制定服装，满足其需求。可见人体测量是使服装设计更适合人体的前提和保证。

目前国外虚拟服装设计系统已被广泛使用且发展迅速，设计师通过网络与顾客对话的形式进行在线设计，为顾客量身定制服装满足顾客的需求。一方面，通过观察三维服装的模拟效果，设计师可以直观地了解到顾客的款式、布料及图案的要求，以便为其量身定制，同时在网络另一边的顾客也可以看到其穿着效果，不断试穿直到满意。另一方面，消费者将自身的必要尺寸数据提供到网络，如胸围、腰围、臀围、身高、年龄等，系统就会根据人体体型分类方法进行体型分类。而后网上的三维模型会展示出服装的穿着效果，消费者便如同自己穿上了所选的服装，可以选择适合自己尺寸和身材的产品。如此大大降低了网上购买服装所带来的因尺寸不合适而退换货的问题，所以虚拟服装设计也大大促进了服装的网络销售。

虚拟服装技术不断发展，在国内外已取得相应成果。法国格勒诺布尔大学与美国布朗大学合作，研究出了自动实现服装二维图画向服装三维效果图转化技术；香港理工大学研究出了由计算机自动完成人工绘画草图，还可实现服装衣片的虚拟缝合，通过电脑虚拟设计展示出服装设计的效果。

在未来服装行业的不断发展过程中，为了更好满足市场和消费者，服装的虚拟设计会是市场发展的重要趋势，未来的服装虚拟设计也会更加的便捷和人性化。可以预想未来全世界不同地方的设计师可以进行网上协同设计。

3 计算机智能化生产与制造

在21世纪，服装智能化生产已日益成为服装企业追求的新的发展模式，计算机智能化的生产与制造也将是未来发展的必然趋势。在智能化服装生产制造中，快速反应系统(QR)和服装量身批量定制(MTM)技术的研究与应用正在展开。

3.1 快速反应系统(QR)的研究与应用

在当前服装行业中，基层劳动成本不断增加，企业与企业之间的竞争趋势不再单单只依靠价格和成本。如今快时尚快消费的服装消费理念的涌现，新的市场特征的发展，使得服装企业必须具备对市场需求做出快速反应的能力，即QR系统机制。

QR即是指企业对当前市场需求做出快速反应之后，为满足市场需求，及时有效的提供市场所需产品。其主要优势是企业根据消费者需求在零售终端做出快速反应，对销量好的产品及时补充，实现小批量的生产订购。如此既避免了公司库存积压，保证企业的生产利益，也可满足了消费者的需求。

另外，QR系统不仅方便零售终端再订购，更重要的是可以让零售商和生产商都及时地看到顾客喜欢什么款式的服装，对此进行总结和归纳，成为服装公司预测下一度服装系列的重要依据。国外对此技术应用较早，美国是最早使用QR且应用较成功的国家。

3.2 服装量身批量定制(MTM)技术的研究与应用

服装量身批量定制技术MTM是指利用计算机和网络，从人体尺寸测量到服装设计到生产加工以及最终的销售环节都实现数字化和智能化。即将三维人体测量技术、尺寸数据库、体型与服装号型样版映射、服装CAD与CAM、服装销售等环节结合起来。MTM实施的关键技术首先是需要进行三维人体扫描测量，对必要尺寸进行相应的尺寸提取和人体体型分析，再与服装CAD、CAM技术集成，然后实现服装的批量定制。该项技术具有较大的发展前景，目前国内外服装行业相关人才不断研究相关技术，为服装智能化的发展做出了贡献。

MTM最大的成果便是快速，最快时的服装批量量身定制周期甚至只需要2～3天。MTM技术首先对人体尺寸进行获取，然后进行批量化的生产，更好地满足了消费者对服装合体性和匹配性的需求。

我国是服装生产大国，服装出口国达到两百多个国家，占全国出口总额的20%。可见服装行业通过不断努力改进我国生产服装的合体性，不断发展MTM系统，不仅能增加服装的合体性，满足市场需求，还能兼顾企业的生产利益，降低生产成本。所以，MTM服装量身批量定制技术将会成为未来服装行业的重要发展模式。

4 智能化服装生产技术应用前景

客观来看，智能化服装生产技术是网络信息化时代发展的必然趋势，也是服装行业未来发展的必然趋势。但目前对我国整个服装行业来说，它还处在刚刚起步阶段，很多仍在不断尝试探索中。要知道，智能化服装生产的全部实现绝非一朝一夕可以完成，是一个漫长且需要服装行业人才不断为之努力的过程。在此发展进步中，如何将新技术引进服装生产以及如何运用这些新技术，都需要服装人才不断进行探索和努力。

21世纪，计算机和网络数字化技术不断发展，服装公司软硬件技术不断完善。智能化生产技术特征也在不断发展并越来越显著，以满足企业的发展需求。要知道基于人体测量的智能化服装生产技术研究仍然处于起步阶段，还具有很大的发展空间，需要一代又一代人为之努力，最终实现服装的智能化生产。

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2016-02-29