华东地区青年男子腰部动态参数的灰色模型.pdf

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1、第2 8 卷第1 2 期 2 0 0 7 年1 2 月 纺织学报 J 伽m a 】o fT e x t i kR e s e a I h V 0 1 2 8N o 1 2 D e c 2 0 0 7 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 r 7 ) 1 2 0 1 0 3 0 4 华东地区青年男子腰部动态参数的灰色模型 王红歌1 ，闰巧2 ，张文斌2 ( 1 河南工程学院，河南郑州4 5 0 0 0 r 7 ；2 东华大学，上海2 0 0 0 5 1 ) 摘要以华东地区2 0 一3 0 岁青年男子半腰围的动态形变量为分析对象，采用常规统计和快速聚类分析( K m e s )

2、 相结合的方法，借助S P s s 统计软件，得到下体半腰围动态变化总趋势。并在此基础上，运用灰色系统 G M ( 1 ，1 ) 模型理论，借助M a t L a b 数学软件，建立各个动作下各类别半腰围形变量变化规律的数学优化模型，经检验 表明模型是该状态下半腰围形变量较为理想的变化模型，对下装结构设计中运动舒适性的研究具有参考价值。 关键词人体体型；形变量；灰色理论；数学模型 中图分类号：偈9 4 1 1 7文献标识码：A G r e ym o d e lo fd y n a m i cp a r a m e t e r so fy o u n gm e n sw a i s t i nE

3、 a s tC h i n a W A N GH o n 联r e l ，Y A NQ i a 0 2 ，Z H A N GW e n b i n 2 ( 1 胁加n ，m t 拓眦矿酰咖删昭，z k 愕如u ，胁懈4 5 0 0 0 r 7 ，c 航船；2 D 0 ，动砂，S 地增k i 2 0 0 0 5 1 ，吼讹) A b s t 阻c tn i ss t u d ya I l a l y z e dt h ed y n a l l l i ca l o u n to fd e f o n 腿t i o no fh a l f 二w a i s t l i n eo fy o u I

4、l gm 明a g e d2 0 一3 0 i n 山er e g i o no fE a s tC h i n au s i n gt h es t a t i s t i c a lm e t h o dn a m e dg e n e r a ls t a t i s t i c a l 锄dK n l e 锄s ，觚dt h et o t a l t e n d e n c yo fh a n w a i s t sm o 、r e m e n tc h a n 霄ew o b t a i n e db yr I l e a n so fs 协t i s t i c a ls o f

5、t w a 肥S P S S T h i sp a p e ru s e d t h e 铲e yt h e o r yG M ( 1 ，1 ) 肌dn l a t hs o f t w a r eM a t L a bt ob u i l dt h eo p t i I I l i z e dr I l a t h e r n a t i c sm o d e lo ft h el 删o f c h a l l g e 锄dt h e 砌o u n to fd e f o 咖t i 伽o fh a w a i s n i n ef b re a c hI n o t i o n T h ee

6、 x p e r i m e n t sr e v e a l e dt h a tt l l e m o d e l ss i m u I a t e dd a t aw 鹊i ng o o d 雒阳e n 地n t 诵t ht h ea c t u a ld a t aa r I di tw o u l do f 琵rr e f e r e n c ev a l u ef 曲t h e r _ e s e a r c ho fn l o t i v ec o m f o r ti nl o w e r 琢邛I e n td e s i g n K e yw o r d st y p eo

7、fh u m a nb o d y ；a m o u mo fd e f b m l a t i o n ；g r e yt l I e o r y ；啪t h e m a t i c sm o d e l 动态人体体型研究是在静态体型特征的基础 上，通过合适的计测手段，来获取各种动作下人体各 部位皮肤的变形方向和变形量，并借助较为科学的 处理手段，得到人体在动态情况下的体型变化规律。 动态实验着重从微观角度来考察人体体型的变 化，涉及的因素非常多，包括定性和定量2 种因素， 实验手段比较复杂，对实验对象要求比较高。国外 的研究主要集中在美国和日本u 4 1 ，他们通过适当 的测量手段获得了身

8、体在不同姿势下不同部位的皮 肤伸长率，为服装运动松量的研究提供了参考依据。 本文以华东地区青年男子半腰围的形变量为分析对 象，借助灰色系统理论的相关知识，以定性分析为先 导，紧密结合定量分析，并进而建立各个动作半腰围 形变量变化规律的数学优化模型。 1动态实验 实验对象是华东地区2 0 。3 0 岁的青年男子，主 要对下体左半部进行实验，因为本文将男子下体左 右部分近似为对称体，故为简单起见只以半腰围作 为测量对象，并通过其变化规律来预测腰围的变化 规律。测量工具为马丁测量仪，测量方法为人体描 线法怛1 。结合实验对象的生活习惯和人体工效学的 相关知识，选取了4 种动作：抬腿1 5c m ，坐

9、高4 2c m ， 前弯曲9 0 0 ，自然步行( 步幅6 5c m ) 。测量部位及现场 测量示意见图l 。 收稿日期：2 0 0 6 0 9 一1 3 修回日期：2 0 0 7 0 l 一2 3 作者简介：王红歌( 1 9 8 2 一) ，女，硕士生。研究方向为服装结构及数字化。闫巧，通讯作者。E I i l ：d o v e 2 6 1 2 6 c 伽。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 0 4 纺织学报 第2 8 卷 l l y ，一，

10、| f | I 3 r ， 侧前后 图l 测量部位及现场测量示意图 F i g 1 M e 私u r e m e n tp i t i o n f i e l dm e 踮u 陀m e n t8 k e t c hm a p 、 形。形6 的界定：形。为腰围线耽和。的交汇 点，耽为耽线和。的交汇点，形。耽构成被测体 体表半腰围。 2数据分析 通过各动作下半腰围( 形。矾) 的形变量检验分 析，发现其变化规律同身高和半腰围的关系密切，且 变化趋势同半腰围身高变化态势基本上一致。为 此，采用统计学上的快速聚类分析( K 眦觚s ) 方 法哺 ，将身高、半腰围作为聚类变量把测量数据分成 3 类，各个

11、动作下各类别半腰围的形变量平均值、半 腰围身高的平均值见表l ，腰部形变变化趋势如 图2 所示。 表1 形变量与半腰围身高的平均值 T h b 1A v e r a 眢e 训I 聘o fd e f o m m 6 0 n 姗。咖t b a 刺h e i g I I t 注：负号表不形变量为收缩状。 由表l 、图2 可知：各个动作下，半腰围的变化 量在拉伸时都呈现：第3 类 第l 类 第2 类；收缩 时也都呈现：第3 类 第l 类 第2 类。 虽然形变量变化趋势同半腰围身高的变化趋 势一致，但二者的相关性并不显著，并不存在线性关 系，即不能用半腰围身高来刻画出半腰围的变化规 律，再加上动态实验由

12、于实验难度系数大，样本数量 有限，所以从统计学的角度来量化半腰围形变量的 变化规律不太适用，故本文采用G M ( 1 ，1 ) 模型b 3 来 量 制 碘 抬腿1 5c m坐两4 2c m前丐衄9 0 -步行 动作类别 图2 各动作下形变量变化趋势图 F i g 2 T r e n dp i c t u r eo fd e f o 咖a t i o na n m u n ta te 扯hm o v e m e n t 描述腰部动态参数的变化规律。 3 G M ( 1 ，1 ) 模型的建立 1 ) 设茗为非负序列： X o ：( 菇o ( 1 ) ，算o ( 2 ) ，菇o ( 厅) ) 式中：

13、戈o ( 1 j ) 0 ，后= l ，2 ，n ；x 1 为x o 的 1 A G O 序列： X ：( 石1 ( 1 ) ，茹1 ( 2 ) ，石1 ( n ) ) I 而茗n ( | ) = 菇：o ) ( i ) ，| = l ，2 ，n ；为 x “的紧邻均值生成序列： Z ：( ：1 ( 2 ) ，彳1 ( 3 ) ，：1 ( n ) ) 其中z 1 ( | | ) ：O 5 算D ( 五) + O 5 髫1 ( | | 一1 ) ；| = 2 ， 3 ，no 三= ( 口，6 ) 为参数列，且 y = 戈o ( 2 ) 茗o ( 3 ) ： 聋o ( ，毫) 曰= z 1 ( 2

14、 ) z 1 ( 3 ) ： z 1 ( n ) 耽眦舭 肌 舭 础 舭 6 4 2 O 8 6 4 2 O 2 4 6他m瞄眈；似舶 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第1 2 期王红歌等：华东地区青年男子腰部动态参数的灰色模型 1 0 5 。 则灰色微分方程老o ( 后) + 似n ( J j ) ：6 的最 小二乘估计参数列三= 口，6 为 三：( 曰曰) 。1 曰1 y 则灰色模型为 ( 1 、 氅一+ “) ：6 a f 时间响应公式为 须

15、先通过2 ) 、3 ) 来验证x 佃的准光滑性、x “的准指 数规律，即x 必须满足是准光滑序列，x j 必须满 足准指数规律。 通过各动作下，半腰围形变量灰色1 A G O 序列 的生成及准光滑性与准指数规律检验得出各类别、 各动作下半腰围形变量的G M ( 1 ，1 ) 适用度分析表， 见表2 。 ；D ( 1 j + 1 ) ：I 菇( o ( 1 ) 一旦le 一止+ 旦 表2 灰色模型选用表 ( o ) ，j T 曲2 G r e ym o d e I 辩l e c t i o f o m ，j ： = 1 ；舐芸圭) _ ! 兰：，竺耄! ，冀：二二爱 - 囊 ：工了瓦 舅庀一l

16、，米驰I ”o ” 荫窖曲 D ( | | ) O 且0 5 时，则x 称为准光滑二二二_ 二二二二二二二二二 序玑 。 蓁鬟篡薹：嚣篡 ( 1 ) T 、 。一 一 一。 3 ) 仃1 ( 后) ：若了芝称为。x ”的级比，当 第3 类 适用 适用适用 不适用 仃( 蠡) 1 + Ol + e 且e O 5 时，则称x “满足根据G M ( 1 ，1 ) 模型适用性分析结果，借助 准指数规律。M a t L a b 得到各类别各动作下腰部形变量的灰色模 在运用1 ) 中的微分方程来进行模拟求值时必型，见表。 为了从数量的角度来体现灰色建模的优越性， 就必然要验证各类别各动作下的模拟效果，但限

17、于 篇幅，本文只以“第1 类中抬腿1 5c m ( 1 5 号) 、坐高 4 2c m ( 6 一l O 号) ”为例检验灰色模型的模拟效果，模 拟结果见表4 和图3 。 表4 模拟效果验证表 T a b 4V 柚d a 6 D no f 曲叫I I l a 6 姐d f e c t I23456789l O 样本个数 图3 模拟效果比较图 F i g 3C o m p a r i 8 帆0 fs i m u L 出o ne 丘t 4结束语 为探寻人体腰部动态变形量的变化规律，本文 采用灰色理论的相关知识，借助定性与定量相结合 5 0 5 0 5 0 5 0 ” 如 ” 加 ” 旧 o g、猷

18、镊f 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 0 6 纺织学报 第2 8 卷 的分析手段，得到了人体运动状态下腰部形变量较 2 为理想的变化模型，这将有助于从量化的角度来分 ， 析身高、腰围等因素对腰部动态变形量的影响，并对 下装结构设计中运动舒适性的研究具有较高的参考 4 价值。撇穗 5 参考文献： 1 中泽愈衣服解剖学人体构造美的要素， 少一 6 y M 日本：株式会社文化力亏一印刷，1 9 9 6 ：4 w 1 _ H _ H I _ “ ( 上

19、接第9 8 页) 图1 0 特征数据对话框 F i g 1 0D i a l o g I l eb 以o fc h a r a c t e r i s t i cv a l 日本人间工学会衣服部会新编被服与人体 M 日 本：日本出版局，1 9 8 1 ：9 5 一1 1 1 日本文化女子大学被服构成研究室被服构成学理论 篇 M 日本：日本文化出版局，1 9 8 5 ：5 3 7 0 郅晓磊男子下体动态变化及贴体裤装结构研究 D 上海：东华大学，2 0 0 5 刘思峰灰色系统理论及其应用 M 2 版北京：科学 出版社，1 9 9 9 ：1 2 4 1 2 6 余建英，何旭宏数据统计分析与s P

20、S s 应用 M 北 京：人民邮电出版社，2 0 0 3 ：6 _ 一w 一I _ _ “。- - m m m _ ”“- - I 。I - H 通过对实验样衣与对应的标准平面款式图的分析， 说明了对于服装标准平面款式图与平面结构图数字 化转化原理的可行性、正确性。最后，针对领口领以 A u t o c A D 为平台，建立了服装标准平面款式图与平 面结构图转化系统。总之，服装款式识别数字化是 一个崭新问题，并无现成模式可循，要进行深入研 究。从应用中可以看出，服装款式图与平面结构图 转化系统可以实现，随着服装C A D 和计算机技术的 飞速发展，它必将不断地完善和发展，有广阔的应用 前景。

21、参考文献： 2 】 3l 4 图1 l 圆形领口领自动生成对话框 F i g 1 1 c 洫l a rn e c k n ec o u 8d i a l 。g I l e 5 b o xo fa u t o m g t e dc r e a t i o n 刘雁，耿兆丰，刘晓刚智能服装设计系统研究 J 东 华大学学报：自然科学版，2 0 0 3 ，2 9 ( 2 ) ：6 7 7 0 陆镭，刘晓刚服装设计数字化现状与发展思路 J 纺织学报，2 0 0 5 ，2 6 ( 5 ) ：1 0 5 1 0 9 吴临第，王建伟，郝呜服装智能技术 J 上海纺织科 技，2 0 0 5 ，3 3 ( 4 ) ：7 9 曹宵洁服装设计标准化表达及其应用 D 上海：东 华大学，2 0 0 3 ：2 1 3 2 吴俊女装结构设计与应用 M 北京：中国纺织出版 社。2 0 0 0 ：l l 1 2 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark