JP2005036371A

JP2005036371A - アパレル業界における３次元モデル形状を使用した設計手法

Info

Publication number: JP2005036371A
Application number: JP2003302056A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Koyama; 茂小山; Hisafumi Hojo; 尚史北條; Kazutoshi Harita; 和俊播田; Toshio Hagiwara; 敏夫萩原
Original assignee: RIVER STONE KK; Consumer Product End Use Research Institute Co Ltd
Current assignee: RIVER STONE KK; Consumer Product End Use Research Institute Co Ltd
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】人体に着用する衣服の設計を、従来は基本的には２次元図面にて設計していた為、作業者の能力・勘に頼り、熟練者でないと出来ない作業であった。
また、再現性に乏しい、設計時間がかかる、着用感が保証できない、編集作業が困難、定量的製品規格化も困難等、多くの課題があった。
【解決手段】本発明者等は上記の様な数多くの現状の問題点を解決する為に、今まで設計者が３次元形状をイメージして自分の思考により２次元図面化まで行なっているのを、モデルの作成・デザイン設計・パターン作成の３つの作業もしくは、モデルの作成（デザイン設計込み）・パターン作成の２つの作業に分け、独立した作業として行ない、ＣＡＤに取り込んだ３次元形状にデザイン設計を行った後、２次元パターンへ変換する作業を計算機処理にて行なう方法によって課題の全面的解決が行なわれ、作業の効率化・品質の向上・製品の差別化が図れる事となった。
【選択図】図２１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、アパレル業界におけるボディファッション並びに人体の形状情報を盛り込んだ医療・介護用衣服の設計と型紙の作成手法に関するものである。

現在は、アパレル業界におけるボディファッション並びに人体の形状情報を盛り込んだ医療・介護用衣服の設計と型紙の作成手法は、基本的には２次元上で設計処理が行なわれており、製品を設計するに当り、経験や勘に頼って立体形状を頭の中でイメージし、分量・角度・距離などの寸法拘束を考慮しながら、尚且つ使用する素材や、縫製順、使用ミシン種などの組み合わせも考慮した上で型紙としての平面図面への展開を行なっている。
我々発明者は常に挑戦と失敗を繰返し、一つの製品ごとに完成度を上げてきたブラジャの設計に於いても、Ａカップ、Ｂカップ、Ｃカップなどのカップ容量に於ける容量・角度・各部位の寸法は一定の規格が確立されているようで確立されていないのが実態である。
デザイナー、パタンナーの経験や、不具合を見抜く力量、また着用バランスはかくあるべきという明確な意思の持ち方によって設計のレベルや開発時間にばらつきが生じている。完成度に格差が生じる場合も日常茶飯事である。
このように、完成度が未達の製品が作られ、市場に流通し、ユーザーからの商品に対する不信感が蔓延しているのが現状である。

発明が解決しようとする課題

（１）人体に着用する衣服の設計を２次元図面にて設計していた為、２次元図面上のテクニックや作業者の勘が設計担当者に不可欠となっていた。作業者個人の能力に左右されるので、経験者でないとできない作業となっている。
（２）毎回２次元図面からのデザイン設計を行なう事で、基準の不明確な、作るたびに形状が異なる製品が仕上がっていた。同じ３次元形状であるマスタモデル（以降３次元モデル形状）に対する異なるデザイン設計が困難で、毎回着用感の確認が必要となる。２次元パターンを変えた製品は、良い着用感を確認できたとしても、以前着用感の良かった製品と同じであると言う保証はできない。
（３）毎回２次元図面からのデザイン設計を行うことで、毎回最初からの設計を行う必要があり設計時間がかかっている。
（４）２次元図面でのサイズグレーディング展開ではサイズ間の形状相似性並びに着用感が保証できない。
（５）デザインスケッチと設計デザインの間につながりを持たせることができないのでデザインスケッチを行なった人が満足する製品の製作が困難である。
（６）製品形状に対し、補正、強制、強調などの編集を行ないたい場合に、その編集形状を２次元図面での実現は難しく、多くの試作確認が必要となる。
（７）２次元図面からのデザイン設計では、仕上がり製品の数値解析が出来ない為、定量的な製品の規格化が困難である。

課題を解決するための手段

本発明者等は上記の様な数多くの現状の問題点を解決する為に、今まで設計者が３次元形状をイメージして自分の思考により２次元図面化まで行なっているのを、モデルの作成・デザイン設計・パターン作成の３つの作業もしくは、モデルの作成（デザイン設計込み）・パターン作成の２つの作業に分け、独立した作業として行なうようにし、最も経験の必要な作業である３次元形状を２次元パターンへ変換する作業を計算機処理にて行なえるようにした。
設計作業者は、作業のほとんどをコンピュータ上の仮想空間で作業するものとし、３次元イメージでモデルの作成・デザイン設計を行う事ができる。
この発明でのサイズグレーディングの展開については、３次元モデル形状を縮小・拡大することにより異なった３次元モデル形状を作る方法と、同じ３次元モデル形状の上に異なる寸法のデザイン設計を行なう方法とがある。
この発明の設計方法と旧来の２次元図面での設計方法を複合する事により３次元必要形状部分のみ、この発明を利用した設計も可能である。
寸法枸束の設定値に材料の係数値を反映させることにより、設計段階においては、材料に左右されない作業が可能となり、設計当初でも設計後でも設計した形状に対し、自由に材料の係数値を掛けることができる。
結果として課題の全面的解決が行なわれ、作業の効率化・品質の向上・今までの設計手段による製品との差別化が図れる。

▲１▼モデルの作成と形状データの取り込み：
モデル形状を３次元の立体形状で設計する事により、直感的に見た目で形状を判断しながら寸法拘束された、欲しい形状を作り込むことができる。よって２次元形状から３次元形状を想像しながら作業を行なうといった、テクニックや勘に依存した設計から解放される。
また、３次元モデル形状自身を蓄積する事により、有効なモデル資源として再利用できる。ここで解析したモデルに対する数値データは、次の作業で利用でき、計算機処理も可能になる。
モデル形状は、手作業にて木材・粘土・石膏・その他試作材料を使用してユニークな形状を作り上げたものを測定して、数値データ化して画像処理ソフトウエアに取り込んでも良いし、画像処理ソフトウエアの中で頭から作り込むことも可能である。最終的に、３次元ＣＡＤを利用して寸法を拘束しながら自分のイメージしている形状にする。これが３次元モデル形状である。
３次元ＣＡＤで作った３次元モデル形状の形を確認したい場合は、モデル形状を硬質の試作材料で、実際に試作することもデータを利用すれば可能である。
作った３次元モデル形状の編集作業も３次元ＣＡＤ上で可能であり、相似形状の作成によりサイズ展開データの作成も容易にできる。
３次元ＣＡＤを使用して設計するので、データの管理も含めて技術の蓄積が容易に可能となる。

▲２▼デザイン設計：
３次元モデル形状の上に欲しい服飾イメージをデザインする事により、寸法拘束されたデザインの設計が可能となる。また、次項パターン作成にて使用するパターンの分割線をこの時点で設計する事により、分割線に寸法拘束を入れての設計が可能となる。モデル形状とデザイン設計データを別に持つ事により、同じモデルを使った異なったデザインの製品作成が可能である為、着用感の保証が容易に実現可能となる。
この作業においても、３次元の立体形状を見ながら設計する事により、直感的に見た目で形状を判断しながら寸法拘束された、自分のイメージしているデザインを設計する事が出来るので、２次元形状から３次元形状を想像しながら作業を行なうといった、テクニックや勘といったものに依存した設計から解放される。
同じ３次元モデル形状を使ってサイズグレーディング展開をする場合は、デザイン設計の段階で同じ３次元モデル形状を使うことによって可能である。同じ形状を持ったサイズグレーディングされた製品の設計が出来る。デザイン設計においても３次元ＣＡＤを利用する事が条件となる。

▲３▼パターン作成：
パターン作成作業は、３次元形状を２次元形状へ展開するソフトウエアを利用して行なうものとし、モデルの作成・デザイン設計にて準備した形状情報を基に作業を行なう。モデルの作成・デザイン設計とパターンの作成を行き来することにより、自分の意図したデザインの型紙を検証しながら作成する事が出来る。
通常の衣服のデザイン設計では、立体形状を表現するのに複数の平面形状のパーツで表現したり、平面形状のパーツに切り込みダーツを入れたりする。
この方法でのパターン作成に於いても、通常の衣服デザインと同様に、前工程のデザイン設計にて３次元モデル形状にデザイン線（デザインの外形を表す線）と分割線（デザインを平面展開する時に分割する線）を指示して、１つ又は複数の平面形状パーツへの展開を指示したり、ダーツを指定したりする。
パターン作成作業における大きなポイントは、３次元形状を２次元形状に展開した時の複数のパーツ間の、縫い合わせ距離の拘束と縫い合わせ時の生地状態をバランスよく保つことである。
上記理由により、この発明では３次元の平面展開においてパーツ間の縫い合わせ距離確認や、縫い合わせ時の生地の状態をシュミレーションできる機能を有し平面展開時の精度を数値設定により調節できるソフトウエアを利用する。

以上の作業の流れと、それぞれの作業における使用道具或いは作業手段を項目別に順を追って列挙すると以下の通りである。
［作業内容−１］モデルの準備→｛使用道具｝手作業によって木材、粘土、石膏、その他の試作材料を用いて３次元モデルを作成する。
［作業内容−２］モデルの形状データ測定→｛使用道具｝３次元形状デジタイイング装置を用いてモデルの形状データを測定する。
［作業内容−３］モデルの形状データをＣＡＤへ取り込む、又は
［作業内容−４］ＣＡＤ上で直接モデル形状データを作成→｛使用道具｝いずれの場合も３次元ＣＡＤソフトウエアを用いて行なう
［作業内容−５］製品デザインの設計→｛使用道具｝３次元ＣＡＤソフトウエアを用いて行なう。
［作業内容−６］３次元デザインから２次元パターンの作成→｛使用道具｝３次元形状を２次元化するソフトウエアを使用する。
［作業内容−７］製品の試作確認→｛使用道具｝ミシン・テープ・溶着・マジックテープを使い試作後着用感の確認を行なう。この作業の流れと使用道具或いは作業手段を図２１に示す。

作業の詳細説明

更に上記作業の詳細を女性の下着の設計方法を使って説明するが、基本思想は全て同じであり、この例のみに制約されるものではない。
（１）モデルの準備：
粘土・石膏・樹脂・木材等を材料として、仕上がり形状を表現した立体の造形物を作成する。作成方法・材質は問わないが、最終的にはＣＡＤへ取り込みができることが条件である。図１に人体をモデルを、図２にその人体モデルを参考に石膏で手作りしたバスト形状を示す。
（２）モデルの形状データ測定：
モデル形状を、デジタイジング装置・３次元測定器・手動等により座標測定し、ＣＡＤが取り込みできるフォーマットへ変換する。必要であれば２次元のデータも取り込みを行なう。図３に図２のバスト形状を測定した点群データを示す。
（３）モデルの形状データをＣＡＤへ取り込む
測定したデータを使って、３次元ＣＡＤ内でモデル形状として認識できる３次元モデル形状にする。（実際は、３次元ＣＡＤ上の曲面データまたはソリッドデータとなる）。図４に図１の曲面データ化したものを示す。また、図５に図２をソリッドデータ化したものを示す。
（４）ＣＡＤ上で直接モデル形状データを作成する場合：
モデル形状を測定しない場合は、３次元ＣＡＤの機能を使って３次元モデル形状を全て３次元ＣＡＤの中で作り込む。実際の形状として確認したい場合は、ＮＣ加工機や光造形装置等を使った試作品を作る事ができる。図６に女性のバスト形状をＣＡＤ内で作ったところを示す。
（５）製品デザインの作成：
３次元ＣＡＤの中で、３次元モデル形状の上に欲しいデザイン線と分割線を、見た目で確認しながら作成していく。寸法拘束が必要な場所については、必要な場所の寸法を確認しながら作業を進め、３次元モデル形状に基準点を設定しておくことにより、以前に設計したデザインを参考にしたり修正したりする事も可能である。
デザインのサイズグレーディングに関しては、同じ形状を使用した方法と、３次元モデル形状そのものを伸縮させた相似形状によるものとがあり、状況によって使い分ける。図７に３次元モデル形状へブラジャのデザインをしたところを示す。図８に同じ３次元モデル形状を使ったサイズグレーディングの例を示す。
また、図９に相似形状によるサイズグレーディングの例を示す。
（６）３次元パターンから２次元パターンの作成：
３次元モデル形状に作成したデザインを使ってソフトウエアを利用して３次元形状から２次元形状への展開を行い、パターン作成を行なう。
▲１▼先ず最初に、３次元モデル形状上のどこの部分を平面展開するか外形線と分割線により指定する。使用するソフトウエアにより指定方法及び▲２▼項設定との順番は異なる。図１０・図１１に外形線・分割線を指定したところを示す。
▲２▼平面展開するに当り、ソフトウエアにて指定可能な許容値などのパラメータ設定を行う。使用するソフトウエアにより設定内容、設定方法及び▲１▼項指定との順番は異なる。
▲３▼３次元の形状を２次元に変換する作業の起動を行なう。図１２に変換を行なった結果を示す。
▲４▼変換後の２次元パターンの検証を行い、結果が思わしくない場合は許容値による微調整並びに製品デザイン作成作業に戻ることにより再度変換作業を行なう。図１３に分割線で分割したお互いの縫い合わせ距離を検証する場面、図１４に縫い合わさった状態のお互いの生地間の負荷状態を画面上で確認できる機能で検証する場面を示す。
（７）製品の試作確認
２次元パターンを縫製もしくは、接着して最終製品に仕上げ評価を行なう。図１５に製品をモデルにつけ評価したところを示す。

女性下着であるブラジャを、この発明手法によって製作した実施例を説明する。
▲１▼手作業で、石膏を使った女性バストの形状モデルを作る。
▲２▼石膏モデルを測定し、３次元ＣＡＤの中に取り込み、３次元モデル形状にする。図１６にＣＡＤに取り込んだ後の３次元モデル形状を示す。
▲３▼３次元モデル形状にデザインを行い、ブラジャの台となる部分を平面図面で作成する。ＣＡＤ内で設計する。
図１７にブラジャ台の２次元図面を上から見た図を示す。また、図１８に３次元モデル形状にデザイン線と分割線を作成したところを示す。
▲４▼３次元モデル形状へデザインしたブラジャカップ形状部分を２次元パターンに変換する。図１９に３次元デザインを２次元化したところを示す。
▲５▼カップ部分・台部分を縫製して、装飾をすればブラジャが出来上がる。
図２０に仕上がったブラジャの製品を示す。

発明の効果

この発明によって生産者側では、製品開発のスピード化・製品の品質と技術面の向上・人材教育の促進・顧客へのアピールなど多岐にわたり効果が享受できる。また、製品を使うユーザー側も製品との出会い・バリエーションが豊富になる等で効果を享受できる。どの効果をとっても繋がりがあり、十分単独でも効果は期待できるが、複合的に得られるシナジー効果が最大の効果をもたらしてくれる。
（Ａ）生産者側に対する効果
▲１▼製品開発のスピード向上：立体イメージで作業が行なえるので製品開発−確認−修正のサイクルが極端に早くなる。サンプル作成の時間短縮や、同じ製品の複数サイズのものを同時に進行させる等、多くの効果が見込める。
▲２▼製品の品質向上：立体形状を立体イメージにより設計するという無理のない作業方法や、過去の蓄積データの利用、また、製品開発スピード向上などにより、今までよりも確認作業が時間・内容とも拡充できる。その結果、より着用感の優れた定質的な製品の提供が可能となる。
▲３▼技術面：技術情報や製品に関するデータを、データベースを使い整理して蓄積していくことにより、個人に依存しない組織で利用できるノウハウとなる。
▲４▼人材教育：今まで勘と経験により、立体形状の認識・デザイン設計・パターン設計を一人で行う場合が多かった。そのため、全ての情報が個人に依存する物になりがちだったので、パターン作りの教育として多くなされてきたのは、基礎の習得の後はＯＪＴにより、長い時間をかけて個人が所属組織や先輩の技術を習得するといった昔ながらのものであった。分業化とデータベースの活用、そしてマニュアル等の整備により短時間で技術や情報の伝達が可能となる。
（Ｂ）ユーザーに対する効果
▲５▼自分に合った製品との出会い：ユーザーが自分に合った３次元モデル形状を見つけることによって、同じ３次元モデル形状を持つ事により、着用感が保証された、異なったデザインの製品をチョイスできる。
▲６▼バリエーションが豊富になる：製品開発のスピードアップにより、今までより細かいサイズ展開が可能となり、ユーザーのニーズにより合ったサイズの製品が提供できる。

人体モデルの例人体モデルを参考に石膏で手作りしたバスト形状図２のバスト形状を測定した点群データ図１のモデル形状データをＣＡＤに取り込み曲線データ化したもの図２をソリッドデータ化したもの女性のバスト形状を直接ＣＡＤ内で作ったところ３次元モデル形状の上にブラジャのデザインをしたところ３次元モデル形状を使ったブラジャのサイズグレーディングの例相似形状によるブラジャカップサイズグレーディングの例３次元モデル形状上の平面展開部分１３次元モデル形状上の平面展開部分２３次元形状を２次元に変換する作業の起動を行なったもの分割線で分割したお互いの縫い合わせ距離を検証する縫い合わさった状態のお互いの生地間の負荷状態を図面上で確認できる機能で検証する製品をモデルにつけ評価したところ石膏モデルを測定し、３次元ＣＡＤに取り込み、３次元モデル形状にしたところブラジャ台の２次元図面を上から見た図３次元モデル形状にデザイン線と分割線を作成したところ３次元モデル形状へデザインしたブラジャカップ形状部分を２次元パターンに変換したところカップ部分・台部分を縫製して装飾し、仕上がったブラジャの製品本発明の作業内容の流れと作業手段或いは使用道具

Claims

手作業もしくは機械を使ってモデルを制作し、次いでモデルの形状データを３次元形状デジタイジング装置により測定し、測定されたモデルの形状データをＣＡＤへ取り込むか、或いはＣＡＤ上で直接モデル形状データを作成したあと、３次元ＣＡＤ上で製品デザイン設計を行い、次いでその３次元デザインから２次元パターンへパターンメーキングを行なう事を特徴とするボディファッション並びに人体の形状情報を盛り込んだ医療・介護用衣服の設計と型紙の作成手法。
手作業もしくは機械を使ってモデルを制作し、次いでモデルの形状データを３次元形状デジタイジング装置により測定し、測定されたモデルの形状データをＣＡＤへ取り込むか、或いはＣＡＤ上で直接モデル形状データを作成したあと、３次元ＣＡＤ上で製品デザイン設計を行い、次いでその３次元デザインから２次元パターンへパターンメーキングを行なう事を特徴とするボディファッション並びに人体の形状情報を盛り込んだ医療・介護用衣服の設計手法と、その方法によって作成された型紙を用いて縫製された着用感の優れたアパレル製品。
手作業もしくは機械を使ってモデルを制作し、次いでモデルの形状データを３次元形状デジタイジング装置により測定し、測定されたモデルの形状データをＣＡＤへ取り込むか、或いはＣＡＤ上で直接モデル形状データを作成したあと、３次元ＣＡＤ上で製品デザイン設計を行い、次いでその３次元デザインから２次元パターンへパターンメーキングを行なうグレーディング方法を特徴とするボディファッション並びに人体の形状情報を盛り込んだ医療・介護用衣服の設計手法。
手作業もしくは機械を使ってモデルを制作し、次いでモデルの形状データを３次元形状デジタイジング装置により測定し、測定されたモデルの形状データをＣＡＤへ取り込むか、或いはＣＡＤ上で直接モデル形状データを作成したあと、３次元ＣＡＤ上でマスター形状を使用して相似形状を造り、同じく３次元のデザイン線も相似形状とした複数サイズの３次元デザインから２次元パターンへパターンメーキングを行なうグレーディング方法を特徴とするボディファッション並びに人体の形状情報を盛り込んだ医療・介護用衣服の設計手法。
手作業もしくは機械を使ってモデルを制作し、次いでモデルの形状データを３次元形状デジタイジング装置により測定し、測定されたモデルの形状データをＣＡＤへ取り込むか、或いはＣＡＤ上で直接モデル形状データを作成したあと、３次元ＣＡＤ上で３次元モデルに対しパターンを使った製品の使用者の特徴や寸法、また強調したい表現を盛り込んだ３次元デザインから２次元パターンへパターンメーキングを行なうことを特徴とするボディファッション並びに人体の形状情報を盛り込んだ医療・介護用衣服の設計手法。
手作業もしくは機械を使ってモデルを制作し、次いでモデルの形状データを３次元形状デジタイジング装置により測定し、測定されたモデルの形状データをＣＡＤへ取り込むか、或いはＣＡＤ上で直接モデル形状データを作成したあと、３次元ＣＡＤ上で製品デザイン設計を行い、次いでその３次元デザインから２次元パターンへパターンメーキングを行ない、作られたパターンの造形物を形状保持材料に使い、表に継ぎ目のない生地を被せることにより得られるデザイン性と機能性の優れたアパレル製品。