基于人体曲面变化的服装几何空间设计

刘 佟

(成都纺织高等专科学校 服装学院， 四川 成都 611731)

服装空间设计是以人体为基础、以材料为载体，将点、线、面的造型元素按照一定的排列组合，运用几何造型的思维方式塑造服装三维空间的过程[1-3]。随着服装的个性化需求不断提高，传统的技术方法已经很难满足服装创意造型的快速变化与发展，对设计师的空间造型能力也有了更高的要求。

近年来关于服装空间设计的理论与研究多集中于3个方面：一是从造型设计角度研究服装的空间形态[4-6]；二是比较东西方差异，研究服装空间形态的构成要素[7]；三是从技术角度研究人体与服装之间的结构关系[8-10]。但鲜见从几何空间构成与纸样设计的分解与变化角度，按照服装和人体的空间关系与造型规律，研究出相对完整可行的服装造型与技术方法。本文将人体与服装抽象为在结构关系上必然关联，且由可分解展开的若干几何平面彼此连接形成的复杂几何体，提出了基于人体曲面变化的服装空间概念，归纳了3种设计方法。通过实践案例分析，总结其设计规律，强调从二维几何平面到三维立体空间互通转换的设计思维方法，以人体曲面空间为内容，利用纸样设计，通过造型元素的二次构成，展现人体与服装形成新的空间关系的过程。

1 服装与人体的空间关系

人体外形表现为由多重曲面自然连接而成的对称复杂形态，服装的空间设计是以人为中心，探求服装与人体空间关系的过程，因此，根据人体曲面变化的特征，将人的体表曲面进行点、线、面的分解[2]，以一定的方式，从分割到组合，或组合到再次分割，从平面到立体，立体到平面，按照空间构成的过程，寻找人体与服装在空间形态上的结构关系，是服装空间设计的关键。

对于服装空间的认识，可从2方面理解。首先，人或服装作为有形实体，与自然界任何物体一样，皆以自身存在的形态占据一定空间，给人以不同的空间体验，虽然在长、宽、高3个维度的大小或形态上存在各种差异，但在对自然空间中的占有关系上，可对其适当量化。其次，服装是人、衣以及人衣关系共同构成的空间概念，人的身体作为衣服的空间内容，与之形成特定的空间关系，即服装的内空间，衣服作为以人为中心的外部形式，造型与结构设计皆以人为基础，通过与人的身体在内部空间的关系处理与设计，形成特定的外部空间，而人可以体验服装，也可以随时从中抽离，这时服装便成为一种相对独立的“空心”存在，占据一定空间的同时，也产生一定的空间，使这种空间体验呈现出复杂性与多样性[3]。人与衣以这种紧密而特殊的存在方式与空间关系，共同表达了服装空间的审美意义。

2 基于人体曲面的服装立体构成

2.1 人体曲面的几何平面分割

经过人体体表凹凸曲面关键点分别设置纵横基准线，如图1所示。图中显视从不同视角将人体曲面分解为由不同几何平面形态构成的立体结构[4]。

BL—胸围水平线；WL—腰围水平线，HL—臀围水平线。图1 人体曲面结构分解图Fig.1 Structure decomposition diagram of body surface.(a) Front view; (b) Back view; (c) Half side view; (d) Side view

人体曲面自然连接形成封闭的立体形态，前、后中心线将人体曲面左右对称划分，左、右侧缝线与肩线将人体划分为曲面变化不同的前后部分，人体以胸、腹部隆起，腰部凹陷为特点形成正面曲面。按照前体曲面变化，经过左右BP点的纵向线使其相邻的左右曲面形成转折面，经过左右前腋点的纵向线使其相邻的左右曲面形成转折面。人体以肩胛骨、臀部凸起，腰部凹陷为特点形成背面曲面，按照后体曲面变化，经过左右肩胛骨凸点的纵向线使其相邻的左右曲面形成转折面，经过左右后腋点的纵向线使其相邻的左右曲面形成转折面，通过以人体曲面结构变化特征分解的12条纵向线，将人体曲面划分为左右对称的12个纵向曲面。腰部是人体躯干最细处，并将人体躯干分为上下2个连接体，腰围线分别向胸、臀形成2个不同方向的横向转折曲面，臀围线使相邻上下曲面形成转折面，胸凸是上体正面最丰满的部位，经过BP点的胸围线和乳下围水平线使胸宽纵线之间的相邻上下曲面形成转折面，经过肩胛骨凸点的水平线使背宽纵线之间的相邻上下曲面形成转折面。

图2为人体体表曲面几何平面展开图。按照人体曲面变化分解出2条肩斜线、5条水平线与12条纵向线，将体表曲面分割出上下、前后50个可展开的几何对称平面。

图2 几何平面展开图Fig.2 Geometric plane spreading picture

将人体曲面进行几何平面分割的过程，是利用空间构成原理，按照人体曲面结构特点，用抽象概括的几何平面对复杂人体曲面进行结构分解的过程。其结果体现出2个特点：1)人体是曲面变化丰富的立体形态，作为形成服装空间的物质载体，面料只具有长、宽2个维度，要使面料形成的服装空间适应人体的立体形态，必须将人体曲面进行结构分解，在人体形态与服装空间构成之间形成某种结构关联，分解的几何面越多，组合后服装空间的表面就越光滑、越接近人体曲面；反之，则是对人体曲面的几何立体概括。2)适应人体形态，构成服装空间体的分解几何平面是依据人体结构规律而生成的不规则几何平面，构成几何面的点与线，均与侧缝线、胸围线、腰围线、肩线等人体曲面结构产生必然关联。

2.2 几何平面的解构与重组

按照人体曲面进行几何平面分割是分析服装与人体结构空间关系的基本方法，而创造全新的造型空间，对几何平面进行解构与重组，便是在前者基础之上对服装空间的二次构成设计。图3示出平面到空间的二次构成。

图3 平面到空间的二次构成Fig.3 Secondary composition of plane to space

以图3中所示款式前身的平面纸样设计为例，分析几何平面的解构与重组过程。

1)款式结构分析。腰围线以上与人体曲面立体形态基本相同，根据设计重新调整领口线与结构线形态，加大下摆线长度，使下摆的立体造型与对应位置的人体曲面形成一定的内部空间，强化款式的腰、下摆曲度变化。

2)设计过程。将纸张或熨烫整理好的白坯布，裁剪出如图2所示的分解出的前身几何平面，依据彼此的结构关系组合形成与人体立体曲面形态吻合的立体模型，穿于立裁人台上，画出领口线、省道线、分割线与下摆线。将几何平面重新拆分并展开，保留领口线与下摆线之间的衣身部分。按图3过程所示，依据分割线结构的设定，将相邻几何平面对应拼合，完成省道合并与结构平面的整合，适当增加侧缝与分割线的下摆量，改变原有几何平面的形态与大小，呈现出对称的6片几何平面纸样结构。将二次构成的几何形平面纸样再次组合，形成特定款式的立体造型。

几何平面的解构与重组设计过程，是根据款式的设计要求，在人体曲面结构拆分的几何平面结果基础上进行加量、减量、修剪、合并等二次结构设计，将新的几何结构平面再次重组，完成新的服装结构形态与空间设计的过程。

3 服装几何空间设计的方法

服装几何空间设计，首先是将服装立体形态视为由不同的简单几何平面构成的结构形式，将几何平面形态中的点、线、面等构成元素，按照与人体之间的空间关系进行位置、距离、大小、形态的变化，将原有的几何平面进行解构与重组，对服装内空间进行扩展处理，从而改变服装外在空间的一种造型手段[5]。基于几何平面到立体空间的不同构成关系，将服装与人体之间的几何空间设计，归纳为异形空间转换、强化凸面空间、开口的外空间延展3种方法。

3.1 平面到立体的空间构成

平面是由长、宽共同构成的二维概念，如果在平面中间任意设定点、线或面，并与平面边缘连接，将平面分割为不同的面，将之加量处理与组合，形成三维空间的立体形态[7]。

图4示出以点构成空间的过程。在平面中任意设定A点，分别与B、C、D、E点连接，将平面分割为以A点为共同交点的4个三角形，将之向四周平移。如图所示：左右方向的三角形在通过A点的底边垂直延长线上取相等长度确定A′点，分别与B、D点和C、E点连接；上下方向的三角形向A点方向确定A′点，分别与B、C点和D、E点连接，使之与左右三角形最近邻边长度相等，通过等量增加三角形的底边高度而形成4个新的三角形，重新以A′点重合，将之再次组合，在原来的平面基础上形成了以A′为最高点构成的立体空间。

图4 点的空间构成Fig.4 Spatial composition of points

图5示出以线构成空间的过程。在平面中任意设计线段AB，分别与C、D、E、F点连接，将平面分割为以线段AB连接的4个几何形，将之向四周平移，如图所示，左右2个多边形在通过A、B点的底边垂直延长线上取相等长度确定A′与B′点，分别与C、E点和D、F点连接，上下方向的三角形分别向A、B点方向确定A′点和B′点，分别与C、D点和E、F点连接，使之分别与左右多边形的最近邻边长度相等，通过等量增加几何形的底边高度而形成4个新的几何形，重新以线段A′B′重合，将之再次组合，在原来的平面基础上形成以线段A′B′构成的立体空间。

图5 线的空间构成Fig.5 Spatial composition of line

图6示出以面构成空间的过程。在平面中任意设计几何形ABCD，分别与E、F、H、G点连接，将平面分割为以几何形ABCD为中心连接的5个几何形，将分开的4个几何形向四周平移，如图所示，左右2个多边形分别在通过A、D点和B、C点的底边垂直延长线上确定A′、D′点和B′、C′点，分别与E、H点和F、G点连接，上下方向的多边形分别向A、B点和C、D点方向确定A′、B′点和C′、D′点，分别与E、F点和H、G点连接，使之分别与左右多边形的最近邻边长度相等，通过等量增加几何形的底边高度而形成4个新的几何形，将几何形ABCD与之对应重合后重新组合，在原来的平面基础上形成了以几何形ABCD构成的立体空间。

图6 面的空间构成Fig.6 Spatial composition of surface

3.2 基于人体曲面变化的几何空间设计

3.2.1 异形空间转换

强调服装局部的造型设计与人体曲面变化的形态差异，在服装内部与人体之间形成不以人体曲面变化为特征的立体空间，使服装局部产生向外部延展的特殊造型。图7示出服装异形空间转换设计在平面纸样中的实践案例过程。

图7 异形空间转换Fig.7 Alien space conversion

1)款式结构分析。将以人体曲面结构分解的几何平面，通过省道转移、纸样合并等方法进行解构与重组，形成左右不对称的几何平面纸样，在一侧的肩部留出异形空间的变化位置，以不规则几何体与服装结构线连接并以连接线内的人体肩部曲面为空间支撑，构成与肩部不同形态的立体空间。

2)设计过程。通过省道转移原理，将前片的胸、腰省道转移到一侧肩缝线，形成从一侧肩线分别指向左右BP点的2条斜向省道，将后片的肩胛骨凸省、腰省设计转移到肩缝线，设计领口造型。按照设计的造型，前肩领口线向上设计多边形ABCD，后肩领口线向上设计多边形GHIJ。为解决手臂的活动功能性，在线段CD中取点F，使F点位于前肩点附近；在线段IJ中取点L，使L点位于后肩点附近。基础结构平面纸样中等量放出前后领宽，确定E点和K点，分别与A点与G点连接。画出多边形MNPO，其中NP=11 cm(参照F点和L点在人体肩臂上对应的宽度)，MO≤NP，MN=CF，OP=IL，按图7所示，向MO其同一方向画出多边形MOSRQ，其中QM=BC，SO=HI，QS的直线距离按照NP向上延伸的垂直距离(即肩臂宽)作加减设计，将基础结构平面纸样的前后领侧点重合，肩线对齐，将E点与K点重合，复制AE(K)G折线，移至与Q点与S点重合，确定R点。向QR同一方向画出多边形QRWU，其中QU=AB，UW=AE,WR为从人体E(K)点的对应位置向上抬高的设计量，向SR同一方向画出多边形STVR，其中ST=GH，TV=GK，VR=WR。将QR、MO设为折叠线，使多边形STVR单独为结构片。将二次构成的几何结构平面纸样依据合理的组合方式进行空间构成，呈现如图7所示的服装几何立体形态。

设计出不规则几何体与人体凹凸曲面连接的位置，将复杂的结构线或省道移至别处，简化异形立体空间与人体连接的边线，二者在连接上必须要有一个重力支撑点或支撑线(如图7案例中，服装立体成型后UV(W)T与AE(K)G在人体上的对应折线)。异形立体空间转换，需要考虑服装在人体对应位置的长度、宽度、厚度或预想设计空间与造型的美观性。

3.2.2 强化凸面空间

有意打破人与衣在适体空间关系上某种相互依赖的一致性，将二者抽象为具有内外关系的几何空间体，通过增加服装在人体某个凸面对应部位的内部空间，对比人体与服装在外部形态上的某种差异，是以夸张的造型方式强调人体局部曲面体型特征的另一种方式。图8示出强化服装凸面空间设计在平面纸样中的实践案例过程。

图8 强化凸面空间Fig.8 Enhanced convex space

1)款式结构分析。以前后中线连折裁剪的左右对称结构，在腰线以下人体曲面结构分解出的几何平面基础上，通过加长相邻几何面臀围线上下的拼接线长度，强化两侧臀部凸面的立体空间。

2)设计过程。腰线下以人体中线对称，其中一侧的6个结构分解几何面，按臀围线水平对齐，臀围线与之垂直相交于B点和T点。中间的4个几何面以臀围线上下剪开，在保证下摆长度不变的前提下，分别进行逆时针、顺时针方向旋转与上下展开，每个几何片等量增加臀围线上下的长度，使AB=CD,EF=GH，IJ=KL，MN=OP，QR=ST，FU=HU，JV=LV，NW=PW，并将裙片的前后中线设置为左右对称的连折线，形成最终的纸样变化结果。将二次构成的几何结构平面纸样再次组合形成新的构成空间，呈现如图8所示的服装几何立体形态。

按照设计需要，确定与人体对应的可进行凸面强化的服装部位(如肩、胸、背、臀等)，根据凸面的曲面变化，合理设计结构线的位置与凸面的空间加量轨迹(如图8案例中的臀围水平线)，轨迹线与结构分片交点两端等量加长结构线长度，增加量与空间设计的增加体量成正比变化，强化的凸面空间与人体凹面自然连接，形成服装造型适应人体形态的空间反差。

3.2.3 开口的外空间延展

服装是半开放的立体空间，领、袖、摆或服装中间开口的设计，是服装内外空间的结构联系。开口的外空间延展，即是利用连接几何面与开口部位的形态差异，使其造型结果不依据人体曲面自然发展，在空间构成上形成与之不同角度或方向的变化，改变与人体曲面的固有关系。图9示出服装开口的外空间延展设计在平面纸样中的实践过程。

图9 开口的外空间延展Fig.9 Outer space extension of opening

开口线在不同结构平面中的连接轨迹，将依据人体背部曲面分解出的对称结构平面进行位移、旋转，分别拼合相邻结构平面对应位置的背省与腰省，在结构平面中分别确定开口线位置，去掉其开口的部分，保留部分腰臀省，对几何面进行合并与重组，形成完整的纸样平面。在AB延长线上确定C、D点，向E、F点分别画出几何形BCE和BDF，使曲线BE、BF与在开口上需要连接的对应曲线BG长度相等。由于E、F点在平面上与G点的位置不同，使曲线BE与BF从B点沿着开口曲线BG向G点的贴合角度不同，2个连接几何面经过与服装曲面开口的二次空间构成，与人体曲面形成外空间的差异。

4 结束语

利用空间构成原理，将人体曲面分解为可展开几何平面，是基于人体曲面变化的服装空间设计的结构基础。特定空间在人体曲面上的对应位置决定了服装空间设计的方法，强调利用点、线、面的解构与重组，打破几何平面的原有形态，增加人体曲面的局部空间体量，改变服装与人体曲面吻合的固有形态，优化与整合平面纸样的最终结果，其目的在于改变传统的造型方法与技术手段，在实际的设计实践过程中，实现构成艺术与服装技术的结合，用二维到三维互通互换的思维方式，发现服装空间创意的设计规律，为设计师与技术人员提供了新的思路。

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