FR3083634A1 - Procédé d'optimisation automatique des qualités chaussantes d'une forme à chaussure - Google Patents

Abstract

L'invention présentée permet de juger la qualité chaussante d'une forme à chaussure, et d'améliorer son volume chaussant, de manière automatique. Elle permet de construire un logiciel travaillant à partir de fichiers 3D de formes de chaussures et de fichiers 3D de pieds, qui interprète automatiquement la qualité chaussante d'une forme, détermine sa pointure, et améliore son confort. Elle peut fonctionner à partir de plusieurs formes type qui définissent un chaussant standard, ou bien directement sur des pieds représentant une population plus ou moins spécifique. Elle s'articule en trois étapes. L'invention permet de travailler avec des chaussants standards pour tout type de chaussures, basses, bottes, sport ou technique, à différentes hauteurs de talon, et de n'importe quelle région géographique (pointures EU, UK, US, mondopoint). La première étape permet de construire le chaussant standard, à partir de formes ou de pieds correspondant au chaussant qu'on souhaite caractériser. On extrait à partir d'une série de fichiers 3D de formes ou de pieds les caractéristiques du volume chaussant moyen auquel ces fichiers 3D correspondent. On extrait des valeurs de positions de points remarquables, ainsi que des valeurs de longueur, de largeur et de circonférence. Cette étape de construction de chaussant standard peut être effectuée une seule fois pour ensuite traiter un grand nombre de formes différentes en les comparant et les optimisant pour ce standard. La deuxième étape consiste à comparer la forme au chaussant standard construit. L'invention permet de mélanger des mesures prises de manière ponctuelle (discrète au sens mathématique) avec des mesures prises de manière continue pour donner un score global de qualité de chaussant, de déterminer la valeur de la pointure du pied pour lequel la forme est la plus adaptée, et de générer des visuels permettant à tout utilisateur de facilement identifier et localiser les éventuels défauts de la forme traitée. La troisième étape consiste à rapprocher la forme du chaussant standard, pour augmenter la qualité de son chaussant. Cette opération applique des transformations aux différentes parties de la forme de manière à améliorer son confort et augmenter son score de chaussant tout en restant proche de l'esthétique de la forme initiale.

Description

Description [0001J Le contrôle sur une forme par un fabricant, un sous-traitant, ou un donneur d’ordre est donc un point clé du processus de conception et de fabrication d’une chaussure car il permet de s’assurer des qualités chaussantes de la future chaussure et. de sa conformité à un standard.

[0002] La connaissance de cette forme par un distributeur de chaussures est également clef s’il souhaite recommander une pointure à ses clients en ligne ou en magasin.

[0003] Définir la qualité du chaussant et la pointure d’une forme est un problème complexe, car on veut construire un système cohérent dans lequel la notion de pointure aura le même sens à travers tous les types de formes.

[0004] Tl convient de disposer d’une norme de chaussant permettant de comparer les dimensions de différentes zones de la forme à ce standard.

[0005] H convient également de pouvoir rapprocher une forme donnée d’un chaussant en corrigeant ses défauts et ses écarts à ce chaussant, tout en. préservant l’esthétique de la forme initiale.

[0006] Les solutions à trouver sont les sui vantes :

[0007] Comment définir une norme de volume chaussant pour les formes de chaussures ?

[0008] Comment comparer une forme à cette norme et établir un diagnostic ?

[0009] Comment rapprocher une forme de cette norme en préservant son esthétique ?

[0010] La présente invention permet d’y parvenir.

[0011] I. Techniques pour l’analyse et le traitement de forme de chaussure [0012] Les techniques de l’état de l’art pour la conception et l'analyse de forme de chaussure se répartissent en trois categories. La première est celle des méthodes manuelles, utilisées par un expert formier qui prend des mesures au pied à coulisse et au ruban à mesurer sur la forme.

[0013] Ce type de technique pose les problèmes de précisions et de rapidité de l’opérateur qui procède aux mesures. Le positionnement des mesures est un facteur majeur pour l’interprétation d'une forme. La précision du positionnement manuelle est très limitée, et la cohérence du positionnement des mesures d’une personne à l’autre n’est pas garantie et en pratique rarement constatée, [0014] En dehors du positionnement des mesures, la. prise de mesure elle-même est délicate, car le ruban doit être maintenu sur la forme qui présente une surface gauche, sans pour autant que le ruban soit étiré pour éviter de fausser la mesure.

[0015] Ainsi, une même personne aura des difficultés à répéter la même analyse plusieurs fois sur une forme donnée, et deux personnes feront deux analyses différentes d’une même forme.

[0016] De plus, le temps nécessaire pour ce genre de procédé est important, dépassant plus lettre heures pour analyser une forme.

[0017] Outils logiciels [0018] La deuxième catégorie est celle des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO), qui permettent à an opérateur exjx-rt du logiciel de paramétrer lui-même des fonctions pour prendre des mesures ou modifier le modèle 3D d’une forme. Parmi ces logiciels, on trouve RomansCAD (édité par RomansCAD Software), le logiciel LastMaker (édité par Delcam), ou encore le logiciel iCad3D+ (édité par Red21 et Inescop).

[0019] Ces techniques reposent sur l’intervention de l’opérateur pour positionner les points de prise de mesure ou de modification de la forme, et pour paramétrer le type d’opération effectuée. Elles posent les mêmes problèmes de précision du positionnement des points de mesure ou des endroits où sont appliquées les modifications sur une forme, que les méthodes manuelles précitées.

[0020| Si la précision de la prise de mesure est suffisante sur les outils logiciels, ces logiciels dépendent de l’opérateur pour choisir les paramètres des fonctions de modification.

[0021] lis n’intègrent par ailleurs pas de fonction permettant de comparer directement la forme à une norme de volume chaussant. Certains logiciels permettent de superposer un pied et une forme, mais ne permettent pas calculer automatiquement la pointure idéale pour un pied donné dans une forme donnée.

[0022] Bases de données [0023] La troisième catégorie est le groupe des bases de données de référence, qui donnent des mesures types attendues à des endroits donnés de la forme, sous forme papier ou logicielle. On utilise souvent des bases de données en parallèle aux méthodes manuelles ou CAO pour travailler sur une forme. Ces bases peuvent être détaillées pour donner des mesures types selon le type de modèle de chaussure, ou sa hauteur de talon. Un exemple de ce genre d’outil est le logiciel de mesure de forme édité par le Centre Technique du Cuir et de la chaussure (CTC). Le CTC dispose également d'une machine permettant de projeter sur une forme des points remarquables, dont les positions sont également déterminées par des bases de données en fonction de la point ure et de la hauteur de talon supposées de la forme. L’opérateur mesure l’écart entre les points projetés sur la forme et les points qu’il a lui-même positionnés sur la forme.

[0024] Les bases de données disponibles pour la forme ont été construites avec les outils des catégories présentées ci-dessus. Elles posent donc un problème majeur, qui est la caractérisation fonctionnelle des mesures pour lesquelles elles donnent des valeurs standard. Deux bases de données construites à partir d’un même ensemble de forme seront différentes si on ne positionne pas les mesures exactement de la même manière.

[0025] Un autre problème est que certaines bases de données ont été construites en mélangeant des formes de nature différentes (plusieurs hauteurs de talon, plusieurs matériaux de chaussures par exemple), ce qui réduit la fiabilité de ces données.

[0026] .La présente invention : nouveau type de procédé [0027] L’invention présentée appartient à une quatrième et nouvelle classe d'outils, qui sont des outils logiciels automatisés. Ils intègrent l’expertise métier dans leurs algorithmes pour proposer une interprétation et une action rapide et fiable sur tout type de forme de chaussure, sans requérir d’autre expertise. Elle s’inscrit dans la continuité de la demande de brevet déposée par BLUE .RIDGE LOGICIELS le 20 juillet 2016 sous le numéro 1601077 et intitulé « Procédé et dispositif de réalisation d'une forme de chaussure sur mesure », qui permet d’adapter automatiquement une forme de chaussure pour un pied donné.

[0028 j II, Procédés et modes de réalisation de l’invention [0029] Procédé d'analyse de chaussant d’une forme [0030] Le procédé pour l’analyse automatique d’une forme s’appuie sur la détermination préalable d’un ensemble de structures géométriques extraites de la surface de la forme, qui constituent un repère géométrique composé d'une origine (1), d’une direction de longueur (2), d’une direction de largeur (3), et d’une direction de hauteur (4) de la forme, ainsi que de points correspondant à des zones fonctionnelles de la forme, incluant des points de mesure de largeur du talon ( 5) et des point de mesure de la largeur de la zone du métatarse (6) (dite aussi grosseurs aux doigts). Ces structures peuvent être extraites en utilisant un procédé issu de la demande de brevet numéro 1601077.

Un ensemble de mesures fonctionnelles, telles la longueur la largeur la circonférence, les courbes de volumes, sont déterminées et comparées aux mesures correspondantes du chaussant standard obtenu à partir d’un ensemble de fichiers soit d’un pied, soit de plusieurs pieds, soit de formes type, représentés dans tous les cas en 3 dimensions, les écarts donnant accès à un score global de conformité avec le chaussant standard II résulte, de cette comparaison, la transformation simultanée de la forme au moyen d’un algorithme qui permet d’appliquer des opérations d’étirement dans des directions correspondant aux axes de longueur, de largeur, de circonférences, de courbes, de volumes ou toutes autres mesures de la forme.

[0031] L’ensemble des opérations suivantes sont implémentées sous forme algorithmique et déterminent :

[0032] A partir des structures géométriques préalables ou à partir d’informations fournies avec la forme, une longueur de pied (7), une hauteur de talon (8) et un point de porter (9) supposés pour la forme.

10033] La position <l’un point arrière (10), sur le plan correspondant au pian (H) de la zone d'appui du talon, obtenu en projetant ie point le plus en arrière de la tonne le long de la direction de hauteur (4) de la forme.

[0034] La position d’un point (12) dans la zone du boat de la forme, déterminée par rapport au point arrière par un critère de distance ou de longueur d’arc sur la surface de la forme, faisant coïncider ce critère avec la longueur de pied supposée de la forme. On intègre dans ce critère de distance une distance supplémentaire issue de l’étirement du pied, détenniné en fonction de la longueur de pied et de la hauteur de talon supposées de la forme.

[0035] Une série de courbes (13) sur la surface de la tonne inscrites dims des plans de section de la forme qui la découpent en tranches, dont les positions sont déterminées par tm critère de distance au point avant ( 12) ou amère du pied (10).

[0036] La circonférence de ces courbes, regroupées pour former une fonction (14) qui relie des valeurs de distance au point: avant (12) ou amière ( 10) à des valeurs de circonférence de la forme, [0037] Les positions ( 16) et les valeurs de circonférence (22) de points du graphe de cette fonction correspondant à des points caractéristiques de la forme comme le point d’appui au sol (9) (point de porter), ou comme le point de la zone du métatarse (15), en identifiant les paramètres de distance (16) du graphe de ta fonction correspondant aux plans de section qui minimisent un critère de distance avec les points caractéristiques considérés.

[0038] Sur le graphe de la fonction déterminée, les positions des points: de circonférence lo calement maximale ( 17) et minimale (18).

(0039’j Les paramètres de longueur d’arc (19) de tous les points du maillage (20) de la forme, par un critère de distance (2 ! ) aux frontières des tranches.

[0040] Les valeurs de circonférences (22) extraites dans chaque tranche étendue à tous les points du maillage (20), en utilisant le paramètre de longueur d’arc (19) précédemment déterminé, pour obtenir une carte de valeur de volume (23) sur toute la forme.

[0041] Dans ces conditions, on obtient: une série de mesures caractéristiques sur la forme, constituées de positions de points remarquables caractérisés par leur paramètre de longueur d'arc, de largeurs caractérisées par leur valeur et par leurs points de mesure, et une carte de volume qui représente en tout point la circonférence caractéristique de la forme qui passe par ce point.

Les mesures fonctionnelles de longueur et de largeur sont déterminées par la position et la distance de points caractéristiques de la forme, en ce que les mesures de circonférences à l'aide de règles de serrage sont extraites des plans de sections situés régulièrement le long du profil de la forme et orienté de manière à vérifier un critère angulaire avec ce profil, et construisent ainsi une courbe représentant une mesure continue du volume de la forme.

[0042] Procédé de construction de chaussant standard à partir de plusieurs formes type [0043] Chaque tonne (29) appartient à une classe préalablement déterminée, qui peut correspondre à un type de chaussure comme des mocassins, des bottes, des chaussures de sport, ou de souliers de cuir classiques (sandales et escarpins pour les femmes, ou chaussures derby/Richelieu pour les hommes).

[0044] Le procédé pennes de construire une norme de chaussant par classe. On note cependant qu’une classe de forme peut regrouper des formes de hauteurs de talon (8) différentes.

[0045] Le procédé d’analyse automatique Figure 2 est appliqué à toutes les formes d’une classe.

[0046] (24) Dans le cas où l’utilisateur dispose de formes correspondant seulement approximativement et pas exactement au chaussant qu’il veut caractériser, les formes sont regroupées par un critère fonctionnel, telle la hauteur de talon (8.), pour obtenir des valeurs d’analyse moyennes pour chaque valeur du critère de regroupement.

[0047] (25) On corrige la position des points remarquables de chaque courbe de manière à les aligner, en utilisant un critère de moyenne sur les positions de chaque point.

[0048] Dans l’hypothèse où une classe de formes contient en outre des formes de hauteurs de talon (8) différentes (26), on projette les courbes dans un espace dans lequel l’élongation du pied dû à la hauteur de talon a été prise en compte et normalisée pour chaque courbe (27), avant d’appliquer l’étape de régularisation (25) décrite ci-dessus.

[0049] Le résultat obtenu est un ensemble (28) de mesures de largeurs, de positions de points remarquables, et de valeurs de circonférences positionnées dans un espace paramétré par un critère de distance au point avant (12) ou amère (10) de la forme, associant une courbe et un ensemble de mesures de largeurs par classe de forme et par hauteur de talon.

[0050] Procédé de construction de chaussant standard à partir de pieds type [0051] La construction d’un chaussant standard à partir d’un ou d’une série de pieds (30) représentés par leur image 3D est analogue au procédé précédent de construction, à partir de fotmes. La différence qui caractérise ce procédé est l’ajout de règles de serrage (31), déduites des préférences globales ou individuelles des personnes dont les pieds sont traités, [0052] Celte règle de serrage (31 ) donne le rapport entre les mesures du pied et les mesures sur la forme de chaussure. Elle est représentée par une série de coefficients de compression de volumes et de largeurs (32).

[0053] On construit une règle de serrage en appliquant une méthode d’interpolation avec le paramètre de longueur d'arc (33) construit sur le pied, qu'on applique à des informations de tolérance de serrage (34) recueillie par d’autres moyens, comme par le biais d’un formulaire, ou encore en. procédant à la mesure directe de cette tolérance de serrage sur le pied physique en quelques zones caractéristiques.

[0054] Par exemple, on peut recueillir les tolérances exprimées en pourcentages sur les zones de grosseur aux doigts (35), de cou-de-pied (36), ou du talon (37).

[0055] On applique le procédé « Procédé de. construction de chaussant, standard à partir de pieds type » au(x) fichierfs) 3D de pied(s) pour obtenir un ensemble de mesures de largeurs, de positions de points remarquables et de volume (38).

| 0056] On applique une méthode d’interpolation (39) par exemple interpolation linéaire, polynomiale ou par spline, aux données de tolérances (34) de compression.

[0057j On calcule la moyenne des cartes de tolérances déduites de chaque pied (40). en normalisant le paramètre de longueur d’arc (33) de chaque pied par la longueur du pied (41).

[0058] On multiplie les mesures caractéristiques obtenues (38) à la première étape de ce procédé par la carte de tolérance moyenne (40) pour obtenir le chaussant caractéristique (42) associé au pied ou au groupe de pieds traité.

[0059] Les nouvelles mesures obtenues constituent ainsi un chaussant standaid de forme caractéristique de la morphologie et des préférences de serrage des pieds utilisés en entrée du procédé.

[0060[ Diagnostic et calcul du score de chaussant d'une forme dans un standard [006 ! ] Ce procédé Figure 3 permet de quantifier à quel point une forme respecte un chaussant standard construit avec les procédés précités, en produisant une. note de qualité de chaussant (43), qu’on choisit de donner ici comme une note sur 10. La note de 10 est retenue ici mais n’importe quelle autre notation convient.

[0062] On choisit un ensemble de plusieurs points de contrôle de circonférences caractéristiques.

[0063] On attribue aux points caractéristiques, aux différentes mesures de largeur, et à ces mesures de circonférences (48) des pénalités (44) en fonction de leur écart aux mesures du chaussant standard (42), [0064] La somme des pénalités (45 ) des mesures de la forme est déduite de la note maximale.

[00651 Le chiffre final (43) est une note qui quantifie la qualité du chaussant de la forme visà-vis du standard auquel on la compare. .11 est important de noter que le positionnement des mesures caractéristiques utilisées pour le calcul de ce score dépend de la longueur de pied qu’on a fixé pendant l’analyse (46) de la forme. H représente un score de chaussant en la pointure associée à cette longueur de pied.

[0066] Les différences entre les mesures de la forme analysée et les mesures standard établissent un diagnostic (47) de la forme et identifient les zones où la forme est trop éloignée du chaussant standard.

[0067 | Détermination de pointure d’une forme dans un standard [00681 La pointure représente la longueur du pied, pour laquelle la forme est la plus adaptée.

[0069] L’utilisateur génère les mesures (48) pour la hauteur de talon (8) de la forme analysée, pour toutes les tailles possibles, grâce au chaussant standard (28) dont il dispose.

[0070[ (49) Il identifie la longueur de pied qui donne le score de chaussant le plus élevé.

[0071] La taille identifiée donne la pointure de la forme analysée dans le chaussant standard choisi. Elle peut être convertie dans n’importe quel système de pointure.

[0072] Procédé d’optimisation automatique du chaussant d’une forme

Toutes les mesures fonctionnelles de chaque forme type permettent de construire un chaussant standard pour tous les types de formes.

[0073] L'optimisation d’une forme passe par une série d’étapes de modification de la surface 3D (50) de la forme pour rapprocher ses valeurs de longueurs, largeurs et volumes (48) de celles du chaussant standard (28) pour lequel on l’optimise. On améliore la qualité du chaussant de la forme tout en préservant sou esprit esthétique initial. On tient compte ici de potentielles contraintes industrielles qui nécessitent de garder fixes certaines parties de la forme pendant son optimisation pour continuer de pouvoir utiliser certains composants comme des semelles (51 ) ou des talons (52) qui ont une interface correspondante nécessaire.

[0074] Ou considère une forme qui a été préalablement analysée et diagnostiquée (47) visà-vis d’une hauteur de talon (8), d’une pointute d’un chaussant standard fixe.

[0075] Ou applique une opération de dévrillage (53) de la forme, qui permet de réduire son angle de vrillage sans changer sensiblement les propriétés de ses longueurs, de ses largeurs et de ses volumes (48).

[0076] On applique une opération de correction (54) de hauteur de talon qui permet de rapprocher le talon de la forme de celle de la hauteur (8) choisie. Cette étape peut être réalisée par exemple en appliquant un étirement à Tatriêre de la forme pour amener son point de porter (9) à une distance correspondant à la distance du point de porter du chaussant standard pour la hauteur de talon cible.

[0077 ] On détermine les paramètres de l’opérateur d’étirement en longueur (55) de la forme de manière à minimiser un critère sur la différence entre- les positions des points remarquables après correction et Les positions des points remarquables idéales issues du chaussant standard (28). Un critère peut être- une moyenne pondérée ou un critère de moindres carrés pondérés par des poids dont T importance varie selon le point remarquable.

[0078] On applique un opérateur d’étirement en longueur (56) à la surface de la forme avec les paramètres déterminés à l’étape précédente. On peut pour cela utiliser un étirement global, ou dans la direction de la longueur (2), ou dans une direction de longueur locale paramétrée par le paramètre de longueur d’arc (.19) du modèle de la forme, [0079] Ou calcule pour la forme obtenue les paramètres de T opérateur d’étirement en volume (57) (en hauteur et en largeur) de la forme de manière à minimiser un critère sur la différence entre les mesures de largeur et de volume de la forme (48) et du chaussant standard (28).

[0080] On corrige· les paramètres déterminés (58) en fonction des éventuelles contraintes industrielles dans les zones à conserver fixes et pour conserver l’esthétique de la forme, Cette étape permet entre autres de conserver les paramètres de position des points du fond de la forme fixe, ce qui permet de conserver la cambrure de la forme pendant certaines opérations d’optimisation, [0081 ] On applique un opérateur d'étirement en volume (59) à la surface de la forme avec les paramètres déterminés à l’étape précédente. Par exemple on peut utiliser un étirement dans des direction de largeur (60) et de hauteur locales (61) paramétrées par ie paramètre de longueur d’arc (19) du modèle de la forme.

[0082] La forme résultante (62) ainsi obtenue a des valeurs de mesures plus proches de celles du chaussant standard, sans trop dévier de son esthétique de départ. Ce procédé peut être mis en œuvre grâce à un algorithme qui peut, être paramétré pour autoriser plus ou moins de liberté lors de Γoptimisation.

Claims (1)

1. Revendications [Revendication 1 ] Procédé d’optimisation automatique des qualités chaussantes d'une forme à chaussure consistant à comparer un chaussant standard à une image tridimensionnelle de cette forme. Caractérisé en ce qu’un ensemble de mesures fonctionnelles, telles la longueur, la largeur la circonférence, les courbes de volumes sont déterminées et comparées aux mesures coirespondantes du chaussant standard obtenu à partir d’un ensemble de fichiers de pieds représentés en 3 dimensions, les écarts donnant accès à un score global de conformité avec le chaussant standard et qu’il résulte, de cette comparaison, la transformation simultanée de la forme au moyen d’un algorithme qui permet d’appliquer des opérations d’étirement dans des directions correspondant aux axes de longueur, de largeur, de circonférences, de courbes, de volumes ou toutes autres mesures de la forme.

   [Revendication 2] Procédé d’optimisation automatique des qualités chaussantes d’une forme à chaussure consistant à comparer un chaussant standard à une image tridimensionnelle de cette forme selon la revendication 1, Caractérisé en ce que les mesures fonctionnelles de longueur et de largeur sont déterminées par la position et la distance de points caractéristiques de la forme, en ce que les mesures de circonférences à l’aide de règles de serrage sont extraites des plans de sections situés régulièrement le long du profil de la forme et orienté de manière à vérifier un critère angulaire avec ce profil, et construisent ainsi une courbe représentant une mesure continue du volume de la forme.