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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum dreidimensionalen numerischen Entwerfen eines
Kleidungsstückes.
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Das Gefühl der Bequemlichkeit in einem Kleidungsstück entspricht
dem in einem Punkt oder einem vorgegebenen Bereich des Körpers vorhandenen
Abstand zwischen den Maßen
des zu bedeckenden Körpers
und den Maßen
des anzuziehenden Kleidungsstückes
selbst, und zwar sowohl um völlige Bewegungsfreiheit
beim Tragen bei Aufrechterhalten eines guten Sitzes sicherzustellen
wie auch um ihm den gewünschten
Umriss zu verleihen. Diese technisch erforderliche Weite als Stilzugabe
(Volumen, Form) muss im weiteren Sinne auch Zwischenlagen der Kleidung
berücksichtigen,
die ihrerseits Anforderungen an Komfort und Trageverhalten haben.
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Traditionellerweise wird diese Ausweitung, diese
Erweiterung dadurch erhalten, dass das durch die Konstruktion gewählte Maß durch
Zugabe am Schnittmuster selbst an der oder jener Stelle, in dem oder
jenem Bereich vergrößert wird,
durch Formgebung eines modischen Stoffes am lebenden oder hölzernen
Mannequin, bei gleichzeitiger Suche nach dem dem gewünschten
Umriss eigenen "Bewegungsverlauf" sowie nach Bequemlichkeit
und gutem Sitz, wobei sich diese beiden Methoden im übrigen ergänzen können. Sie
bleiben jedoch aufgrund ihrer Vorgehensweise relativ empirisch und
langwierig.
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Wenn es darum geht, für ein bestimmtes
Individuum ein Kleidungsstück
mit seinen Maßen
in der Vorgehensweise eines Schneiders oder Couturiers herzustellen,
so impliziert diese Berücksichtigung von
Bequemlichkeit, Weite und dem Erfordernis der adäquaten Bedeckung eine oder
mehrere Anproben, welche die erwünschten
Einstellungen der Stoffteile relativ zueinander durch mehrfaches
Verschieben und Abstecken mit einem relativen Genauigkeitsgrad und
einem beträchtlichen
Verlust an Zeit sowohl für den
Kunden wie auch für
den die Anprobe ausführenden
Professionellen erlauben.
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Eine bestimmte Anzahl von Verfahren
zur rechnergestützten
Umsetzung dieser herkömmlichen Vorgehensweisen
existieren als CAO-DAO-Schnittmusterkonstruk tion in zwei Dimensionen
(2D). Dieser technologische Ansatz, der in seinen Grundüberlegungen
völlig
identisch zu der herkömmlichen
Vorgehensweise eingesetzt wird, belässt uneingeschränkt den
Empirismus der Umsetzung der Erfordernisse hinsichtlich Bequemlichkeit
und Weite mit Auswirkungen auf die Unsicherheit des Sitzes der auf
diese Weise erhaltenen Konstruktion, was dazu zwingt, den größten Teil
der Zeit mit der "kontraproduktiven" Durchführung von
Kontrollen, nämlich
Korrekturen, zu verbringen, was die Kosten und den Zeitaufwand erhöht.
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Durch die Erfindung soll daher ein
Verfahren zum numerischen Entwerfen eines Kleidungsstückes geschaffen
werden, das es erlaubt, die Nachteile herkömmlicher Vorgehensweisen sowie
die der bekannten rechnergestützten
Verfahren zu vermeiden, indem das Erfordernis von Kontrollen, Anproben
oder dergleichen im Anschluss an die numerische Ausarbeitung des
Kleidungsstückes
mittels Rechner nahezu vollständig
eliminiert wird.
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Zu diesem Zweck ist Gegenstand der
Erfindung ein Verfahren zum numerischen Entwerfen eines Kleidungsstückes mittels
eines Rechners, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte
aufweist:
- a) Einführen dreidimensionaler numerischer
Daten, die zumindest einen Teil des Körpers eines virtuellen Arbeitsmannequins
darstellen,
- b) Erarbeiten dreidimensionaler numerischer Daten, die eine
virtuelle Struktur mit einer Reihe von Linien darstellen, die jeweils
in einer von mehreren querverlaufenden und längsverlaufenden Schnittebenen
des Körpers
des virtuellen Arbeitsmannequins angeordnet sind, wobei die Linien
in jedem Punkt einen vorgegebenen Abstand zu der Oberfläche des
Körpers
haben,
- c) wahlweises Erzeugen und Darstellen, ausgehend von den besagten
numerischen Daten, mindestens eines Bildes mindestens eines Bereiches mindestens
eines der aus der virtuellen Struktur und dem besagten Teil des
Körpers
des virtuellen Arbeitsmannequins bestehenden Elemente,
- d) wahlweises Modifizieren des Abstandes zwischen den besagten
Linien und der Oberfläche
an verschiedenen Punkten der virtuellen Struktur, um eine die Kleidung
darstellende personalisierte virtuelle Struktur zu erzeugen, und
- e) Modifizieren des Bildes in Abhängigkeit von den an der virtuellen
Struktur vorgenommenen Modifikationen.
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Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung ist
vorgesehen, dass der Schritt a) aufweist:
- a1)
Einführen
dreidimensionaler numerischer Daten, die zumindest einen Teil eines
Körpers
eines speziellen virtuellen Mannequins darstellen,
- a2) wahlweises Modifizieren mindestens eines morphologischen
Parameters des Körpers
des speziellen virtuellen Mannequins, um zumindest einen Teil des
modifizierten Körpers,
der den Körper
des virtuellen Arbeitsmannequins bildet, wahlweise zu erzeugen und
darzustellen.
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Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung ist
vorgesehen, dass die zumindest einen Teil des Körpers des speziellen virtuellen
Mannequins darstellenden dreidimensionalen numerischen Daten eine
Gruppe vorgegebener Parameter hinsichtlich Abmessungen und Winkellage
des Körpers
des speziellen virtuellen Mannequins aufweisen und dass der Schritt
a2) darin besteht, mindestens einen dieser Parameter zu modifizieren.
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Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung ist
vorgesehen, dass in Abhängigkeit
von der Modifikation mindestens eines der vorgegebenen Parameter
hinsichtlich Abmessungen und Winkellage des Körpers des speziellen virtuellen
Mannequins andere der vorgegebenen Parameter hinsichtlich der Abmessungen
und Winkellage des Körpers
des speziellen virtuellen Mannequins nach einer vorgegebenen Regel
variiert werden.
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Es ist somit möglich, das Arbeitsmannequin im
gesamten anerkannten Variationsbereich von Abmessungen und morphologischen
Körperstellungen abzuwandeln,
die entweder als Standardwerte einer bestimmten Bevölkerungsgruppe,
wie sie aus in diesem Bereich periodisch durchgeführten Umfragen hervorgehen,
vorherbestimmt werden oder ausgehend von Messungen und Profilen
des Körperbaus, die
in der einen oder anderen Form insbesondere an einem bestimmten
Subjekt gewonnen wurden, erfasst werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung
ist somit anwendbar sowohl auf ein als Referenz betrachtetes einzelnes
Mannequin wie auch auf eine Reihe von Arbeitsmannequins, die einen
Bereich der Ausbildung unterschiedlicher Größen darstellen, welche Variationen
von Körperbau
wie Konturen umfassen oder auch nicht, aber auch auf Arbeitsmannequins,
die für
verschiedene ethnische Morphologien repräsentativ sind, oder auch Arbeitsmannequins, die
durch vorherige Übertragung
von für
einen oder mehrere spezielle Kunden spezifische Abmessungs- und
Haltungsdaten individualisiert sind.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung erlaubt es,
an einem als Referenz gewählten
virtuellen 3-D-Mannequin unmittelbar in drei Dimensionen an dieser
Form einen virtuellen Zwischenraum veränderlicher Dicke längs der
Schlüsselpunkte
der Konstruktion und willentlich vorgegebenen Bereichen der Bequemlichkeit
und der Form zu erzeugen, per Augenschein die Richtigkeit zu verifizieren,
punktuell die erwünschten
Wertemodifikationen anzubringen, auf diese Weise unmittelbar eine
Struktur oder Schale zu erhalten, die in ihrem Volumen und ihren
Linien dem gesuchten Kleidungsmodell entsprechen, ohne spätere Nachbesserungen
an diesem anzubringen, und letztlich die externen Konstruktionskoordinaten auf
ein System zur CAO-Herstellung von Schnittmustern zu übertragen.
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Dieses Verfahren ist anwendbar auf
jede beliebige Art des Entwerfens und/oder Konstruierens von Kleidung,
unabhängig
von ihrem Stil, unabhängig
davon, ob sie eng anliegend, angepasst, übergroß oder weit ist, in seiner
Gesamtheit oder bezüglich
dies oder jenes Bestandteils, für
Männer,
Frauen wie auch Kinder.
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Dieses Verfahren erlaubt im übrigen durch aufeinanderfolgende
Näherungsschritte
die Berücksichtigung
von Überlagerungen
zusätzlicher
Zwischenlagen aufgrund von übereinander
getragenen Kleidungsstücken
und/oder der Dicke selbst, wie sie für ein eingearbeitetes Material
(Pelz, Watte, ...) charakteristisch ist. In der gleichen Weise erlaubt
es die sehr präzise
Berücksichtigung
von Bequemlichkeitsmargen, wie sie für alle technischen Kleidungsstücke in Abhängigkeit
von ihrer speziellen Verwendung (beispielsweise Überlebenskleidung) erforderlich
und ausreichend sind.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst außerdem eines
oder mehrere der folgenden Merkmale, allein oder in Kombination:
- – das
Verfahren umfasst einen Schritt, der darin besteht, die die virtuelle
Struktur darstellenden numerischen Daten in Abhängigkeit von der Modifikation
mindestens eines morphologischen Parameters des Körpers des
speziellen virtuellen Mannequins automatisch anzupassen;
- – das
Verfahren umfasst einen Schritt, der darin besteht, mindestens ein
Volumen vorgegebener Form mit der Oberfläche des Körpers des speziellen virtuellen
Mannequins in Beziehung zu setzen und die die virtuelle Struktur
darstellenden nume rischen Daten in Abhängigkeit von der Modifikation
des Körpers
des speziellen virtuellen Mannequins bezüglich des Volumens automatisch
anzupassen;
- – der
Schritt a1) umfasst:
- a1-1) dreidimensionales Einfangen eines betrachteten volumetrischen
Körpers
als Referenz entsprechend einem bestimmten Profil, um ein virtuelles
Rohmannequin zu erhalten;
- a1-2) kontrolliertes Verschieben der "Vertex" des Netzwerkes dieses virtuellen Rohmannequins derart,
dass ein verformbares virtuelles Mannequin erhalten wird; und
- a1-3) Transformation dieses verformbaren virtuellen Mannequins,
um ihm spezielle Maß-
und Profileigenschaften eines speziellen Soll-Individuums zu verleihen;
- – die
Transformation erfolgt ausgehend von morphologischen Parametern,
wobei diese Parameter von einer als Lernbasis gewählten lebenden Person
wahlweise abgenommen oder in einer Datenbank morphologischer Daten
ausgewählt
werden;
- – der
Schritt d) besteht darin, die Punkte auf dem Bild der virtuellen
Struktur zu identifizieren und die Modifikation des Abstandes zu
den identifizierten Punkten wahlweise zu steuern;
- – der
Schritt d) umfasst die numerische Glättung der Oberfläche der
virtuellen Struktur zwischen benachbarten Punkten, deren Abstand
zum Körper
des virtuellen Arbeitsmannequins wahlweise modifiziert wurde;
- – das
Verfahren umfasst einen Schritt, der einen Schritt umfasst, der
darin besteht, Öffnungslinien der
Struktur auf dem Bild der virtuellen Struktur zur ebenen Darstellung
der Kleidung in zwei Dimensionen zu ziehen und zu speichern.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Beispiels hervor,
das in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist, in welchen:
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die 1A, 1B vordere und seitliche
Draufsichten auf einen digitalisierten männlichen Mannequinkörper sind;
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die 2 eine
seitliche Draufsicht ist, die die Parameter der Winkelposition verschiedener
Teile des Körpers
des männlichen
Mannequins der 1A und 1B zeigen;
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die 3 eine
perspektivische Ansicht einer Reihe von Schnitten des Körpers der 2 ist;
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die 4 und 5 perspektivische Ansichten von
vorne und von oben sind, die eine bestimmte Anzahl vertikaler Schnittebenen
des Mannequinkörpers zeigen;
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die 6 eine
perspektivische Ansicht eines Teils des Mannequinkörpers ist,
die eine Zwischenstufe der Konstruktion eines Kleidungsstückes mittels
des Verfahrens gemäß der Erfindung
darstellt;
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die 7 eine
Schnittansicht des Mannequinkörpers
im Bereich der Ärmelausschnitte
ist;
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die 8 und 9 perspektivische Ansichten sind,
die den Entwurf der Ärmelausschnitte
eines Kleidungsstückes
durch das Verfahren gemäß der Erfindung
darstellen;
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die 10 eine
der 7 entsprechende Schnittansicht
ist;
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die 11 und 12 perspektivische Teilansichten
sind, die die Anordnung einer Kleidungsstruktur auf dem Körper darstellen;
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die 13 bis 15 perspektivische Teilansichten
sind, die eine Kleidungsstruktur ohne Mannequinkörper darstellen;
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die 16 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Halbdarstellung einer abgesteckten
Struktur und eine texturierte Halbdarstellung derselben Kleidungsstruktur
am Mannequinkörper
zeigt;
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die 17 stellt
ein Hilfsfenster hinsichtlich des zu wählenden Körperbaus dar, um dem virtuellen Arbeitsmannequin
einen Körperbau
zu verleihen, der mit dem des Referenzmodells identisch ist;
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die 17A und 17B den 1A und 1B entsprechende
Figuren sind, die anderen Schnittebenen des männlichen Mannequinkörpers zeigen;
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die 18A und 18B einen relativ dicken Mannequinkörper darstellen;
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die 19 und 20 den Übergang des Mannequinkörpers der 1A, 1B in den Mannequinkörper der 18A, 18B darstellen;
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die 21A und 21B vordere und seitliche Draufsichten
auf eine digitalisierten weiblichen Mannequinkörper sind;
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die 22A und 22B leiterartige Tabellen der
Variation morphologischer Parameter darstellen, und
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die 23 ein
Schema ist, das die Kinematik der Verknüpfung von Schlüsselparametern
zeigt, mit denen sich ein spezieller virtueller Mannequinkörper erhalten
lässt.
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In einer ersten Phase des Verfahrens
gemäß der Erfindung
geht man aufgrund einer Folge von Bearbeitungsschritten von der
Einführung:
- – entweder
der in drei Dimensionen eingescannten Darstellung einer als Lernbasis
oder als repräsentativ
für eine
vorgegebene Morphologie gewählten
lebenden Person,
- – oder
morphologischer Daten, die einer Datenbank entnommen sind, die ausgehend
von einer speziellen Bevölkerungs-
oder Klienteldokumentation aufgebaut ist, wobei diese Daten nach
vorgegebenen morphologischen Profilen klassifiziert sind, über zu einem
spezifischen virtuellen Mannequin von für seine Gruppe in authentischer
Weise repräsentativen
Mess- und Profildaten.
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Um diese erste Phase durchzuführen, beginnt
man damit, einen lebenden Körpertyp
ausgehend von präzisen
Mess- und Profildaten in drei Dimensionen zu digitalisieren. Man
erhält
auf diese Weise ein virtuelles Rohmannequin identischen Volumens
und identischen Körperbaus.
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Um die gesamte gewünschte Flexibilität in den
letztlichen Transformationen, Anpassungen der Modellbildung dieses
virtuellen Rohmannequins zu erhalten, wird anschließend ausgehend
von seiner Topologie der Maschenstruktur zu einer gesteuerten Verschiebung
der "Vertex", d. h. der Verbindungspunkte
jeder Masche, fortgeschritten. Auf diese Weise erhält man ein
verformbares virtuelles Mannequin.
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Anschließend wird dieses verformbare
virtuelle Mannequin Transformationen ausgesetzt, die es erlauben,
ihm die spezifischen Mess- und Profileigenschaften eines speziellen
Zielindividuums entsprechend der durchzuführenden Arbeitsstudie zu verleihen.
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Dieser Vorgang ist das Ergebnis des
Verknüpfens
von vier Arten charakteristischer Schlüsselparameter gemäß einem
in 23 dargestellten Flussdiagramm,
wobei diese Parameter entweder an der gewählten lebenden Person als Grundlage
der Arbeitsstudie beim Scannen ihres Körpers in drei Dimensionen abgenommen
oder in der oben erwähnten
Datenbank morphologischer Daten ausgewählt wurden.
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Diese vier Arten von Schlüsselparametern sind
die folgenden:
- 1. Zugehörigkeitsparameter: Alters-
und Geschlechtsgruppe;
- 2. Volumetrische Parameter: definiert als an- oder absteigende
Variation der horizontalen volumetrischen Masse des Körpers in
allen seinen Bereichen (Hals, Rumpf (Brust, Taille, Becken), obere und
untere Gliedmassen, Extremitäten,
Gelenke) nach einer Verteilung von 1/3 des hinteren Profils und
2/3 des vorderen Profils, wie es weiter unten in der vorliegenden
Beschreibung definiert wird;
- 3. Dimensionsparameter:
- – Körpergröße, definiert
als vertikaler Abstand in cm, zwischen der Oberseite des Schädels und
der Sohle der Füße am Boden,
- – das
Verhältnis
zwischen der Höhe
Kopf-Rumpf und der Schritthöhe;
- 4. Winkelparameter:
- – der
Körperbau,
definiert als Charakteristik unterschiedlicher anzutreffender "Haltungsprofile": Krümmung oder
Aufrichtung des Rückens,
Wölbung
des Rückens,
Verlauf der eingezogenen oder ausladenden Gesäßbacken, Öffnen oder Schließen der
Form der Schultern. Der Körperbau wird
durch "Winkelabstände" an den Schnittpunkten
der Haltungsachsen und der entsprechenden horizontalen Schnittebenen
wiedergegeben;
- – die
Schulterneigung, definiert als Charakteristik unterschiedlicher
anzutreffender "Schulterprofile": hohe Schulter oder
tiefe Schulter. Sie wird durch einen Winkel zur Horizontalen wiedergegeben;
- – die
Körperstellung,
definiert als Charakteristik für
das "Aufrechterhalten
des Gleichgewichts" des Körpers als
Folge vorhergehender Eingriffe gegenüber dem Schwerpunkt, um die
Stabilität
des sich "aufrecht" Haltens sicherzustellen.
Diese progressive Einstellkorrektur wird nach einem vorgegebenen
mathematischen Gesetz an anthropometrischen Parametern realisiert.
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In den 22A und 22B sind zwei leiterartige
Tabellen für
die Variation jedes dieser Parameter entsprechend einem vorgegebenen
Profil dargestellt.
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Am Beginn dieser ersten Phase des
Verfahrens gemäß der Erfindung
erhält
man somit ein spezifisches virtuelles Mannequin, das für seine
Gruppe genau repräsentativ
ist.
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In einer zweiten Phase des Verfahrens
gemäß der Erfindung
empfiehlt es sich, dieses spezifische virtuelle Mannequin zu verfeinern,
anzupassen, zu modifizieren, um es in Übereinstimmung mit der morphologischen
Wahl zu bringen, die für
das Arbeitsmannequin getroffen wurde, an dem ein Kleidungsstück entworfen
werden soll, und zwar sowohl hinsichtlich Abmessungsfaktoren wie
auch Winkelabstandsparametern (Grad der Vertikalität des Individuums
oder der Zielbevölkerung,
der charakteristisch ist für
seine Haltung in natürlicher
Position oder durch Kompensation des Konturenumrisses).
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Um dies zu tun, empfiehlt es sich,
auf bestimmte der oben erwähnten
Parameter einzuwirken, welche nun unter Bezugnahme auf die 1A, 1B, 2, 3, 17A, 17B, 18A, 18B, 19, 20, 21A und 21B genauer definiert
werden.
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Die Definition dieser Parameter impliziert
die Positionierung verschiedener horizontaler Konstruktionsebenen
in direkter Beziehung zu der anzuziehenden Bevölkerungsgruppe (männlich/weiblich,
Erwachsener/Kind), in Abhängigkeit
von der Körpergröße des spezifischen
virtuellen Mannequins.
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Die Linie L0 entspricht der Größe (Höhe) des Referenzkörpers in
der als normal betrachteten Position oder Haltung.
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Eine Referenzschnittebene der gesamten Struktur
befindet sich auf Höhe
des Bauchnabels N, wobei diese Ebene durch ihre Linie L1 identifiziert
ist. Diese horizontale Ebene L1 wird im übrigen von der vertikalen Achse
A1 geschnitten, die durch den Schwerpunkt (fester Punkt F – siehe
insbesondere 19 und 20) verläuft, welcher bei 2/3 des vorderen Profils
und 1/3 des hinteren Profils liegt.
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Eine zweite Ebene definiert die Halslinie
L2, die ihren Ursprung an der Halsmulde nimmt und mit der Rückenneigungslinie
L3 einen Winkel von 90° einschließt, dessen
Spitze den Punkt P1 der Höhe des
Halses am Rücken
definiert (s. insbesondere 1B).
Dieser Punkt P1 kann sich im Raum entsprechend der Haltung der Oberseite
des Rumpfes bewegen, wie dies weiter unten angedeutet wird, und definiert
die Position der Ebene L4 auf Höhe
des Halses am Rücken:
Die Linie L4 ist unter dem Kinn des Mannequins positioniert.
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Die Linie L5 der Unterseite des Ärmelausschnittes
wird durch physische Gegebenheiten positioniert.
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Die Linie L6 der Schnittebene der
Schulterbreite wird in der Mitte zwischen den Linien L4 und L5 positioniert.
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Die Linie L7 der Schnittebene der
Taille wird auf 1/10 des Abstandes zwischen den Linien L1 und L4
oberhalb von L1 positioniert.
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Die Linie L8 der Schnittebene des
Schritts wird durch physische Gegebenheiten positioniert.
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Die Linien der Schnittebene der Hüften L9 und
des Gesäßes L10
sind bei 1/3 bzw. 2/3 des Abstandes zwischen den Linien L1 und L8,
ausgehend von der Bauchnabellinie L1 angeordnet.
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Die Konstruktion der Beine hängt von
einem Grundschlüsselmaß, und zwar
dem des Schrittes ab.
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Die Linie L11 der Schnittebene auf
Höhe der Knie
ist in der Mitte zwischen der Ebene der Fußsohlen (Linie L12) und der
Gesäßlinie L10
positioniert.
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Die Linie L13 der Schnittebene auf
Höhe der Oberschenkel
ist in der Mitte zwischen der Schrittebene L8 und der Knielinie
L11 positioniert.
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Die Linie L14 der Schnittebene der
Wade ist bei 1/3 des Abstandes zwischen den Linien der Knie L11
und der Fußsohlen
L12, ausgehend von der Linie L11, positioniert.
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Die Linie L15 der Schnittebene der
Knöchel ist
bei 2/3 des Abstandes zwischen der Knielinie L11 und der Linie L12
der Fußsohlen,
ausgehend von der Linie L11, positioniert.
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Für
die Konstruktion der Arme wird die Länge der Arme (Abstand zwischen
dem Schulterpunkt und dem unteren Rand der Ellenbogenapophyse) entweder
durch Rückgriff
auf die Datenbank der morphologischen Standarddaten durch Wahl der
Körpergröße und der
Korpulenz oder durch direkte Messung gewonnen.
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Zwei Schnittebenen ergeben sich auf
natürliche
Weise in ihrer Lage: die auf Höhe
der Handgelenke L16 und die auf Höhe der Ellenbogen L17.
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Die Schnittebene L18 auf Höhe der Bizeps ist
in der Mitte zwischen der Linie L15 der Unterseite der Achselhöhle und
der Linie L17 der Ellenbogen angeordnet. Die Schnittebene des halben
Vorderarms ist auf halber Länge
des Abstandes zwischen den Linien der Ellenbogen L17 und der Handgelenke L16
angeordnet. Die Brustlinie L23 verläuft durch die Brustwarzen des
Mannequins.
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Die Schulterbreifenlinie L22 (außerhalb
der Arme) ist bei 1/4 des Abstandes zwischen der Linie L23 und der
Linie L4, ausgehend von der Linie L23, angeordnet.
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Die Unterbrustlinie L24 (weibliches
Mannequin – s. 21A und 21B) befindet sich an der Unterseite
der Brüste.
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Die Halboberschenkellinie L25 befindet
sich bei 1/3 des Abstandes zwischen den Linien L11 und L8, ausgehend
von der Linie L8.
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Wenn schließlich das virtuelle Arbeitsmannequin über einen Änderungsbereich
abgewandelt werden soll, indem einerseits die Körpergröße mit oder ohne Modifikation
des Neigungsgrades und andererseits der halbe Brustumfang mit oder
ohne Modifikation des "drop" (Unterschied zwischen
dem halben Brustumfang und dem halben Taillenumfang für den Mann)
durchgespielt wird, ist es möglich,
auf diese Weise nacheinander und automatisch die Gesamtheit der
auf diese Weise abgewandelten Mannequins des betreffenden Bereiches
in Relation zu der Datenbank der morphologischen Standarddaten zu
erhalten.
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Die Integration der Winkelbeziehungen
des Körperbaus
bildet einen der wichtigen Punkte des Verfahrens zur volumetrischen
Konstruktion eines Arbeitskörpers.
Wie dies die 2 und 3 zeigen, sind die effektiven
Haltungsachsen A2, A3, A4, A5, A6 sowohl im unteren Teil (α1) wie auch
im oberen Teil (α2 z.
B.) um einen bestimmten Winkel beidseitig zur Linie L1 der Bauchnabelebene
zur Sicherstellung des Gleichgewichtes geneigt, und zwar bezüglich der Vertikalen
A1, die durch den Schwerpunkt des Körpers verläuft, der in der Bauchnabelebene
L1 bei 2/3 des vorderen Profils und 1/3 des hinteren Profils angeordnet
ist, gemäß dem Körperbau
des Subjektes (oder der betreffenden ethnischen Morphologie) in Abhängigkeit
von seiner natürlichen
Körperstellung wie
dem Anstellwinkel seiner Konfiguration.
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Die Schnittpunkte der Haltungsachsen
A2, A3, A4, A5, A6 mit den Schnittebenen L12, L10, L11, L5, L6,
L2, L20 (Augenebene) sind bei 2/3 des vorderen Profils und 1/3 des
hinteren Profils angeordnet, wobei jede Spitze einem Winkelabstand
in Beziehung zu der Änderung
des vorhergehenden und des folgenden entspricht. Dies erklärt die unterschiedlichen
Körperbauprofile,
die man in der Praxis beobachten kann, wie die Wölbung des Rückens, die gebückte oder
aufrechte Haltung des Rückens,
mit hieraus folgender Öffnung
oder Schließung
der Schulterbreitenlinie und der Schulterlinie.
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Wie dies weiter oben erwähnt wurde,
kann auch die Schulterneigung, die durch einen Winkel β1 bezüglich der
Horizontalen definiert ist, berücksichtigt
werden (s. 17A).
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Hieraus folgt, was vorstehend gesagt
wurde, dass nämlich
jede Modifikation der Körpergröße oder des
Körperbaus
des spezifischen virtuellen Mannequins, die durch eine Modifikation
des Winkels zwischen einer der Haltungsachsen und der Vertikalen hervorgerufen
wurde, in eine Modifikation eines oder mehrerer Winkel nach einem
vorgegebenen Gesetz übertragen
wird. In der gleichen Weise können
bestimmte Modifikationen der Abmessungsparameter Änderungen
von Winkelparametern nach einer vorgegebenen Regel erzeugen, um
Verschiebungen des Schwerpunkts des Körperabschnittes, dessen Abmessungen
modifiziert worden sind, zu kompensieren.
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Um dem Konstrukteur der Struktur
hinsichtlich der dem Arbeitsmannequin zu verleihenden Körperstellung
zu helfen, kann, wie dies in 17 dargestellt
ist, auf dem Schirm seines Rechners auf ein Fenster zurückgegriffen
werden, das sämtliche
Körperbauarten
darstellt, die mit der Station unten (Winkelstellungsskala) kompatibel
sind. Durch Anwählen einer
der Umrisse werden die Winkelstellungsparameter, von denen anhand
der 2 und 3 die Rede war, angezeigt
und an den Körper
des Arbeitsmannequins unter der Steuerung des Konstrukteurs weitergegeben.
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Das hier gegebene Beispiel als Demonstrationsbasis
beruht auf einem Referenzmannequin, das durch die folgenden wesentlichen
Parameter gekennzeichnet ist:
- • Mann,
- • Körpergröße: 177
cm,
- • Taille:
50 cm (Brustumfang 100 cm),
- • Drop
: 8 cm,
- • Grad
der Winkelneigung (s. 2):
- – obere
Zone oberhalb der Ebene L1: α2
(Winkel zwischen den Linien A1 und A3): 7°5,
- – untere
Zone unterhalb von L1: α1
(Winkel zwischen den Linien A1 und A2): 3°.
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Wie dies durch die 19 und 20 dargestellt ist,
kann man willentlich die Korpulenz des Arbeitsmannequins verändern. In
dieser Figur tragen die Elemente bezüglich eines "dünnen" Mannequins den Index a, und diejenigen
bezüglich
eines "dicken" Mannequins tragen
den Index b: wie ersichtlich, führt die Änderung
der Korpulenz zu einer Änderung
der Position einer bestimmten Anzahl charakteristischer Punkte und
insbesondere zu einer Änderung
der Position des Bauchnabels (F1, F2).
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Der Punkt F2 bezeichnet tatsächlich nicht mehr
wirklich die Position des Bauchnabels, da ein Absinken der Masse
aufgrund der beträchtlichen
Gewichtszunahme in diesem Beispiel berücksichtigt werden muss. Der
Bauchnabel des Körpers
b befindet sich tatsächlich
bei Nb.
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Der wie oben beschrieben erarbeitete
Arbeitskörper
erlaubt es, eine Struktur eines Kleidungsstückes zu erzeugen, d. h. eine
Anordnung von Konturlinien, die vorzugsweise in den vorstehend betrachteten
unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
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Die 4 und 5 zeigen die Lage der für die Kleidungskonstruktion
spezifischen vertikalen Ebenen. Fünf vertikale Ebenen stellen
die Grundlage und Ausgewogenheit des Kleidungsstückes sicher:
- • die vertikale
Ebene V1 der Mitte (Symmetrie) des Körpers (Vorderseite/Rückseite),
festgelegt per Aufstellung; die rechte vertikale Ebene V2 und die
linke vertikale Ebene V3, auf denen
- • die "Tragpunkte" der gesamten Kleidungskonstruktion
ruhen, Punkte, die auf der Schulterlinie auf halber Länge zwischen
der Ebene V1 und dem Schulterpunkt angeordnet sind. Die mehr oder weniger
offene Positionierung dieser Ebenen (d. h. der Winkel, den sie mit
der Ebene V1 einschließen)
ist verknüpft
mit der oben erwähnten
Winkelbeziehung. Diese vertikalen Ebenen des "Tragpunktes" dienen im übrigen als Referenz zum Definieren
der "Vertikallinie" der Kleidung;
- • die
rechte vertikale Ebene V4 und die linke vertikale Ebene VS der Ärmelöffnung,
ebenfalls in Winkelbeziehung zueinander, die auf der Vertikalen
des Schulterpunktes und der Achselhöhle unterhalb der Arme angeordnet
sind.
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Nachdem das Arbeitsmannequin vorher
wie beschrieben konstruiert worden ist, können die fünf vertikalen Ebenen automatisch
auf dem Umriss des Mannequins angezeigt werden, um bei den folgenden
Operationen zu helfen.
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Das Gefühl der Bequemlichkeit ist fundamental
im Hinblick auf den Sitz und den Komfort des Kleidungsstückes für jede Art
und jeden Teil des Kleidungsstückes.
Diese Bequemlichkeit entspricht dem Raum, der zwischen dem Körper und
der Kleidungslage herzustellen ist, um eine einwandfreie Beweglichkeit
beim Tragen des Kleidungsstückes
sicherzustellen, wobei es sich versteht, dass die Art des textilen
oder anders gestalteten Materials sowohl durch seine Eigendicke
wie auch durch seinen Elastizitäts- oder
Steifigkeitsgrad den zwischen dem Körper und dem Material freizuhaltenden
erforderlichen Raum (die Zwischenlage) bedingt (wobei diese "technische Bequemlichkeitszugabe" Null oder sogar
negativ im Fall elastischer Materialien sein kann).
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Zu diesem Zweck ist eine Gruppe von
Informationstools vorgesehen, die Bezugszeichen, im folgenden Marken
T genannt, aufweisen, welche an der gewünschten Stelle auf der vorstehend
erwähnten virtuellen
Struktur O angeordnet werden können,
wie dies in den 6 und 7 dargestellt ist. Diese
Marken T sollen es ermöglichen,
die Umfangskonturen entsprechend den oben erwähnten unterschiedlichen Ebenen
willentlich zu segmentieren: Jeder auf diese Weise begrenzte Abschnitt
entspricht einem zu definierenden Bequemlichkeitszugabewert (Abstand zwischen
dem Kleidungsstück
und dem Körper),
wobei das Gesamte in eine Umfangsabmessung der virtuellen Struktur
O übertragen
wird, die von der Umfangsabmessung der am Körper C des Mannequins eingestellten
Linie verschieden ist, wobei diese Linie der Redimensionierung des
Zwischenraumes im übrigen
numerisch geglättet
wird.
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Es ist möglich, in ganz bestimmten Fällen mehrere
Bequemlichkeitszugabezonen in der Dicke zu überlagern (beispielsweise Futter
+ Einlage + Schulterstücke).
Die Interaktion von Ebene zu Ebene stellt den einwandfreien Übergang
dieses mehrfachen Bequemlichkeits-Zwischenraumes über der Gesamtheit
des betroffenen Volumens sicher.
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Der Begriff der Form entspricht der
zu erhaltenden Oberflächenkontur,
um dem Umriss die gesuchte Linie zu verleihen.
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Über
den Bequemlichkeits-Zwischenraum hinaus handelt es sich somit darum,
einen zweiten Zwischenraum veränderlicher
Form längs
des zu konstruierenden Kleidungsabschnitts zu erzeugen, um ihm den
Stil, den gewünschten
Umriss zu verleihen.
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Zu diesem Zweck wird auf die "Toolbox" zurückgegriffen,
die es ermöglicht,
Marken zum Begrenzen vertikaler wie auch horizontaler Zonen auf den
bereits vorhandenen Umfangslinien der virtuellen Struktur O sowie
in Beziehung zu neuen komplementären
Linien (Lage und Anzahl beliebig) zu positionieren, wobei diese
Segmentierung die Möglichkeit
bietet, den gewünschten
Formwert einzugeben, der in ver formbare und glättbare Kurven, die in dem gewünschten
Umriss enden, übertragen
wird.
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Auf dieser mit der Formzugabe versehenen Form
können
bestimmte speziell identifizierte Konstruktionskurven als Verbindungslinien
beim Zusammensetzen (Bahnen, Einsätze, Abnäher, Passen ...) verwendet
werden.
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Diese unmittelbar in drei Dimensionen
ausgeführte
Arbeit am Stil kann sowohl an Oberkörperkleidern mit oder ohne Ärmel wie
auch an Beinkleidern (Hosen, Röcken,
...) realisiert werden.
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Besonderes Augenmerk muss auf die
Bequemlichkeitszugabebearbeitung im Bereich der Gelenke (Schultern,
Ellenbogen, Hüften,
Knie) gerichtet werden, um ihnen die erforderliche Beweglichkeit
zu gewährleisten,
und dies ungeachtet der Kleidungslagen.
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Sofern das herzustellende Kleidungsstück Ärmel aufweist,
ist es, um dem Verbindungsgelenk zwischen Arm und Rumpf alle Bewegungsfreiheit
mit normaler Amplitude zu belassen, unabdingbar, im Bereich der
Gelenkzone eine gewisse Ausweitungsmöglichkeit vorzusehen, ohne
die entweder die Gelenkbewegung blockiert wird oder eine Verschiebung den
gesamten Rest des Kleidungsstückes
mitnimmt.
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Die spezielle Ausweitung der Bequemlichkeitszugabe,
die ggfs. auf beide Teile des Kleidungsgelenkes zu verteilen ist,
wird nach speziellen Regeln in jedem Fall und in Abhängigkeit
gleichzeitig von der Art, dem Grad der Steifigkeit/Elastizität und der
Dicke des Stoffes wie auch des Stils und des Grades der Futteralbewegung
im Bereich des Gelenkpunktes verwirklicht.
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Wie in den 8 und 9 dargestellt,
wird beispielsweise für
die Fertigung eines Männerblazers, für eine normale
optimale Amplitude des Arms in der Größenordnung von 90°, die Berechnung
der erforderlichen Ausweitung auf der Grundlage der Positionierung
des Arms auf der Winkelhalbierenden von 45° (Winkel α3 in 8) durchgeführt, was zu einem Ausweitungsfächer der
vertikalen Ärmelöffnungs-Ebene V4 oder VS
(4) der gleichen Größe führt, wobei
diese 45° viertelsweise
verteilt sind: 11°5 ausgehend
von der Ärmelöffnung e1,
34°5 bei
der Vervollständigung
des Ärmelkopfes
e2, e3, e4. Die Ursprünge
dieser Ausweitungen der Bequemlichkeitszugabe liegen auf vorderen
und hinteren Gelenkpunkten Ca und CD der Ärmelöffnung (s. auch 10), wobei die Bequemlichkeitszugabe
auf dem Wert Null am unteren Abschnitt der Ärmelöffnung bleibt. Diese Gestaltung
der Ausweitung wird automatisch ab dem Zeitpunkt verwirklicht, in
dem der Grad des gewählten Öffnungswinkels
festgelegt ist.
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Was für die Behandlung der Gelenkverbindung
der Ärmelöffnung gilt,
gilt auch für
die Gelenkverbindung des Ellenbogens (wenn das Kleidungsstück lange Ärmel hat),
wenn auch bei geringerer Amplitude.
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Das Gleiche gilt auch hinsichtlich
der Behandlung der Gelenke des Beines. Angekommen an diesem Punkt,
werden gleichzeitig das Mannequin in seiner modifizierten Struktur
und in Überlagerung
die unterschiedlichen peripheren und vertikalen Konstruktionslinien
in ihrer gewählten
Ausweitung entsprechend den eingegebenen Werten der Bequemlichkeitszugabe
wie auch Formzugabe sowie die Begrenzungslinien der Zonen der Bahnen
angezeigt, was somit die Ausweitung der Formen der Struktur offenlegt.
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Wie dies im Bereich der Modellbildungstechniken
bekannt ist, ist es möglich,
eine kreisförmige Gesamtsicht
(Oberseite, laterale Seiten, Rückseite) durch
Drehen zu erhalten, mit willentlichem punktuellem Halt und unter
verschiedenen Projektionswinkeln (11 und 12), um die längs der
Abschnitte und Zonen eingeführten
Bequemlichkeitszugaben, Formen und Formzugaben wie auch ihren Zusammenhang und
ihre Richtigkeit mit den Architekturkonstruktionslinien in 3D voll
erkennen zu können.
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Es ist ferner möglich, in 3D und auf orbitale Weise,
losgelöst
vom Mannequin, die Netzform der virtuellen Struktur O (13, 14 und 15)
und/oder die texturierte Farm der erhaltenen virtuellen Struktur (16) zu visualisieren, um
die dem Kleidungsstück
verliehene allgemeine Linie besser würdigen zu können. Diese virtuelle Struktur,
wenn sie einmal in ein Grundschnittmuster übertragen ist, stellt die Stileinheit
und die Dauerhaftigkeit des Sitzes aller Modelle sicher, die durch
Modifikation des Grundbildes ausgehend von dieser Form verwirklicht
wurden.
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Durch iterativen Einsatz erlaubt
das Verfahren, die erwünschten
Modifikationen und/oder Einstellungen vor einer Speicherung der
virtuellen Grundstruktur O auf sehr präzise Weise und wahlweise vorzunehmen,
unter Einbeziehung der eingegebenen technischen Zugabedaten wie
auch der eingegebenen stilistischen Umrissdaten bei Sicherstellung von
Komfort und Sitz.
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Das beschriebene Verfahren stellt
die Möglichkeit
sicher, auf der auf diese Weise konstruierten virtuellen Struktur
O die Trenn- und Verbindungslinien der zu vereinigenden Bahnen nachzuziehen,
die letztendlich den Näh-,
Abnäher-,
Falte- usw. -linien beim
Zusammensetzen entsprechen.
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Das beschriebene Verfahren erlaubt
durch bekannte Techniken die Rekonstruktion gespeicherter digitaler
Daten bezüglich
Koordinaten und Öffnungslinien
für die
ebene Abwicklung der virtuellen Struktur O gegenüber jedem kompatiblen System
zur CAO/DAO-Fertigung von 2D/3D-Zuschnitten oder zur digitalen Steuerung
von Schneidwerkzeugen. Diese Rekonstruktion stellt erstmalig die
ebene Abwicklung in zwei Dimensionen der Struktur in Form von Zuschnitten
sicher, wobei die Gültigkeit
der Entwurfs- und Umrissgrundlagen der Zuschnitte der Modelle, aus
denen sie hervorgegangen sind, garantiert wird.
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Auf diesem ebenen Zuschnitt. können alle personalisierenden
Ergänzungen
des Modelles vor seiner Benutzung als Grundlage zum Zuschneiden der
verwendeten Materialien angebracht werden.
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Es ist festzuhalten, dass das beschriebene Verfahren
die Möglichkeit
bietet, wahlweise nur auf einem Teil des Mannequins (Rumpf, Becken,
Beinen ...) in Abhängigkeit
von der Art des Produktes zu arbeiten, an dem die Arbeitsstudie
durchgeführt
wurde (Weste, Bluse, Hose, Rock ...).
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Alle die ausgegebenen Informationen
dieser Konstruktion sind auf dem Rechner beliebig speicherbar und
modifizierbar.
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Bei seiner Anwendung zur Herstellung
von Entwurfs- wie auch Anprobemannequins für Spezialkleidungen wie Uniformen,
Theaterkostüme,
Schutz- und Überlebenskleidung
erlaubt im übrigen
das beschriebene Verfahren, sich der Richtigkeit der technischen
Zugabenormen wie auch ihrer sehr präzisen Positionierung, wie sie
in einem Lastenheft aufzunehmen ist, zu vergewissern.
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Da das beschriebene Verfahren auf
alle Formen von Kleidungsartikeln für Mann, Frau und Kind anwendbar
ist, kann es in einer "Toolbox" für Anwendungsaccessoires
vorgesehen werden, die entweder natürliche, jedoch veränderliche
Konturzonen des Körpers
(Tiefe von Körbchen,
Abstand von Punkten und Höhe
der weiblichen Brüste)
oder künstliche,
jedoch willentliche Modifikationen des Umrisses des Körpers selbst
(Büstenhalter,
Schulterstück,
Auspolsterung, ...) betreffen. Bei Bedarf dieser Zusätze werden
diese auf dem Grundkörper
an der gewünschten
genauen Stelle angeordnet, um deren Dimensions- und Profildaten
zu modifizieren.
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Das beschriebene Verfahren ermöglicht durch
aufeinanderfolgende Näherungen
die Berücksichtigung
von Überlagerungen
zusätzlicher
Zwischenlagen (Mehrlagengefühl)
aufgrund von übereinander
getragenen Kleidungsstücken
und/oder aufgrund der Dicke, die irgendein eingearbeitetes Material
(Pelz, Wattierung, ...) charakterisiert. In der gleichen Weise erlaubt
es die Berücksichtigung
von Zugabemargen, die für
sämtliche
technische Bekleidungen in Abhängigkeit
von ihrem speziellen Einsatzzweck notwendig und ausreichend sind
(Schutzkleidung, Überlebenskleidung,
...).
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Das beschriebene Verfahren ist auch
anwendbar auf ein als Referenz betrachtetes einzelnes Mannequin
wie auch auf ein Mannequin, das durch die vorherige Übertragung
von für
irgendein Subjekt spezifischen morphologischen und Abmessungsdaten
individualisiert ist, sowie auch auf eine ganze Reihe von Mannequins,
die repräsentativ
sind für
einen Bereich der Entwicklungen unterschiedlicher Abmessungsgrößen, welcher Änderungen
des Körperbaus wie
der Konfiguration umfasst oder auch nicht.
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In dieser Phase der Entwicklung von
Größen (Abstufungsvorgang)
positioniert sich der Zwischenraum der Bequemlichkeitszugabe automatisch
entsprechend denselben Werten mit den Körpermaßen wie den für die Arbeitsmannequin-Grundgröße erhaltenen,
während
die Maße
der mit der Formzugabe versehenen virtuellen Struktur den entsprechend
ihren Größen aufeinanderfolgend
abgestuften Änderungen
der Körpermaße proportional
folgen.
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Sofern die Entwurfs- oder Konstruktionsstudie
für ein
vorgegebenes Kleidungsstück über eine Referenzdefinition
(Referenzgröße) realisiert
wird, erlaubt das Verfahren, über
ein im Fenster aufrufbares Gitter Änderungen der Daten im Bereich
jedes Schlüsselmessparameters
(Ebenen und Längen) manuell
zu erfassen und anzuzeigen, sowie die vorgenommene Modifikation
gegenüber
den Referenzdaten erscheinen zu lassen. Jede Änderung dieser Art überträgt sich
automatisch auf einmal durch eine Transformation der virtuellen
Struktur in Form einer volumetrischen Änderung (als mehr oder als
weniger), aber gleichfalls in Form eines Ausgleichs der Schwerkraft
und somit der Winkelverteilung.
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Beim Validieren dieses Schrittes
gibt eine Anzeige das wirkliche Aussehen des Körpers sowie eine Gruppe von
Kurven relativ zu den Anfangssteuerbefehlen eines Schnittmusters
wieder.
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Die virtuelle Referenzstruktur ist
dann automatisch transformiert, wobei seine Bequemlichkeits- und
Formeigenschaften erhalten bleiben.