專利名稱：一種基于乳房特征參數(shù)獲取文胸罩杯省量參數(shù)的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于文胸制板過程中的罩杯省量設計技術，特別是一種基于乳房特征參數(shù)獲取與之相配乳房結構的文胸罩杯省量參數(shù)方法。
背景技術：
文胸是女性的貼身基礎內(nèi)衣，良好的合體文胸不僅能舒適地包覆、提升胸部脂肪，而且還能改善穿著者的身形外觀。隨著人們生活質(zhì)量的提高和科技的不斷進步，內(nèi)衣合體性要求越來越受到人們的關注。然而，近年來世界著名內(nèi)衣公司調(diào)研報道，世界上75％-80％的女性正穿著不合體文胸。
文胸罩杯紙樣設計，尤其是省量設計，一直被認為是影響文胸合體性關鍵因素和高難度技術之一。傳統(tǒng)上女性乳房視為正圓錐而進行無彈力女裝合體外衣紙樣胸省設計的研究，省量角度＝360°(1-sinγ)?？梢娛×恐慌c乳房圓錐角度有關，而沒涉及乳房其它特征值。一般用反復試樣的方法來改進文胸紙樣，效率低且不適應客戶化合體的需求，導致合體性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于乳房特征參數(shù)獲取文胸罩杯省量參數(shù)的方法，解決現(xiàn)有方法主要通過經(jīng)驗豐富的制板技術人員的主觀經(jīng)驗判斷和反復試驗，缺乏科學的依據(jù)，導致合體性差的技術問題，從而提高了文胸制造過程的工作效率和滿足與日俱增的客戶化合體文胸生產(chǎn)需求。
為解決上述技術問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種基于乳房特征參數(shù)獲取文胸罩杯省量參數(shù)的方法，其特征在于首先將乳房視為由通過胸點的水平面所截而形成的上下兩部分構成，測得乳房特征參數(shù)乳房橫徑B1，乳房豐度B2，乳房高度B3，乳房上胸傾角γ；然后根據(jù)建立的下罩杯省量公式和上罩杯省量程序，可以得到以下罩杯省量參數(shù)①下罩杯省量弧長＝π[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/16②下罩杯省道角度α＝180°[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/π(B1+2B3+4B2)③下罩杯省量弦長＝2L④下罩杯省道角度⑤罩杯總省道角度＝α+β其中L，M，β是根據(jù)計算上罩杯省量的程序獲得，上罩杯省量計算的程序流程如圖12所示。
在公式與程序中B1——乳房橫徑，單位為cm；B2——乳房豐度，單位為cm；B3——乳房高度，單位為cm；γ——乳房上胸傾角，單位為度；α——下罩杯省道角度，單位為度；β——上罩杯省道角度，單位為度。
本發(fā)明方法的原理如下一、女性胸形的建模女性理想乳房模型如圖1所建立，N為胸點，水平截面通過胸點形成上下二部分，下半部分表面形態(tài)像四分之一橢球體表面，上半部分為半個傾斜橢圓臺，假設理論模型乳房的內(nèi)側和外側以乳頭為中心對稱。大量女性乳房三維尺寸的隨機樣本調(diào)研和統(tǒng)計分析表明，女性乳房三個半軸a、b、c長度不等，這有力地證實了女性乳房形態(tài)不能視為正圓錐，而圖1所構建模型更合理。
可以想像，文胸罩杯紙樣總的省量可以通過展開下半部分四分之一橢球體表面和上半部分半個傾斜橢圓臺表面來獲取。文胸下罩杯的貼體性尤為重要，基于解析幾何理論，下罩杯四分之一橢球體表面三維平面化的具體過程描述如下。
二、文胸下罩杯紙樣省量公式的構建基于以上所構建的乳房下半體表面為四分之一橢球模型，可以推斷乳房下半部任一方位x，y，z的截面都為橢圓的一部分，因此首先有必要觀察橢圓的基本特性(圖2)，通過胸點的水平橫截面為半個橢圓如圖3。橢圓可以用數(shù)學參數(shù)[(x，y)，(a，b)]如圖2描述，其尺寸通常由長半軸和短半軸a、b定義，坐標原點在中心(0，0)。
橢圓方程為x2a2+y2b2=1---(1)]]>
橢圓周長P的公式為4a∫0π21-a2-b2a2sin2(θ)dθ]]>≈2π12(a2+b2)---(2)]]>或橢圓周長可以最簡潔地用周長公式展開級數(shù)的第一項近似表達為P≈π(a+b) (3)如果設c為z方向半長軸，則橢球方程為x2a2+y2b2+z2c2=1---(4)]]>對應人體，通過手工或3D人體掃描儀可以測得乳房三維尺寸，圖4-6選擇并定義了為獲取罩杯省參數(shù)所需的乳房三維尺寸，圖中B1乳房橫徑；B2乳房豐度； B3乳房高度；B4乳房表面弧長；B5下奶杯弧長；B6乳根弧長。
乳房三維尺寸對應橢球參數(shù)關系如下 b＝乳房豐度＝B2，c＝乳房高度＝B3。
基于乳房下半部近似四分之一橢球和內(nèi)側與外側的對稱性，半橢球體的表面能被擁有n個同量θ的省道近似展平如圖8。
設D＝下罩杯省量總弧長Q＝展平后下罩杯周長(此時為半個橢圓)
=π2(B42+B5)]]>得到，D=Q-B6]]>=π2(B42+B5)-B6---(5)]]>換言之，如果B1、B2、B3值測量能獲取，B4、B5、B6可以表達為(圖7)B4＝π(a+b)/2(6)B5＝π(c+b)/4(7)B6＝π(a+c)/2(8)由于a=B12,]]>b＝B2，c＝B3將方程6-8代入方程5，下罩杯省量總弧長為D＝π[π(a+b)/4+π(c+b)/4]/2-π(a+c)/2＝π[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/16 (9)如果α＝下罩杯省量總弧長對應的合體下罩杯二維紙樣總的省道角度，在一個圓平面中，角度與弧長的對應關系為α＝360°D/2πr(10)近似地r＝(B4/2+B5)/2代入方程10，α＝360°D/π(B4/2+B5) (11)將方程9代入至方程11，最終得到α＝360°[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/16(B4/2+B5)＝180°[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/π(B1+2B3+4B2) (12)
三、文胸上罩杯展開原理上罩杯省道角度β可根據(jù)數(shù)值分析理論，求得乳房上部半個傾斜橢圓臺與乳房下部四分之一橢球體的交線軌跡來獲取(見圖9)。
由直角坐標方程1對應極坐標方程x＝rcosθ，y＝rsinθ， (13)得到r=abb2cos2θ+a2sin2θ---(14)]]>圖10展現(xiàn)的是通過胸點的乳房水平截面，即上罩杯半橢圓臺與下罩杯四分之一橢球體間的交平面，坐標方程參數(shù)a，b與人體乳房三維關系為a＝B1/2，b＝B2。
圖10中弧微分ds=dx2+dy2]]>=r2+(drdθ)2dθ---(15)]]>設θ＝θiri=abb2cos2θi+a2sin2θi]]>=B1B24B22cos2θi+B12sin2θi=r(θi)---(16)]]>Δsi=∫θi-1θir2+(drdθ)2dθ---(17)]]>然而，上述積分需要借助數(shù)值分析方法。在數(shù)種解決定積分數(shù)值分析方法中，使用較普遍的一種是用插值多項式近似表達
∫egf(x)dx≈Σi=0nwif(xi)---(18)]]>其中[e，g]根據(jù)基點{x0，x1，…，xn}被分成n份等距節(jié)點h=xi+1-xi=g-en]]>經(jīng)典方法有矩形公式，梯形公式和辛浦生公式，辛浦生公式較精確，形式如下∫egf(x)dx≈h3[f(x0)+4f(x1)+2f(x2)+4f(x3)+Λ+4f(xn-1)+f(xn)]---(19)]]>其中x0＝e，xn＝g，{xi+1＝xi+h，i＝0，1，…，n-1}，h＝(g-e)/n，n為偶數(shù)。
上罩杯半橢圓臺與水平面夾角γ(圖11)可由人體上測量獲取，Δsi對應θi-1，θi，(xi-1，yi-1)和(xi，yi)，yi＝risinθi得到Δvi＝vi-vi-1＝Δyicosγ＝(yi-yi-1)cosγ (20)根據(jù)勾股定理Δui=Δsi2-Δvi2---(21)]]>ui=Σk=1iΔuk]]>由辛浦生方法獲取了Δsi，進而可以得到Δvi、Δui，最終上罩杯半橢圓臺與過胸點的水平截面的展開軌跡就能設法得到由于L=v(θ=π2)]]>＝bcosγ＝B2cos(γ) (22)M=u(θ=π2)]]>
tanβ2=LM]]>因此，β=2tan-1(LM)]]>圖12描述的是上罩杯省量計算的程序流程圖。
本發(fā)明方法的技術特點是1、本發(fā)明方法基于乳房特征參數(shù)，根據(jù)建立的乳房模型和罩杯省量公式、程序，可以獲取與之相配乳房結構的文胸罩杯省量，從而能快速設計合體文胸紙樣。
2、本發(fā)明方法獲取省量方法區(qū)別于以往一貫采用的主觀經(jīng)驗判斷和反復試驗的做法，同時也打破了傳統(tǒng)的圓錐乳房形態(tài)的思維方式。
本發(fā)明方法的技術效果是利用此模型、公式和程序，可以基于乳房特征參數(shù)獲取與之相配乳房結構的文胸罩杯省量，這樣可以為內(nèi)衣企業(yè)文胸紙樣設計提供理論依據(jù)，從而能快速設計合體文胸紙樣，省去了盲目反復試驗所造成的時間和精力的浪費。此外，能滿足日益高漲的客戶化文胸生產(chǎn)的需求，提高文胸合體性的要求。


圖1是女性乳房理想模型圖。
圖2是橢圓形圖。
圖3是橢球形圖。
圖4是胸部橫截面圖。
圖5是胸部正視圖。
圖6是乳房側視圖。
圖7是下罩杯乳房模型圖。
圖8是下罩杯平面展開9是上罩杯平面展開軌跡和省角示意圖。
圖10是通過胸點的乳房水平截面圖。
圖11是胸部模型的側面圖和上罩杯的展開圖。
圖12是上罩杯省量計算的程序流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種基于乳房特征參數(shù)獲取文胸罩杯省量參數(shù)的方法，首先將乳房視為由通過胸點的水平面所截而形成的上下兩部分構成，測得乳房特征參數(shù)乳房橫徑B1，乳房豐度B2，乳房高度B3，乳房上胸傾角γ；然后根據(jù)建立的下罩杯省量公式和上罩杯省量程序，可以得到以下罩杯省量參數(shù)①罩杯省量弧長＝π[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/16②下罩杯省道角度α＝180°[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/π(B1+2B3+4B2)③下罩杯省量弦長＝2L④下罩杯省道角度β=2tan-1(LM)]]>⑤罩杯總省道角度＝α+β
其中L，M，β是根據(jù)計算上罩杯省量的程序獲得，上罩杯省量計算的程序流程如圖12所示。
表1列舉了三種不同罩杯大小的新舊二種方法獲取省量的結果。
表1應用實例及與傳統(tǒng)方法的精度比較

經(jīng)過實驗驗證，通過本發(fā)明方法獲得的結果與實際合體文胸省量基本一致，而傳統(tǒng)方法的結果遠遠小于實際量，因此傳統(tǒng)方法只能適用帶有松量的外衣，對于文胸必須在此基礎上，再不斷反復試驗才能得到更合體的罩杯省量，而新方法能科學、快速地滿足合體文胸的要求。
權利要求
1.一種基于乳房特征參數(shù)獲取文胸罩杯省量參數(shù)的方法，其特征在于首先將乳房視為由通過胸點的水平面所截而形成的上下兩部分構成，測得乳房特征參數(shù)乳房橫徑B1，乳房豐度B2，乳房高度B3，乳房上胸傾角γ；然后根據(jù)建立的下罩杯省量公式和上罩杯省量程序，可以得到以下罩杯省量參數(shù)①下罩杯省量弧長＝π[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/16②下罩杯省道角度α＝180°[(B1+2B3)(π-4)+4πB2]/π(B1+2B3+4B2)③下罩杯省量弦長＝2L④下罩杯省道角度β=2tan-1(LM)]]>⑤罩杯總省道角度＝α+β其中L，M，β是根據(jù)計算上罩杯省量的程序獲得。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于乳房特征參數(shù)獲取文胸罩杯省量參數(shù)的方法，其特征在于該上罩杯省量計算的程序流程是①輸入B1，B2，γ，Δθ值；②i＝0；θ0＝0；M＝0；v0＝0；③i＝i+1；θi＝iΔθ；ri＝r(θi)；Δsi=∫θi-1θir2+(drdθ)2dθ;]]>vi＝risin θicosγ；Δvi＝vi-vi-1；Δui=Δsi2-Δvi2;]]>M＝M+Δui④若θi=π2,]]>則⑤；否則，③；L＝B2cosγ⑤β=2tan-1(LM).]]>
全文摘要
本發(fā)明屬于文胸制板過程中的罩杯省量設計技術，特別是一種基于乳房特征參數(shù)獲取與之相配乳房結構的文胸罩杯省量參數(shù)方法。首先將乳房視為由通過胸點的水平面所截而形成的上下兩部分構成，測得乳房特征參數(shù)乳房橫徑B
文檔編號A41C5/00GK1833556SQ200610025718
公開日2006年9月20日 申請日期2006年4月14日 優(yōu)先權日2006年4月14日
發(fā)明者王建萍, 張渭源 申請人:東華大學