Ngành công nghiệp may đã hình thành từ rất lâu và trong quá trình phát triển có
những giai đoạn còn gặp khó khăn nhưng ngành chưa bao giờ mất đi sức ảnh hưởng vốn
có trên thị trường. Trên thế giới nói chung, ở Việt Nam nói riêng, ngành công nghiệp
may luôn đóng góp đáng kể cho sự phát triển kinh tế. Khoa học kỹ thuật đã có nhiều
tiến bộ vượt bậc và đã được ứng dụng vào ngành công nghệ may góp phần nâng cao
năng suất, chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Nhờ có các nghiên cứu và xây dựng phần mềm ba chiều, việc thiết kế quần áo ảo
đã được phát triển nhanh chóng, phù hợp với kích thước cơ thể thực của người mặc mà
không cần sự hiện diện thực tế của người đó và theo đúng kích cỡ quy định của một số
thị trường nhất định. Thiết kế mẫu quần áo ba chiều đã được thực hiện trong một số năm
gần đây, đã giúp quá trình phát triển sản phẩm một cách hiệu quả hơn, rút ngắn thời gian
đưa sản phẩm thời trang ra thị trường, tiết kiệm chi phí trong sản xuất quần áo hiện đại
và thu được nhiều kết quả quan trọng khác. Để phục vụ cho việc thiết kế quần áo ba
chiều trên máy tính, có nhiều nghiên cứu đã đề xuất các phương pháp thiết kế quần áo
trực quan, linh hoạt và đánh giá độ vừa vặn của mẫu thiết kế sao cho phù hợp với hình
dáng của một người cụ thể. Bề mặt quần áo sẽ được bao phủ lên bề mặt mô hình ba
chiều cơ thể người như khi con người mặc quần áo trong thực tế. Để đảm bảo sự phù
hợp đó, xem xét khoảng không gian giữa bề mặt cơ thể người và quần áo trong quá trình
thiết kế mẫu ba chiều là cần thiết. Khoảng không gian giữa bề mặt cơ thể người và mặt
trong của quần áo là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đáng kể đến độ vừa vặn về kích thước
của quần áo. Nghiên cứu khoảng không gian giữa bề mặt cơ thể người và mặt trong của
quần áo trong môi trường ba chiều đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm, tuy nhiên,
việc nghiên cứu này còn chưa đầy đủ. Các dữ liệu quét thu được, các mô hình cơ thể
người, mô hình quần áo được tạo ra cần phải chính xác để đảm bảo quần áo thiết kế tạo
được sự phù hợp với người mặc trong môi trường thích hợp.
219 trang |
Chia sẻ: Tài Chi | Ngày: 27/11/2023 | Lượt xem: 229 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu mối quan hệ về khoảng cách trong không gian giữa cơ thể người và trang phục phục vụ thiết kế ba chiều, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỖ THỊ THỦY
NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ VỀ KHOẢNG CÁCH TRONG
KHÔNG GIAN GIỮA CƠ THỂ NGƯỜI VÀ TRANG PHỤC
PHỤC VỤ THIẾT KẾ BA CHIỀU
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ DỆT, MAY
HÀ NỘI, 2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỖ THỊ THỦY
NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ VỀ KHOẢNG CÁCH TRONG
KHÔNG GIAN GIỮA CƠ THỂ NGƯỜI VÀ TRANG PHỤC
PHỤC VỤ THIẾT KẾ BA CHIỀU
NGÀNH: Công nghệ Dệt, May
MÃ SỐ: 9540204
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ DỆT, MAY
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. NGUYỄN THỊ THÚY NGỌC
2. PGS. TS. NGÔ CHÍ TRUNG
HÀ NỘI, 2023
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan tất cả các nội dung trong luận án “Nghiên cứu mối quan hệ về
khoảng cách trong không gian giữa cơ thể người và trang phục phục vụ thiết kế ba
chiều” là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các thực nghiệm được tiến hành một cách
cẩn thận, nghiêm túc và khoa học trong quá trình nghiên cứu. Các số liệu, kết quả nghiên
cứu trong luận án hoàn toàn trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong
bất kỳ công trình nghiên cứu của tác giả khác. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã
được trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Hà Nội, ngày 29 tháng 9 năm 2023
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN THỊ THÚY NGỌC
Tác giả luận án
Đỗ Thị Thủy
PGS. TS. NGÔ CHÍ TRUNG
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sự ghi nhận sâu sắc đến thầy cô
hướng dẫn khoa học TS. Nguyễn Thi Thúy Ngọc và PGS.TS. Ngô Chí Trung đã
hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
quá trình học tập và thực hiện luận án. Sự giúp đỡ, hỗ trợ và hướng dẫn của các
thầy cô đã giúp tôi học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm trong nghiên
cứu khoa học.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Đại học Bách khoa Hà Nội, Ban đào tạo Sau đại
học, Viện/khoa Dệt may Da giầy và Thời trang, các thầy cô đã tạo điều kiện
thuận lợi và dành thời gian để đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành
bản luận án này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến Trường Đại học
Công nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi được tham gia học tập, nghiên cứu
và hoàn thành luận án. Đây cũng là dịp để tôi cảm ơn các thầy cô giáo và đồng
nghiệp thuộc khoa Công nghệ may & Thiết kế Thời trang, trường Đại học Công
nghiệp Hà Nội đã luôn động viên, khích lệ trong suốt quá trình tôi thực hiện luận
án.
Tôi xin cảm ơn gia đình và những người thân đã luôn bên tôi, ủng hộ và
động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.
Trong quá trình thực hiện luận án không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi
rất mong nhận được góp ý của các thầy cô, đồng nghiệp và các nhà khoa học để
luận án được hoàn thiện hơn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà nội, ngày 29 tháng 9 năm 2023
Tác giả luận án
Đỗ Thị Thủy
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ..................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .................................................................. vii
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN ................................................................ 1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN .................................................. 2
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN ...................... 3
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN ................................................. 3
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN ......................................... 3
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA LUẬN ÁN ........................................................ 4
7. GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN .......................................................... 4
8. ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN ............................................................................ 5
9. KẾT CẤU CỦA LUẬN ÁN .............................................................................. 5
CHƯƠNG 1 . NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN ................................................................ 6
1.1 Mô hình mô phỏng cơ thể người ............................................................................... 6
1.1.1 Khái quát chung về quét ba chiều cơ thể người ..................................................... 6
1.1.2 Dữ liệu cơ thể người ba chiều ................................................................................ 7
1.2 Phương pháp thiết kế quần áo ba chiều ................................................................... 16
1.2.1 Phương pháp thiết kế mẫu mới quần áo ba chiều ................................................. 17
1.2.2 Phương pháp phát triển mẫu thiết kế ba chiều ..................................................... 21
1.2.3 Một số phần mềm thiết kế quần áo ba chiều ........................................................ 24
1.3 Khoảng không gian giữa bề mặt cơ thể người và quần áo ...................................... 25
1.3.1 Khái quát về khoảng không gian .......................................................................... 25
1.3.2 Tính toán và phân phối lượng dư thiết kế ba chiều .............................................. 28
1.4 Kết luận chương 1 ................................................................................................... 36
CHƯƠNG 2 . ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 38
2.1 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 38
2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 38
2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu .................................................................... 41
2.3.1 Xây dựng mô hình toán học để xác định khoảng cách hướng tâm giữa bề mặt cơ
thể người và mặt trong áo .............................................................................................. 43
2.3.2 Thiết lập bộ dữ liệu khoảng cách hướng tâm từ bề mặt cơ thể người đến mặt
trong áo và ứng dụng thiết kế trang phục ba chiều........................................................ 62
2.4 Kết luận chương 2 ................................................................................................... 72
CHƯƠNG 3 . KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ........................................ 73
3.1 Kết quả xây dựng mô hình toán học để xác định khoảng cách hướng tâm giữa bề
mặt cơ thể người và mặt trong áo .................................................................................. 73
3.1.1 Kết quả tái tạo mô hình mô phỏng ba chiều cơ thể người .................................... 73
3.1.2 Mô hình toán học khoảng cách hướng tâm giữa bề mặt cơ thể người và mặt trong
áo ....................................................................................................................... 86
3.2 Kết quả thiết lập bộ dữ liệu khoảng cách hướng tâm giữa bề mặt cơ thể người - mặt
trong áo và ứng dụng thiết kế trang phục ba chiều...................................................... 114
3.2.1 Sự thay đổi của khoảng cách hướng tâm cho áo rộng tùy biến .......................... 114
3.2.2 Mô hình dự báo vùng áo tiếp xúc với bề mặt cơ thể người ................................ 115
3.2.3 Phân bổ kích thước cho vòng ngực, vòng eo, vòng gấu ..................................... 119
3.2.4 Mô hình ba chiều cho áo rộng tùy biến .............................................................. 124
3.2.5 Mô hình mô phỏng ba chiều khoảng không gian giữa bề mặt cơ thể và áo ....... 127
3.2.6 Kết quả ứng dụng bộ dữ liệu khoảng cách hướng tâm vào thiết kế trang phục ba
chiều ..................................................................................................................... 129
3.3 Kết luận chương 3 ................................................................................................. 132
KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN ..................................................................................... 135
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ....................................................................... 137
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ...................... 138
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 139
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
3D ba chiều
AIC
Akaike Information Criterion
(Chỉ số để lựa chọn giữa các mô hình thống kê)
B-spline Basic spline (Đường cong cơ sở)
C Hằng số tùy thuộc vào sai số α và β
CAD Computer Aided design (Thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính)
CAM
Computer Aided Manufacturing (Sản xuất có sự hỗ trợ của máy
tính)
d Hiệu số ảnh hưởng
ES Effect Size (Mức độ ảnh hưởng)
GEA Girth Easy Allowance (Lượng dư chu vi)
ISO
International Organization for Standardization (Tổ chức tiêu chuẩn
hóa quốc tế)
KES - F
Kawabata Evaluation System for Fabrics
(Hệ thống đánh giá vải Kawabata)
LASS
Loughborough anthropometric shadow scanner
(Máy quét hình bóng nhân trắc học Loughborough)
LMG
Viết tắt của tên ba nhà thống kê: Lindermann, Merenda, Gold
(Thước đo mức độ quan trọng của từng biến trong mô hình toán
học)
N Cỡ mẫu cần thiết
NURBS Non-Uniform Rational B-Spline
R Ngôn ngữ lập trình R
REA Radial Ease Allowance (Lượng dư hướng tâm)
SD Standard Deviation (Độ lệch chuẩn)
SfS Phương pháp Shape-from-Silhouette
SGEA Segmental Girth Ease Allowance (Lượng dư chu vi phân đoạn)
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
α Sai số loại 1
β Sai số loại 2
Chữ viết tắt/
Ký hiệu
Giải thích
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả kiểm định mô hình phần thân ma-nơ-canh ...................................... 76
Bảng 3.2. Kết quả kiểm định của các lát cắt có chênh lệch < 0.5mm ........................... 78
Bảng 3.3. Kết quả kiểm định của các lát cắt có chênh lệch > 0.5mm ........................... 79
Bảng 3.4. Kết quả kiểm định của các lát cắt có trị số p > 0.05 ..................................... 79
Bảng 3.5. Tái tạo mô hình cơ thể người dùng cho nghiên cứu ..................................... 87
Bảng 3.6. Kết quả phân thành 16 nhóm lát cắt .............................................................. 92
Bảng 3.7. Kết quả phân thành 12 nhóm điểm ............................................................... 93
Bảng 3.8. Dữ liệu khoảng cách hướng tâm cho từng điểm tại các vùng điểm-lát cắt ... 97
Bảng 3.9. Lượng dư nửa vòng ngực ............................................................................ 108
Bảng 3.10. Lượng dư nửa vòng eo của áo tùy biến, mô hình và áo thực .................... 108
Bảng 3.11. Lượng dư nửa vòng gấu của áo tùy biến, mô hình và áo thực .................. 109
Bảng 3.12. Ma trận vùng khoảng cách hướng tâm của các áo và phân bổ hệ số xác
định trong mô hình ...................................................................................................... 110
Bảng 3.13. Xu hướng tiếp xúc của áo với cơ thể người khi thay đổi độ rộng áo........ 116
Bảng 3.14. Lượng dư nửa vòng ngực của áo tùy biến, mô hình và áo thực................ 120
Bảng 3.15. Lượng dư nửa vòng eo của áo tùy biến, mô hình và áo thực .................... 121
Bảng 3.16. Lượng dư nửa vòng gấu của áo tùy biến, mô hình và áo thực .................. 121
Bảng 3.17. Phân bổ chiều dài biên dạng lát cắt đi qua ngực (lát cắt 141) .................. 122
Bảng 3.18. Phân bổ chiều dài biên dạng lát cắt đi qua eo (lát cắt 69) ......................... 123
Bảng 3.19. Phân bổ chiều dài biên dạng lát cắt đi qua gấu (lát cắt 1) ......................... 124
Bảng 3.20. Mô hình ba chiều các áo rộng tùy biến theo dữ liệu khoảng cách tính toán
..................................................................................................................................... 125
Bảng 3.21. Mô hình ba chiều khoảng không gian giữa bề mặt cơ thể và áo có lượng dư
nửa vòng ngực là 35mm theo hướng dọc tại các điểm ................................................ 127
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Các mặt phẳng chính của cơ thể người [8] ...................................................... 8
Hình 1.2. Mô hình cơ thể người và các đặc trưng ngữ nghĩa phân đoạn [9]................... 9
Hình 1.3. Ba điểm đặc trưng chính và sáu phần ngữ nghĩa [20] ................................... 11
Hình 1.4 . Các lát cắt cơ bản và lát cắt ngực [5] ........................................................... 11
Hình 1.5. Hình dáng ma-nơ-canh tham số được kiểm soát bởi các lát cắt ngang [26] . 12
Hình 1.6. Các mặt phẳng cơ thể giải phẫu [28] ............................................................. 12
Hình 1.7. Đo khoảng cách [28] ..................................................................................... 12
Hình 1.8. Mô hình tính toán cho toàn bộ cơ thể [29]. ................................................... 13
Hình 1.9. Các mô hình được tính toán cho các hình dạng hông khác nhau [29]. ......... 13
Hình 1.10. Mô hình hình thái các đường viền chính [8] ............................................... 14
Hình 1.11. Mô hình hình thái các đường viền chính và thứ cấp [8].............................. 14
Hình 1.12. Các mảnh đắp đặc trưng nội suy [32] .......................................................... 14
Hình 1.13. Quá trình phát triển một hình thể chuẩn [33] .............................................. 14
Hình 1.14. Ví dụ về tạo mặt cắt ngang trung bình [33] ................................................. 15
Hình 1.15. Biến dạng bề mặt lát cắt [35] ....................................................................... 15
Hình 1.16. Khung thuật toán tạo mô hình áo ba chiều [49] .......................................... 17
Hình 1.17. Ma-nơ-canh và hệ thống đo ba chiều [50] ................................................... 18
Hình 1.18. Các điểm đo và bề mặt tái tạo tại vùng vừa vặn [50] .................................. 18
Hình 1.19. Ví dụ về mẫu quần áo ba chiều [50] ............................................................ 18
Hình 1.20. Mặt sau của váy ba chiều của một đối tượng điển hình [51] ...................... 18
Hình 1.21. Mặt sau của chiếc váy ba chiều được mặc trên cơ thể [51] ......................... 18
Hình 1.22. Biến dạng của mô hình cơ thể ba chiều bằng phương pháp biến dạng tự do
[53] ................................................................................................................................. 18
Hình 1.23. Chuyển bề mặt cơ thể ba chiều thành mặt phẳng hai chiều [54] ................. 18
Hình 1.24. Mô hình bề mặt của nửa thân áo với các điểm và đường nét tương ứng [55]
....................................................................................................................................... 19
Hình 1.25. Thiết lập khung dây cơ bản theo các đặc trưng của cơ thể [56]. ................. 19
Hình 1.26. Phân phối lượng dư vòng ngực [56] ............................................................ 19
Hình 1.27. Quần áo có thể phát triển được bằng cách lắp ráp các vùng tam giác [56] . 19
Hình 1.28. Ví dụ cho thuật toán cắt lưới ba chiều [7] ................................................... 20
Hình 1.29. Định nghĩa mẫu thiết kế ba chiều (a) và hai chiều (b) [63] ......................... 20
Hình 1.30. Khung dây sau cùng của nửa bên phải cơ thể ảo [65] ................................. 21
Hình 1.31. Mẫu cuối cùng của áo cá nhân [65] ............................................................. 21
Hình 1.32. Quá trình tạo mẫu quần áo tùy chỉnh ba chiều [67] .................................... 22
Hình 1.33. Khoảng không gian giữa bề mặt cơ thể người và mặt trong của quần áo ... 26
Hình 1.34. Trực quan hóa lượng dư thiết kế ba chiều [12] ........................................... 26
Hình 1.35. Khoảng cách khác nhau giữa cơ thể và quần áo [94] .................................. 27
Hình 1.36. Giao điểm của đường pháp tuyến và đường cong của quần áo [98] ........... 27
Hình 1.37. Khoảng cách pháp tuyến giữa cơ thể người và quần áo [98] ...................... 27
Hình 1.38. Tính toán lượng dư hướng tâm ở vòng eo [98] ........................................... 28
Hình 1.39. Lương dư xuyên tâm cho phép ở vòng eo [98] ........................................... 28
Hình 1.40. Cách tính kích thước không gian theo đường pháp tuyến với bề mặt cơ thể
[58] ................................................................................................................................. 28
Hình 1.41. Tính toán giá trị lượng dư không gian cổ tay (A), khuỷu tay (B) và bắp tay
(C) [58] .......................................................................................................................... 29
Hình 1.42. Mô tả phương pháp đo khoảng không gian giữa cơ thể người và áo [99] .. 29
Hình 1.43. Lương dư thiết kế cho phép [99] ................................................................. 30
Hình 1.44.Một số phương pháp xác định lượng dư [101] ............................................. 30
Hình 1.45. Lượng dư cho phép trên các phân đoạn chu vi [101] .................................. 31
Hình 1.46. Phân phối lượng dư trên ngưc (BL), eo (WL), hông (HL) [103] ................ 32
Hình 1.47. Hình mặt cắt ngang ngực tập trung vào đường may bên sườn [104] .......... 32
Hình 1.48. Hình mặt cắt ngang ngực có lượng dư được phân bố cân bằng [104] ........ 32
Hình 1.49. Hình chiếu của mặt cắt ngang quần áo và cơ thể tương ứng [106] ............. 33
Hình 1.50. Sơ đồ giao diện hoạt động của chương trình [110] ..................................... 34
Hình 1.51. Thêm lượng dư vào eo và vai của áo [111] ................................................. 35
Hình 1.52. Khoảng cách D Text [112] .......................................................................... 35
Hình 2.1. Các vị trí nhân trắc trên cơ thể người ............................................................ 39
Hình 2.2. Các nút khâu đánh dấu vị trí nhân trắc trên áo trước khi quét 3 chiều .......... 39
Hình 2.3. Các nút khâu đánh dấu nổi gờ thu được sau khi quét 3 chiều ....................... 39
Hình 2.4. Bóng của mảnh băng dính trắng và dấu “+” đánh dấu vị trí nhân trắc trên bề
mặt cơ thể người ............................................................................................................ 39
Hình 2.5. Mẫu thân trước và thân sau áo cơ bản được thiết kế bằng phương pháp phủ
vải lên ma-nơ-canh phần thân cơ thể nữ giới ................................................................ 40
Hình 2.6. Đánh dấu các mốc đo trên ma-nơ-canh ......................................................... 44
Hình 2.7. Thiết bị quét cầm tay Artec Eva [116] .......................................................... 44
Hình 2.8. Các lát cắt chính và phụ ................................................................................. 46
Hình 2.9. Bề mặt kẻ (a) và nội suy Taylo thẳng (b) [117] ............................................ 47
Hình 2.10. Ma-nơ-canh thực ......................................................................................... 48
Hình 2.11. Đường spline đi qua 10 điểm ...................................................................... 48
Hình 2.12. Đường spline đi qua 15 điểm ............................................