CN105029811A - 一种基于人体体表压力的紧身衣设计方法及缓压紧身衣 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人体体表压力的紧身衣设计方法，该方法的步骤包括利用石膏法构建人体表面形态，获得紧身衣原型；对人体不同运动状态下的体表变化情况进行分析，计算不同运动状态下的体态变化率；根据不同运动状态下的体态变化率，利用立体裁剪方式将所述紧身衣原型裁剪成三分比例和/或四分比例结构样板；选取多名受试者重复上述步骤，获得对应每个受试者的所述三分比例和/或四分比例结构样板；对多名受试者的三分比例和/或四分比例结构样板进行综合分析，制成缓压紧身衣。本发明进一步公开了一种缓压紧身衣。本发明所述技术方案不仅保证了紧身衣的减肥效能还同时保证了穿着者穿着的舒适性，使得紧身衣结构设计更加符合人体和满足功能性要求。<pb pnum="1" />

Description

一种基于人体体表压力的紧身衣设计方法及缓压紧身衣

技术领域

本发明涉及一种服装设计方法，特别是涉及一种基于人体体表压力的紧身衣设计方法及无胸缓压紧身衣。

背景技术

近年来里，肥胖问题在人群中越来越普遍，已经成为了全球性的问题，世界卫生组织上个世纪末就已经宣布“肥胖已日益成为影响人类健康的一种全球性疾病”。发达国家已经采取了控制食盐和反式脂肪摄入量等措施在降低人口血压和胆固醇水平上取得了较大成绩，但肥胖问题仍越来越严重。研究称在1980年全球约有5％的男性和8％的女性面临肥胖的困扰，而到2011年，这一数据分别上升到11％和15％，这意味全球目前约有2.25亿男性和3.21亿女性肥胖，而另有15亿成年人体重超重。肥胖同时又是心脑血管疾病的重要诱因，也与众多疾病如癌症、糖尿病等有密切关联。据估计，每年全球因肥胖引起的并发症而死亡的人数约达到300万。

减肥可以通过不同的方式进行，如：药物减肥、手术、节食或者运动。相对而言，节食和运动时减肥的最佳组合。此外，服装系统也可以配合进行减肥，目前的减肥的技术有下面几种。

1.加重、阻碍运动减肥系统。加重减肥系统是通过在四肢末端加重减肥系统，号型大小可调，可舒适地穿在四肢的末端，这些重量模拟了四肢软组织分布，携带所设计的外加重量，长时间可消耗更多的卡路里而减肥；阻碍运动减肥系统是通过在衣物中拼接弹性结构可以阻碍日常运动的方向性，因此使用者需要在日常运动中需要额外增加消耗，长时间就可以增加心率、增加卡路里燃烧而减肥。

2.电子、电脉冲减肥系统。电子电脉冲减肥系统是通过在弹性织物内层中固定多个极性相同的导电胶版，固定带上的电脉冲发生器可使人体腹部实现电子按摩，从而减少皮下脂肪，达到减肥的目的。

3.物理、药物型减肥系统。物理源对药物离子的渗透和辐射，激发胃、脾三焦，中脘、足三里、大肠的生理活动功能，促使新陈代谢增高，从而达到减肥的目的。

从能量转化的角度分析减肥衣特点是：通过外界刺激，或者设计物理阻碍，能够帮助或激发新陈代谢，长时间消耗更多卡路里，达到减肥效果。

虽然市面上减肥方法和产品很多，但仍缺乏一种能够适应人体运动的体表变化的情况的紧身衣设计方法和紧身衣服。因此，需要设计一种功能性缓压紧身衣的方法和适应人体运动时体表变化的规律的紧身衣，以满足肥胖者实现有效减肥的需要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种基于人体体表压力的紧身衣设计方法，该方法的步骤包括

S1、利用石膏法构建人体表面形态，获得紧身衣原型；

S2、对人体不同运动状态下的体表变化情况进行分析，计算不同运动状态下的体态变化率；

S3、根据不同运动状态下的体态变化率，利用立体裁剪方式将所述紧身衣原型裁剪成三分比例和/或四分比例结构样板；

S4、选取多名受试者重复步骤S1至S4，获得对应每个受试者的所述三分比例和/或四分比例结构样板；

S5、对多名受试者的三分比例和/或四分比例结构样板进行综合分析，制成缓压紧身衣。

优选的，所述步骤1包括

S11、确定人体基准点和基准线；

S12、根据确定的基础点和基准线布置石膏模型；

S13、将制好的石膏模型从人体上取下，并对石膏模型进行修剪处理；

S14、利用衬布按石膏模型的内轮廓布置，获取体表形态的布样模型；

S15、将布样模型进行纵向和横向剪展，获得紧身衣原型的平面样片；

S15、利用软件对静态紧身衣原型的平面样片进行处理，获得数字化展开图。

优选的，所述步骤S2包括

S21、在恒温恒湿条件下，在受试者身上标记网格线；

S22、对人体不同运动状态下所对应的皮肤横向和纵向的张弛和收缩量进行测量；

S23、根据测量结果，利用公式：对体态变化率进行计算。

优选的，所述步骤S5包括所述受试者选取至少5名体质指数为23-29，年龄在21-23岁之间的受试者。

优选的，将综合分析后的三分比例和/或四分比例结构样板缩版20％，制成缓压紧身衣。

一种无胸缓压紧身衣，该紧身衣包括紧身上衣和紧身裤，所述紧身上衣的下端与紧身裤的上端缝合；

所述紧身上衣包括第一腹片、第二腹片、第一侧片、第二侧片、第一后上片、第二后上片、第一后下片和第二后下片；

所述第一腹片、第一侧片和第一后上片依次缝接，所述第一后下片同时与第一后上片和第一侧片缝接；

所述第二腹片、第二侧片和第二后上片依次缝接，所述第二后下片同时与第二后上片和第二侧片缝接；

所述第一后上片与第二后上片缝接，所述第一后下片与第二后下片缝接；

所述第一腹片和第二腹片通过纵向锁扣实现可分离连接；

所述紧身裤包括第一内裤片、第二内裤片、第一外裤片和第二外裤片；

所述第一内裤片和第一外裤片连接，所述第二内裤片和第二外裤片连接。

优选的，所述第一内裤片和第一外裤片的至少一个连接处通过纵向锁扣实现可分离连接；所述第二内裤片和第二外裤片的至少一个连接处通过纵向锁扣实现可分离连接。

优选的，所述锁扣为阵列挂钩结构。

优选的，所述紧身衣设有交叉式肩带；所述第一后下片和第二后下片的腰部，紧贴皮肤的一面设有受力插片。

优选的，所述紧身上衣的底部设有开口，使紧身衣底部保持宽松，不紧绷。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案采用三分比例结构为基础，加上其他功能设计，选择了最优化的结构，不仅保证了紧身衣的减肥效能还同时保证了穿着的舒适性；

本发明所述技术方案根据动态人体的研究，分析人体在动态情况下对紧身衣的造型、功能的制约条件，通过动态测量量化了动态人体的体态变化，使得紧身衣结构设计更加符合人体和满足功能性要求。

本发明所述技术方案结构样板在紧身静态基础上重新组合，调整过程使用立体的剪裁方法、由体表样版再缩版20％，使其具有压力服装的负宽裕量的特点，即实际服装的围度小于人体实际围度20％，具有缓压的特点，并且具有合适的运动松量。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出本发明设计方法的流程图；

图2示出受试者选取的三维体态对应状况图；

图3示出本发明设计过程中参考的上半身体表基准点位置图；

图4示出本发明实施例中对受试者上半身体表描线的示意图；

图5示出本发明实施例中对受试者上半身体表贴附石膏位置的示意图；

图6示出本发明实施例中受试者上半身石膏拓型的示意图；

图7示出本发明实施例中采样完成的无纺布衬条的示意图；

图8示出本发明实施例中立体纸样模型图；

图9示出本发明实施例中对立体纸样进行裁剪展开示意图；

图10示出立体纸样展开图的数字化仪读入结果示意图；

图11示出基于受试者体表描述图的上半身动态测量示意图；

图12示出根据上半身动态测量的横向皮肤变化示意图；

图13示出根据上半身动态测量的纵向皮肤变化示意图；

图14示出通过本发明设计方法制成的缓压紧身衣腰部压力分布与传统紧身衣的对比示意图；

图15示出本发明所述紧身衣制作调整过程的示意图；

图16示出通过本发明设计方法制成的缓压紧身衣的结构示意图；

图17示出所述缓压紧身衣的衣片分解示意图；

图18示出压迫感与舒适性主观心理量表。

具体实施方式

本发明公开了一种基于人体体表压力的缓压紧身衣的设计方法，其设计思路是先通过石膏法获得人体静态体表原型后，再对运动的体表变化进行运动结构分析；通过获得的体表原型的变化，调整腰围压力分布，整体设计缓压紧身衣结构，选择合适面料选择，制作功能性调整内衣。如图1所示，该方法的具体步骤包括选择合适的受试者；从人体入手开发缓压型紧身衣的内衣原型，通过石膏法获得研究人体静态体表原型；通过运动的体表变化进行运动结构分析；将获得体表原型经立体剪裁技术变化成三分比例结构，为方便运动调整腰围压力分布，整体设计缓压紧身衣结构；通过选择合适的面料组合，制作功能性调整内衣；进行穿着缓压调整型内衣主观压力感评价。

本发明中选取体质指数BMI是体重除以身高的平方，具体表示如下公式：BMI＝体重(kg)/(身高(m))²，世界卫生组织把全球的过重BMI范围定为25-29kg/m²，BMI在18.5-25被视为正常范围，低于18.5为过轻，高于25为过重；当BMI低于17.5暗示患有厌食症等类似病例，超过30为肥胖(超过40，极度超重)。而亚洲-太平洋地区的标准与全球不同，应当适当调整，把超重范围定为≥23。

对于受试者的选择，本发明选取5名BMI指数在23-29范围内的年轻健康女性，平均年龄在21-23岁之间。如图2所示，受试者的身体形态经过TC²扫描仪扫描后，再经过GeomagicStudio逆向工程软件拟合出图形。具体的身体尺寸和BMI指数如表1所示。

表1受试者身体尺寸和BMI指数(单位：cm)

本发明利用石膏法获得人体静态体表原型。本发明中原型对于服装结构研究来说，是指平面裁剪中所使用的基本纸样，即简单的、不带任何款式变化因素的立体型服装纸样。以表1中的受试者S2为例，通过传统但精确性高，易操作便于调整的石膏法获得原型，然后再根据受试者S2的原型和与其他受试者的比例，按比例放大或缩小尺码。

石膏法是先在体表上标记基准点和基准线，再在人体表面涂抹一层凡士林，然后将石膏绷带浸水软化后贴敷在人体体表，快速干燥成形后从体表取下，按复印在石膏上的基准线形状将石膏塑成的人体体表剪开展平，做成人体体表的展开图。

(1)用油性记号笔在人体上标记基准点和基准线。

在实验过程中，先以人体右半部分为实验对象，受试者静态自然站立下进行。所有测量的项目均按照国标进行，并按照目标适当增加。如图3所示，上半身基准点的确认如表2，横向网格线的确认如表3，纵向网格线的确认如表4。对照基准点，横竖向网格线，上半身体表描线图如图4所示。

表2上半身基准点位置

表3横向网格线的确认

表4纵向网格线的确定

(2)制作体表石膏模型

如图5所示，将石膏绷带剪成宽窄、长短适用的条状，浸入温水(约37℃)中，软化后展平贴敷于体表所需部位。为了防止肌肤疼痛，同时便于将石膏从人体上取下，需要在身体上涂抹凡士林。直接用于展开的石膏型通常整体贴3-4层。原则是曲度大的部位要求石膏带窄、短，以达到曲度精确，曲度小，光滑平缓的部位要求石膏带稍宽长。

如图6所示，待石膏模型干燥定型后，将其从人体上取下来。这样人体上的基准线就会复印在模型的内层，用笔描画清楚。

(3)拓样展开

1.在石膏壳体内层细致的描出边缘线，沿着侧缝线和肩线将壳体剪开，分成前片与后片；

2.用稀薄的无纺衬布剪成2cm宽、20cm长的细条。从下边缘线开始，如图7所示把每条无纺衬布都按照壳体内的凹凸形状铺在壳体内，并用胶水把无纺布衬条粘起来如用油性笔把壳体内线条拷贝在无纺布衬上。待无纺布衬干透后，将其从壳体内取出，得到体表立体形态的纸样模型如图8。

3.如图9与图10所示，将立体形态的纸样模型放在平面牛皮纸上，按需要在纵向或横向进行剪展，实现由三维到二维的转换，就得到静态贴合人体的平面纸样原型，且原型胸围线基本保持水平。由于实验对象胸背部及腰腹部体表角度比较大，故腰围线无法保持水平。各块面组成了复杂的曲面，因此在剪展时会出现重叠交错并用数字化仪通过NAC2000软件将平面纸样读入计算机，以清晰地表示出拉开或者重叠交错。

(4)基于受试者运动体表的变化进行运动结构分析。

紧身衣包覆着人体的上半身，随着人体运动发生变形，所以紧身衣的结构不仅和静态姿势相关，还和人体腰腹部的形态、活动和姿势有关。因此需要进行动态人体的研究，分析人体在动态情况下对紧身衣的造型、功能的制约条件，才能使紧身衣结构设计更加符合人体和满足功能性的要求。所以对运动体表的变化进行运动结构分析即量化了解动态人体的最有效的方法。

1.恒温条件下标记网格线

实验在安静的恒温恒湿实验室中进行，要求实验对象本人心理、生理保持正常。按照表3和表4所示标记基本网格线。

2.测量横纵向体态变化

如图11所示，根据人体自然站立是各个姿态；①上半身侧伸时测量各项目；②上半身侧屈时测量表5中的各项动作的体态变化率；③上肢侧方平举时测量各项目；④上肢侧方上举时测量各项目；⑤上肢前方平举时测量上述5种人体姿态下的皮肤横向和纵向的伸长量。

要最大限度地减小误差，需要随时注意环境的温湿度的变化，进行及时的调整，尽量缩小由于环境引起的测量双方的生理、心理的不适；受试者保持正确姿势和轻松的心理状态，并且要均匀呼吸，肌肉放松。

3.计算体态变化率

在人体不同的动作状态下，按照每条横向线编号，从-4～12依次测量每条横向线段的长度，同时进行记录，然后计算出其对应的皮肤变化率，得到数据如表5和表6所示。体态变化率是某一方向上的皮肤拉伸长度减去该方向上的静态皮肤长度，除以静态皮肤的长度的百分比，其计算公式如下所示：

表5横向皮肤变化率汇总

表6纵向皮肤变化率汇总

如图12与图13所示，以位置线作为横坐标，以变化率作为纵坐标，生成横向皮肤变化图与纵向皮肤变化图。由图12与图13可以发现，横向皮肤变化率在6-10之间较大，纵向皮肤变化率在-2到+2之间较大。因此，从实验数据中可知，皮肤的横向变化主要集中在前腋点水平线CL之上，后腋位置的横向伸展率为最大；纵向变化主要集中在前胸—后肩胛骨范围之内，其中，前腋位置的纵向伸展率最大，达到29.14％(上肢侧方上举)。总体来说，上半身即上肢运动时，前、后腋及体侧部位的皮肤变化较其他部位明显。

在设计塑身衣的结构时，需要考虑以上区域的运动性，或者通过改善塑身衣结构，把功能性的主要受压部位—胸腹部为缓压服装的重点，而简化腋点以上区域，达到缓压的功能而又加强运动功能。

根据上述分析，本发明所述缓压功能性调整内衣设计为连身结构，尽可能要覆盖人体更多的位置。通过人体体表随运动的变化分析，得到在前后腋点以上部位，身体变化程度较大。压迫产生的身体机能变化又增加了腹腔和胸腔处的服装压力，另外也从运动舒适感、服装适体性角度考虑，把服装定位成无胸衣连身方式。

根据动态体表变化进行的运动分析结果和服装压力身体机能变化的关系综合判断，得出前后腋点以上，肩背部处的压力对于机能影响较小，但在运动时却是体表变化最大的部位，因此把新型内衣定位为无胸衣的连身形式，尽可能多的包裹身体，但兼具运动舒适性与功能性，工艺性和可操作性。衣身以三分比例为基础，为连接上下衣身，把后片的结构线偏向侧缝，为贯通上下衣身的一条长缝，方便缝纫；同时肩部使用可调节肩带，在背部使用交叉的功能设计，在运动中不易滑落，保持了肩部的稳定。

为了穿脱方便，便于调整压力，在前胸和裤腿上设计开口，使用多排挂钩。在使用过程中可以根据压力的大小自主压力调整。为了因结构工艺便于操作，把大腿处开口位置定在内侧，上身的开口定于前侧。同时为了穿着的舒适、女性生理卫生考虑，底档为开口设计。

腰部有适于日常运动的后腰部插片，重新调整了腰部压力分布，把传统重点压迫腹部的设计，调整为压迫背腰部，如图14为腰部压力的分布图。

结构样板在紧身静态基础上重新组合，调整过程中使用立体的剪裁方法、生动灵活，由体表样板再缩板20％，使具有压力服装的负宽裕量的特点，即：实际服围度小于人体实际围度20％，具有缓压的特点，而且还具有合适的运动松量。调整过程如图15所示。如图16所示，为本发明所述缓压紧身衣的示意图，如图17所示，为本发明所述缓压紧身衣的衣片分解示意图

选择合适的面料组合，兼顾压感和接触感、热湿传递从适合减肥的角度出发，需要主面料、腰部插片面料、加固网眼及固形纱四种面料。综合对面料特点研究，本发明中选取面料A作为紧身衣主体面料、面料B作为腰部插片、面料C作为加固网眼织物，以及固形纱D作为缓压功能性调整内衣的组成面料。其具体的性能如下表7，本发明中紧身衣主体选取表中A性能的面料，后部腰片选取表中B性能的面料，腹部选取表中A和C性能的面料，腿部开口处选用表中D性能的加固型纱。

表7紧身衣四种面料机械性能汇总

根据受试者的身体数据，量身定做相同压力水平，围度缩小板型20％的缓压功能性调整内衣。

本发明进一步对本发明所述缓压紧身衣进行试验。在温度恒定在20±2℃的测试实验室内，保持相对湿度湿度65±2％。受试者穿着无压力纯棉内裤，并穿着根据受试者体质定制的缓压紧身衣，然后对人体不同位置的测量点测量客观服装压力并进行主观压感测试，压迫感与舒适性心理标尺，如图18-A所示的7级压力心理量表和如图18-B所示的7级舒适感心理量表。表8示出整体服装压力主观感觉评价表，由表中可以看出五位受试者对功能性内衣外扣位时的压感评价平均为-0.9，当内扣位压感评价为-1.7。舒适感觉分别对应1.4与1.7，对日常穿着没有造成心理上的不适，反而增强了舒适程度。

表8实验组受试者对服装的整体压力感

利用压力测量系统对受试者的体感压力进行客观测量。受试者如图11所示的姿势进行测量，为了减小实验误差，受试者测量三次取均值。表9记录了受试者S_E2在各位置的测量值，这些压力都是在人体可接受的舒适范围内。

表9实验组SE2服装压客观测量(单位：kpa)

本发明所述基于人体体表压力的缓压紧身衣的设计方法采用石膏法获得到紧身衣原型，作为了新型调整内衣结构设计的基础。通过体表变化实验了解到，皮 肤的横向变化主要集中在前腋点水平线CL之上，后腋位置横向伸展最大；纵向变化主要集中在前胸—后肩胛骨范围之内。故在设计紧身衣结构时，考虑了腋点以上的运动性，把胸腹部作为缓压服装的重点。通过对本发明所述紧身衣的分析可知，当紧身衣对人体各处都有着适当压力范围的情况下，心率、呼吸率、摄氧量都会上升，也就是当紧身衣对人体压力适中时，会有助于提高人体代谢。

综上所述，本发明所述的缓压调整型内衣以三分比例为基础，通过特殊的剪裁处理，兼顾压感和接触感、热湿传递，从合适减肥的角度出发，选择合适的面料系统，对结构样板缩板20％，留有合适的运动松量，使得紧身衣具有缓压的特点，在具有减肥效能的同时又保证了穿着者的舒适性。本发明所述的缓压紧身衣是根据人体不同部位在动态过程中体态变化的规律，根据不同部位的服装压力选取合适的面料和剪裁缝接而成。通过对穿着者进行主客观的压力评价也验证了本发明所述的缓压紧身衣没有对日常的穿着造成心理上的不适。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种基于人体体表压力的紧身衣设计方法，其特征在于，该方法的步骤包括

S1、利用石膏法构建人体表面形态，获得紧身衣原型；

S2、对人体不同运动状态下的体表变化情况进行分析，计算不同运动状态下的体态变化率；

S3、根据不同运动状态下的体态变化率，利用立体裁剪方式将所述紧身衣原型裁剪成三分比例和/或四分比例结构样板；

S4、选取多名受试者重复步骤S1至S4，获得对应每个受试者的所述三分比例和/或四分比例结构样板；

S5、对多名受试者的三分比例和/或四分比例结构样板进行综合分析，制成缓压紧身衣。

2.根据权利要求1所述的紧身衣设计方法，其特征在于，所述步骤1包括

S11、确定人体基准点和基准线；

S12、根据确定的基础点和基准线布置石膏模型；

S13、将制好的石膏模型从人体上取下，并对石膏模型进行修剪处理；

S14、利用衬布按石膏模型的内轮廓布置，获取体表形态的布样模型；

S15、将布样模型进行纵向和横向剪展，获得紧身衣原型的平面样片；

S15、利用软件对静态紧身衣原型的平面样片进行处理，获得数字化展开图。

3.根据权利要求1所述的紧身衣设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括

S21、在恒温恒湿条件下，在受试者身上标记网格线；

S22、对人体不同运动状态下所对应的皮肤横向和纵向的张弛和收缩量进行测量；

S23、根据测量结果，利用公式：对体态变化率进行计算。

4.根据权利要求1所述的紧身衣设计方法，其特征在于，所述步骤S5包括所述受试者选取至少5名体质指数为23-29，年龄在21-23岁之间的受试者。

5.根据权利要求1所述的紧身衣设计方法，其特征在于，将综合分析后的三分比例和/或四分比例结构样板缩版20％，制成缓压紧身衣。

6.一种无胸缓压紧身衣，其特征在于，该紧身衣包括紧身上衣和紧身裤，所述紧身上衣的下端与紧身裤的上端缝合；

所述紧身上衣包括第一腹片、第二腹片、第一侧片、第二侧片、第一后上片、第二后上片、第一后下片和第二后下片；

所述第一腹片、第一侧片和第一后上片依次缝接，所述第一后下片同时与第一后上片和第一侧片缝接；

所述第二腹片、第二侧片和第二后上片依次缝接，所述第二后下片同时与第二后上片和第二侧片缝接；

所述第一后上片与第二后上片缝接，所述第一后下片与第二后下片缝接；

所述第一腹片和第二腹片通过纵向锁扣实现可分离连接；

所述紧身裤包括第一内裤片、第二内裤片、第一外裤片和第二外裤片；

所述第一内裤片和第一外裤片连接，所述第二内裤片和第二外裤片连接。

7.根据权利要求6所述的无胸缓压紧身衣，其特征在于，

所述第一内裤片和第一外裤片的至少一个连接处通过纵向锁扣实现可分离连接；

所述第二内裤片和第二外裤片的至少一个连接处通过纵向锁扣实现可分离连接。

8.根据权利要求6或7所述的无胸缓压紧身衣，其特征在于，所述锁扣为阵列挂钩结构。

9.根据权利要求6所述的无胸缓压紧身衣，其特征在于，

所述紧身衣设有交叉式肩带；

所述第一后下片和第二后下片的腰部，紧贴皮肤的一面设有受力插片。

10.根据权利要求6所述的无胸缓压紧身衣，其特征在于，所述紧身上衣的底部缝合处设有开口。