JPH076081B2

JPH076081B2 - 衣類の着用状態を予測表示することに基づく衣類の製造方法

Info

Publication number: JPH076081B2
Application number: JP62138669A
Authority: JP
Inventors: 秀彦岡部; 春樹今岡; 仁赤見; 惇夫渋谷; 登相坂; 高子富羽; 教正寺尾; 豊喜田中
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1987-06-02
Filing date: 1987-06-02
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS63303106A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、衣類の製造行程で行われている素材（生地）
の裁断からの縫製、試着までの過程を計算機を用いてシ
ミュレーションし、衣類の人体への着用状態のモデルを
予測表示する方法に係り、特に衣類の着用状態を予測表
示することに基づく衣類の製造方法に関するものであ
る。

［従来の技術］衣類の着用状態を予測表示することに基づく衣類の製造
方法における、従来の予測表示する方法としては本発明
の発明者らが執筆した繊維高分子材料研究所報告第142
号（1984）「コンピュータによるドレープ現象の構造解
析」、「衣類の三次元形状解析のための構造データの自
動生成」、「面要素を用いた衣服立体性の予測法」、お
よび精密機械第51巻第６号（1985）「衣類構造解析のた
めのモデリング」に記載しているように、婦人服の一種
類であるスカートに適用した例がある。

それは、計算機を用いて、スカートの型紙をメッシュに
分割し、人体のウエストに対応して想定した１つの着付
け基準ラインから出発してメッシュを初期立体形状に組
み立てるものである。

初期立体形状の組み立ての後、人体形状を制約条件とし
てスカートの素材の力学的特性から立体形状のメッシュ
に加わるエネルギーの安定状態を求め、スカートの人体
への着用状態のモデルを予測表示する。

この従来の方法の場合、分割された型紙のメッシュから
初期立体形状を組み立てる際に、その出発点となる着付
け基準ラインが型紙上のウエストラインに相当し、この
ウエストラインが人体に固定されるという条件を備えて
いるからこそ、初期立体形状を形状通りに組み立てるこ
とができるのである。

すなわち、この従来の方法は、対象を単純な構造のスカ
ートのみに限定している。つまり、ウエストで人体を固
定化されるスカートに限ってその有効性を発揮する。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、スカートのように人体に対する固定ライ
ンをもたない衣類のシミュレーションに対して、従来の
方法を適用することは困難であった。

例えば、ブラウスなどの上着の場合は、人体と型紙との
間で、ウエストに相当するような固定箇所の対応をとる
ことが容易でないために、基準ラインの選定ができず、
所定の初期立体形状を組み立てることができない。

そして、このような頂点座標値精度の悪い初期立体形状
をもとにして、前述のエネルギーの安定状態を求めて衣
類の人体への着用状態のモデルを予測表示すると、着用
状態のモデルとして適切なものが得られないという問題
があった。

本発明は、このような事情に鑑みて、ブラウス等のよう
に固定ラインをもたない衣類についても良好な初期立体
形状を組み立てることができ、ひいては、着用状態のモ
デルを良好に予測表示し、これに基づき衣類の試作回数
を少なくすることができる方法を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］本発明は、このような問題点を解決するために次のよう
な手段を採用するものである。

すなわち、本発明に係る衣類の着用状態を予測表示する
ことに基づく衣類の製造方法は、計算機を用いて、衣類
の型紙形状データをメッシュに分割し、人体の一部を想
定した着付け基準ラインから出発してメッシュを初期立
体形状に組み立て、その後人体形状を制約条件として衣
類の素材の力学的特性から立体形状の各メッシュに加わ
るエネルギーの総和の極小値を与える場合における各メ
ッシュの頂点の座標値を求め、このときの各メッシュの
頂点の座標値に基づいて立体形状を表示することによ
り、衣類の人体への着用状態のモデルを予測表示するこ
とに基づく衣類の製造方法において、着付け基準ライン
を複数とし、該着付け基準ラインから個別に組み立てた
互いに対応するメッシュの各頂点座標値の平均化を行
い、得られた頂点座標値でもって各メッシュからなる初
期立体形状を組み立てることを特徴とするものである。

詳しくは、次のとおりである。

第１図は本発明の全体ブロック図の一例を示す。

タブレットデジタイザ１や型紙ファイル２などから入力
した衣類の任意の型紙データを、任意のメッシュサイズ
で有限個のメッシュに分割し、人体の一部を想定した着
付け基準ラインのデータ３から出発してメッシュを初期
の立体形状に組み立てる。その後、人体形状データ４と
衣類を構成する素材の物性値データ５を入力し、立体形
状のメッシュを繰り返し変位させつつ、人体形状を制約
条件として素材の力学的特性（歪みと応力の関係）から
メッシュに加わるエネルギーの安定状態を求め、その安
定状態のメッシュの位置で表される衣類のモデル形状を
グラフィックディスプレイ６またはグラフィックプリン
タなどで表示する。

本発明は、この方法において、型紙のメッシュから初期
立体形状を組み立てる際の着付け基準ラインを複数箇所
とし、それら各着付け基準ラインから出発してそれぞれ
組み立てた立体形状のメッシュにおいて互いに対応する
各頂点の座標値の平均化を行うことにより、初期立体形
状を決定する。

次に、本発明の方法をより具体的なレベルで説明する。

まず、タブレットデジタイザ１から、型紙形状に沿った
ポイントの二次元座標値で表された型紙形状データを入
力する。型紙形状データの入力方法は、型紙のスキャナ
やビデオ、またデジタル数値として保存されたファイ
ル、データベースなど、手段は問わない。

次に、型紙の外周ラインおよび内部ラインのポイント番
号、あるいはポイント番号群で構成されるライン番号と
対応づけて縫合情報（縫合の向き、縫合ラインに対する
生地の表・裏情報、３ライン以上の同時縫合等）を型紙
形状データに付加し、計算機で扱えるフォーマットで記
憶する。ライン番号で対応づける場合は、ライン番号と
そのラインを構成するポイント番号群を表す情報を記憶
する。また、型紙の１つ１つである１パーツの外周ライ
ンは左まわりのラインで構成されるようにルール化し、
外周ライン、内部ラインともスタートポイント、エンド
ポイントでラインの向きを記憶する。

なお、型紙によっては縫合する必要の無い場合もあるた
め、縫合情報は必須用件ではない。

次いで、着付け基準ラインの情報を縫合情報と同様に付
加する。例えば、人体への固定ラインは考慮せずに、例
えば上着の場合、首まわり着付けラインと胴まわり着付
けラインとの２つを着付け基準ラインの情報として与え
る。

この着付け基準ラインの情報は、後続の初期立体形状を
組み立てるときに必要となる情報であり必須要件であ
る。なお、着付け基準ラインの情報の付与は、後続のメ
ッシュ分割処理の後で行っても問題はない。

続いて、型紙を任意のメッシュ長ａでメッシュ（要素）
分割する。

メッシュ分割の基本的な方法は、昭和61年４月10日発行
繊維学会誌第42巻第４号「三次元CAD/CAMのための衣類
型紙とその自動有限要素分割」に記載されている。この
メッシュ分割方法では、縫合されるラインどうしは長さ
が異なっても同一数の要素（メッシュ）の辺（エッジ）
で整合的に構成されるように分割する。また、パーツ内
部に型紙入力時から内部ラインが存在するときはそのラ
インを残すように要素を作成する。

第２図にメッシュ分割処理のフローチャートを示す。こ
のフローチャートにおいて、要素とは１つのメッシュ、
エッジとはメッシュにおける辺、ノードとはメッシュに
おける頂点のことである。

ステップS1で、第３図に示すようにパーツ７の内部およ
び周辺に、一辺の長さがメッシュ長ａの正三角形をつく
る多数の格子点を発生させる。すなわち、共通の段にお
ける格子点間隔（Ｘ方向）はａ、隣接段のＸ方向での格
子点ずれ寸法はa/2、隣接段の相互間隔は√3a/2であ
る。メッシュ長ａが短いほどメッシュ分割の精度が高く
なるが、要素数（メッシュ数）が増え処理時間が長くな
る。この点を考慮に入れて適当なメッシュ長ａを選択す
る。

ステップS2〜S6でメッシュ分割の基礎とするノードを多
数の格子点の中から選択して登録する。すなわち、ステ
ップS2で、１つの格子点について、型紙の外周ライン８
上の外周エッジに対してその格子点が近づきすぎている
かどうかを判断し、近すぎる格子点は除外する。外周エ
ッジから所定値以上離れて存在する格子点であれば、ス
テップS3に進み、内部ライン９上の内部エッジに対して
その格子点に近づきすぎているかどうかを判断し、近す
ぎる格子点は除外する。内部エッジから所定値以上はな
れて存在する格子点であれば、ステップS4に進み、その
格子点がパーツ内に存在するかどうかを判断し、内部に
存在しない格子点は除外する。パーツ内部に存在する格
子点であれば、ステップS5に進み、その格子点をメッシ
ュ分割の基礎とするノードとして登録する。

ステップS2,S3,S4で除外されたとき、およびステップS5
の登録が行われたとき、次のステップS6からステップS2
にリターンし、次の格子点について以上と同様の判断を
繰り返す。ステップS6の判断で、すべての格子点につい
て判断が完了したときは、ステップS7に進む。

ステップS7では、パーツの外周エッジの片側に要素があ
るかどうかを判断する。これは、外周ライン８に直接的
につながる要素を優先的に登録するためである。最初は
無いので、ステップS8に進む。ステップS8では、パーツ
の内部エッジの両側に要素があるかどうかを判断する。
これは、外周ライン８に直接的につながる要素がすべて
登録されたときには、内部ライン９上の内部エッジに直
接的につながる要素を次に優先して登録するためであ
る。最初は無いので、ステップS9に進む。

第４図に示すようにステップS9で、登録すべきか否かの
判定の対象となっているエッジがノードに対して張る角
度を計算する。この計算はすべてのノードについて実行
する。最初は、パーツの外周ライン８上の外周エッジし
か無いので、判定対象エッジは外周エッジの１つとな
る。次いでステップS10で、角度が最大のノードを選択
し、ステップS11で、その角度最大のノードとこれに対
応した判定対象エッジとが作る要素（三角形）の各辺が
既存のエッジとクロスするかどうかを判断する。クロス
する場合は、そのノードを除外し、２番目に大きな角度
のノードを選択し、前述同様に既存のエッジとクロスす
るかどうかを判断し、以下同様のことを繰り返す。

クロスしないノードであると判断した場合には、ステッ
プS12に進み、その判定対象エッジが既に登録されてい
るかどうかを判断する。未登録の場合はステップS13に
進み、その判定対象エッジを登録し、次いでステップS1
4でその登録エッジ、および、既存エッジとクロスしな
い最大角度のノードとからなる要素を登録する。ステッ
プS12の判断において、判定対象エッジが既に登録され
ている場合には、その判定対象エッジを登録する必要は
ないのでステップS13をジャンプしてステップS14に進
み、要素のみ登録する。

以上のような判断がすべてのエッジについて実行された
かどうかをステップS15で判断する。判定対象エッジが
残っているときは、ステップS7→S8かステップS9〜S15
を繰り返す。

そして、ステップS15ですべてのエッジについての判定
が完了すると、ステップS16に進み、分割処理すべきパ
ーツが残っているかどうかを判断する。残っている場合
は、ステップS1にリターンして次のパーツについて同様
のエッジ、要素の登録を実行する。すべてのパーツにつ
いての登録の完了によって、メッシュ分割処理のフロー
が終了する。

なお、以上の処理によって、外周エッジに隣接する要素
は、外周エッジの向き（左まわり）に対して必ず左側に
登録され、１つの要素についてはエッジとノードの順序
を左まわりに登録される。この要素の向きによって素材
の表面と裏面を区別することになる。

型紙をメッシュ分割した状態の一例を第６図の（Ａ），
（Ｂ）に示す。第６図（Ａ）はつり紐7cを表し、同図
（Ｂ）は前身頃7aを表す。

次に、第７図に示す型紙を分割した第６図における二次
元状の各メッシュを三次元の初期立体形状に組み立てて
いく方法を説明する。この方法が本発明の主題である。
第７図において7aは前身頃の型紙、7bは後身頃の型紙、
7cは左のつり紐の型紙、7dは右のつり紐の型紙である。

まず、第７図に示す型紙を分割した第６図における着付
けライン上の頂点N1,N2,N3…N36を、第９図に示すよう
に着付け基準ラインのデータ上に配置する。

頂点N1は人体の正面中心に相当する位置で立体形状を作
成する時の始点として配置し、頂点N2からN36は各辺の
長さに比例して着付け基準ラインの一周上に割り振る。

第６図において頂点番号N4は前身頃7aとつり紐7cが縫合
される点であり、このように縫合される頂点、辺は同一
番号をもつように先に番号の振り直しをしておく。

着付け基準ラインのデータは、人体データの一部を取り
出したＺ値が同一の360度分の１毎の点列数値データを
使用するが、型紙形状と人体形状の関係からさらに正確
な位置を計算により割り出す方法も考えられる。

座標系は頭側がＺ値プラス方向、足側がＺ値マイナス方
向と決めて円錐台状または円柱状に組み立てる。

以下、第８図に示すフローチャートに従って初期立体形
状の組み立ての動作を説明する。

ステップで、N1〜N36のノード番号に対応して着付け
ライン上のノードを着付け基準ライン（首まわり着付け
ライン）10a上に割り振るとともに、この着付け基準ラ
イン10aが１段目であることをセットする。

例えば、何段目であるということをNCNTで表し、NONを
ノード数分の配列とすると、NCNT＝１とセットするとと
もに、NON（N1）＝NCNT、NON（N2）＝NCNT、…NON（N3
6）＝NCNTとセットする。すなわち、ノードN1の配列NON
（N1）の段数はNCNT＝１にセットされ、同様にノードN2
…N36の配列NON（N2）…NON（N36）のそれぞれの段数も
NCNT＝１にセットされる。このセットにより、それらの
ノードN1〜N36が第１段目（着付け基準ライン10a）に登
録されることになる。なお、配列NONのエリアは予めク
リアしておく。

２段目以降は、エッジの両端のノード番号を基準にして
ノードの親子関係を探索し、それぞれの段を形成してい
く。以下、これを説明する。

ステップで、段数NCNTのカウントアップと、その段の
ノード数カウント値NNCNTをクリアする。すなわち、NCN
T＝NCNT＋１をセットするとともに、NNCNT＝０をセット
する。すなわち、２段目では、前もってNCNT＝１となっ
ているから、２段目の段数NCNT＝２がセットされる。

ステップで、１つ前の段のノード群から１つのノード
を選択する。第２段目の場合には、第１段目のノードリ
ストN1,N2,…N36の中からまずN1を選択する。

ステップでは、選択したノードN1をもつエッジをすべ
てのエッジリストの中から探し出し、探し出した１つの
エッジの相手側のノードを読み出す。

ステップで、その読み出しノードが前の段に登録済み
かどうかを判断する。すなわち、ステップでノードN1
に隣接するノードN2が読み出されると、配列NON（N2）
＝１と既にセット済みであり、NCNT＞NON（N2）である
ため（∵NCNT＝２）、前の段に登録済みであると判断さ
れる。その結果、ノードN2の登録（再登録）は行わずに
ステップにジャンプする。ステップでは、ステップ
で探し出すべきノードN1をもつエッジがすべて探し出
されたかどうかを判断する。その探し出しが完了するま
ではステップにリターンする。ステップで今度はノ
ードN36が見つかったとすると、前述と同様に前の段に
登録済みであると判断される。

しかし、ノードN101が見つかったときには、ノードN101
は前の段（第１段目）には登録されていないので、ステ
ップに進む。

ステップでは、そのノードN101が同じ段つまり第２段
目に登録済みかどうかを判断するが、配列NON（N101）
＝０であるから、未登録と判断され、ステップに進
む。

ステップでは、その段数をノード番号と対応させて登
録する。すなわち、配列NON（N101）＝NCNT＝２とセッ
トする。同時にその段のノードリストにN101をセットす
る。また、その段（第２段目）のノード数カウント値を
カウントアップして、NNCNT＝NNCNT＋１＝０＋１＝１に
セットする。

以上によって、ノードN101は、２段目の１番目のノード
として登録される。

次のステップでは、ステップで登録したノードのそ
の段における角度を算出する。この角度の算出はステッ
プでの登録の都度、１つのノードについて行われる。
この角度は、後のステップでその段のライン上にそのノ
ードを割り振るための基礎となる。

ところで、別の割り振りの仕方として、その段ですべて
のノードリストが完成したとき、各エッジの長さで比例
配分することにより、各ノードをその段のライン上に割
り振ってもよい。しかし、ステップは、そのような割
り振り方をするのではなく、親のノード位置に基づいて
子のノード位置を決めるという方式に則ったものであ
る。

θ＝THを各段の円弧ライン上の角度、ｍ＝THWを親の個
数とすると、ステップでは、 θ101＝TH（N101）＝TH（N101）＋θ１の演算を行う。ここで、θ１は親であるノードN1の角
度、θ101は子であるノードN101の角度であり、上式の
第３番目の辺のTH（N101）は０であるから、ノードN101
の角度θ101＝TH（N101）はθ１となり、親の角度と同
一となる。

また、このステップでは、 THW（N101）＝THW（N101）＋１の演算を行う。ここで、右辺のTHW（N101）は０である
から、ノードN101についての親の個数m101＝THW（N10
1）は１となる。

次のステップでは、ステップで探し出すべきノード
N1をもつエッジがすべて探し出されたかどうかを判断す
る。その探し出しが完了するまではステップにリター
ンし、同様の演算を繰り返す。したがって、N1をもつエ
ッジはもうないため次のステップに進み、ステップ
で１つ前の段のノード段から選択すべきノードがもう無
くなったかどうかを判断する。先には１段目の１番目の
ノードN1が選択されただけであるから、ステップにリ
ターンして今度はノードN2をもつエッジを探し出す。以
下、前述と同様のことを繰り返す。

すなわち、選択したノードN2をもつエッジをすべてのエ
ッジリストの中から探し出し、探し出した１つのエッジ
の相手側のノードを読み出し、そのノードが前の段に登
録済みの場合はその再登録を行わない。ノードN101が読
み出された場合も同じ段に登録済みであるから、再登録
は行わないで、ステップに進む。

ステップでは、 θ101＝TH（N101）＝TH（N101）＋θ２の演算を行う。ここで、θ２は第９図に示すように、親
であるノードN2の角度であり、右辺のTH（N101）はθ１
であるから、ノードN101の角度θ101＝TH（N101）は
（θ１＋θ２）となり、ノードN1の角度θ１とノードN2
の角度θ２とが加算される。また、 THW（N101）＝THW（N101）＋１の演算を行う。ここで、右辺のTHW（N101）は１となて
いるから、ノードN101についての親の個数m101＝THW（N
101）は２がセットされている。

以上の繰り返しにより、ノードN101の角度θ101は、θ1
01＝θ１＋θ２＋θ36となる。また、親の個数m101は、
m101＝３となる。

次いでステップの判断において、ステップで１つ前
の段のノード群から選択すべきノードが無くなったとき
は、ステップに進み、その段（第２段目）のノード数
カウント値NNCNTが０かどうかを判断する。０ではない
ので、ステップに進む。

ステップでは、その段の基準円を決定する。すなわ
ち、１段分の基準円の周長長さＳは、その段のノード数
×ａ（ただし、ａはメッシュ長）で与えられるとして錐
台状に外部へ脹らませる。すなわち、底周長がＳ、母線
の長さが√3a/2となるＺ位置をその段（第２段）の基準
円の位置と定められるとともに、その基準円の大きさも
定められる。

ステップでは、その段の各ノードの角度θ′を決定す
る。すなわち、加算されていって最終の値となったもの
にダッシュ記号（′）をつけて表現すると、 θ′＝TH（Ni′）/THW（Ni′）の演算を行う。ｉはその
段のノード番号を表す。例えば、ノードN101の場合は、
加算された角度θ101＝TH（N101）＝θ１＋θ２＋θ36
であり、親の個数m101＝THW（N101）＝３であるから、 θ101′＝（θ１＋θ２＋θ36）/3となる。また、ノー
ドN102の場合は、加算された角度θ102＝TH（N102）＝
θ２＋θ３であり、親の個数m102＝THW（N102）＝２で
あるから、 θ102′＝（θ２＋θ３）/2となる。

なお、親の数が１のときは、親の角度が子の角度とな
る。

ステップでは、ステップで決定された基準円の上
に、ステップで決定された各ノードの角度に基づいて
その段の各ノードを割り振る。すなわち、第２段の各ノ
ードN101,N102…のＸ座標値およびＹ座標値を決定す
る。

ステップで着付け基準ラインが複数かどうかを判断す
る。本発明の場合は複数であるので、ステップに進
む。

ステップでは、現在実行している首まわりの着付け基
準ライン10aからの各段の各ノードのX,Y,Zの座標値と、
後で実行する胴まわりの着付け基準ライン10bからの各
段の各ノードのX,Y,Zの座標値とを平均化するための前
処理を行う。なお、その平均化の最終処理はステップ
で行う（後述）。

その平均化の前処理は次のように行う。

例えば、２段目について述べると、その段の各ノードご
とに段数と座標値とを足し込む。足し込むエリアWR、X
R、YR、ZRとすると、WRは平均化に重みづけするための
重みである。

なお、以下の説明では、理解を助けるために、首まわり
の着付け基準ライン10aから下に向けて行った処理のデ
ータについてはその肩部にプラス記号（＋）を付加し、
胴まわりの着付け基準ライン10bから上に向けて行った
処理のデータについてはその肩部にマイナス記号（−）
を付加してある。

XR（N101）＝XR（N101）＋Ｘ（N101⁺）／（NCNT⁺−１） YR（N101）＝YR（N101）＋Ｙ（N101⁺）／（NCNT⁺−１） ZR（N101）＝ZR（N101）＋Ｚ（N101⁺）／（NCNT⁺−１） WR（N101）＝WR（N101）＋1/（NCNT⁺−１）の演算を行う。ノードN102その他２段目の各ノードにつ
いても同様に演算する。

１段目の場合は、NCNT＝１であるから、この処理は行わ
ない。

現在の段数NCNTは２であり、また、首まわりを着付け基
準ライン10aとしている現在では、胴まわりを着付け基
準ライン10bとする座標値がまだ決定されていないの
で、 XR（N101）＝Ｘ（N101⁺） YR（N101）＝Ｙ（N101⁺） ZR（N101）＝Ｚ（N101⁺） WR（N101）＝１となる。

このステップの動作の後、ステップにリターンし、
第３段目について同様の動作を実行する。さらに順次的
に、第４段目、第５段目…最終段まで同様の動作を実行
する。

つまり、第Ｋ段目については、段数NCNT＝Ｋがセットさ
れ、未登録のすべてのノード番号を段数Ｋと対応させて
登録し、登録した各ノードのその段における角度θと親
の個数THW（NNCNT）を算出し、その段の基準円を決定
し、基準円の上に各ノードの角度に基づいてその段の各
ノードを割り振り、平均化の前処理を行う。その前処理
の結果、例えば、第１番目のノードについて、第３段目
では、 XR（N201）＝Ｘ（N201⁺）/2 YR（N201）＝Ｙ（N201⁺）/2 ZR（N201）＝Ｚ（N201⁺）/2 WR（N201）＝1/2 第（Ｋ＋１）段目では、 XR（NK01）＝Ｘ（NK01⁺）/K YR（NK01）＝Ｙ（NK01⁺）/K ZR（NK01）＝Ｚ（NK01⁺）/K WR（NK01）＝1/K となる。

最終段の処理が終了した場合、ステップでノード数カ
ウント値NNCNTがクリアされ、かつ、ステップではノ
ード数カウント値NNCNTのカウントアップがないので、
ステップの判断において、その段（最終段の次の段）
のノード数カウント値NNCNTが０となる。したがって、
ステップに進むことになる。

ステップでは、複数ある着付け基準ライン10a,10bの
すべてについて前述の処理が完了したかどうかを判断す
る。首まわりの着付け基準ライン10aについての処理は
完了したが、また、胴まわりの着付け基準ライン10bに
ついての処理が行われていないので、ステップにリタ
ーンする。

ステップにリターンすることによって、今度は、胴ま
わりの着付け基準ライン10bを出発として、Ｚ値プラス
の方向（下から上に向けて）、首まわり着付け基準ライ
ン10aについて行った処理と同様の処理を実行する。

この処理の過程で、ステップでの平均化の前処理は次
のように行われる。

N101について、 XR（N101）＝XR（N101）＋Ｘ（N101^-）／（NCNT^-−１） YR（N101）＝YR（N101）＋Ｙ（N101^-）／（NCNT^-−１） ZR（N101）＝ZR（N101）＋Ｚ（N101^-）／（NCNT^-−１） WR（N101）＝WR（N101）＋1/（NCNT^-−１）となる。

次に、着付け基準ライン10a,10bの数だけ上述の処理が
終了すると、ステップからステップに進み、段数に
応じて重みつけした座標値の平均化を行い、初期立体形
状を構成するための最終的なノードの座標値を決定す
る。

すなわち、Ｘ（Ni）＝XR（Ni）/WR（Ni）Ｙ（Ni）＝YR（Ni）/WR（Ni）Ｚ（Ni）＝ZR（Ni）/WR（Ni）の演算を実行する。

これをまとめると、頂点Niがある着付け基準ラインから
はm₁段目で頂点位置としてX₁を与えられ、別の着付け基
準ラインからm₂段目で頂点位置としてX₂を与えられると
すると、その頂点の最終的な座標値Ｘは、次式で求めら
れる。

ここで、ｋは着付け位置数である。

平均化の方法としては、単純に、としてもよいのであるが、初期立体形状を組み立てるた
めの初期値としてより良いものとするために、各着付け
基準ライン10a,10bからの段数に応じて重みづけをし、
それぞれの着付け基準ライン10a,10bに近い方の影響を
より強く受けるようにしたのがステップ，の演算で
ある。

このような演算はＹ座標値、Ｚ座標値についても行われ
る。また、すべてのノードについて行われ、それが完了
すると、ステップの判断によて全フローが終了する。

なお、記述のとおり、平均化は、互いに対応する２つの
座標値の和の２分の１をとったものであってもよい。

また、これまでの説明では着付け基準ライン10a,10b上
のノードは平均化の対象としていないが、他のノードと
同様に平均化の対象としても差し支えない。

さらに、２方向からの着付けに追加して、アームホール
からの着付けなどを加えて３方向からの着付けを行う場
合などは、袖のパーツの属するノードについてはアーム
ホールから求められる座標値のみで決定してもよい。

この後は従来と同様に、人体形状データを制約条件とし
て布の力学的特性から各ノードに働く力を求め、力の釣
り合いがとれる状態、すなわち、全体のエネルギーが極
小になるまで変形させて布の自然な形状を得る。

構造解析の手法は前述の「面要素を用いた衣服の立体性
の予測法」に記載している方法を用いることができる。

力学的特性としては、たて糸方向の伸び歪み、よこ糸方
向の伸び歪み、たてよこ間の剪断歪み、たて糸方向の曲
げ歪み、よこ糸方向の曲げ歪み、たてよこ間のねじれ歪
みに関する６つの弾性定数と布の重さとの合計７つの特
性を用いている。

構造解析は、各三角形のメッシュが型紙で与えられた元
の形、すなわち、その幾何学的形状および隣接三角形ど
うしは平面接続されているという状態に戻ろうとするこ
とを定式化したものである。エネルギー的に見ると、三
角形の形が変化することは引っ張り、剪断の歪みエネル
ギーを増加させ、隣接三角形が折れ曲がることは、曲げ
ねじれの歪みエネルギーを増加させることになる。ま
た、布の自重により、Ｚ軸方向の高い位置に三角形があ
ればそれだけ位置エネルギーが増加することになる。

人体データは、布の人体の中に入ることはできないとい
う布の可動空間に対する制約条件となる。この制約条件
を定式化するため、三角形の頂点が人体表面の内側に入
り込んだ場合、エネルギーが増加するという方式をとっ
た。以上のエネルギの総和が極小になる各頂点の位置に
よって定まる衣服の形状が自然な形状となる。

初期立体形状から出発し、幾何学的境界条件である固定
点は動かないとし、自由点を動かすことで全エネルギー
が極小になる位置を求める極値探索法を用いている。具
体的には、全エネルギーを小さくする方向に変形を繰り
返し解に至ることになる。全エネルギーを小さくする方
向は、全エネルギーを各頂点の座標値で偏微分すること
により求まり、その物理的意味は各頂点に働く力であ
る。

収束判定は、極値探索法において動かなくなった時を、
全エネルギー極小の状態と考える方法を用いる。

上着の場合、従来のスカートの場合と異なり、着付け基
準ライン10a,10b上の頂点も変形の対象とさせるため、
その頂点の属性項目に基づいて固定点にするか自由点に
するかの情報を設定している。

［実施例］次に本発明の一実施例を説明する。

既出の第７図は、婦人服上着の一種類である“ベアトッ
プ”の型紙をタブレットデジタイザ１より入力した図で
ある。P1からP36はポイント番号、L1からL28はライン番
号、型紙内の矢印は地の目を示す。

型紙の入力方法として、この実施例はタブレットデジタ
イザMUTOH SUMMAGRPHICSから画像入出力汎用手段SDRC I
-DEASのデジタイズ機能を利用して型紙形状に沿ったポ
イントの二次元座標値を読み込んだ。

なお、型紙は『ドレスメーキング』1985年７月号に掲載
されているものを参照してバスト寸法Ｂを86cmで製図し
た。

この型紙形状データは、仕立ての指示に従って縫合情報
をポイント番号あるいはライン番号と対応づけて付加す
る。例えば、第７図において右脇縫いとしてラインL9と
ラインL12、左脇縫いとしてラインL2とラインL19、つり
紐左手側と前身頃の縫合としてラインL4とラインL21を
縫合するという情報を、計算機で扱えるフォーマットで
記憶する。ラインL4はポイントP5、ポイントP6、ポイン
トP7で構成している。また、１パーツの外周ライン８は
左まわりのラインで構成されるようにルール化し、外周
ライン８、内部ライン９ともスタートポイント、エンド
ポイントでラインの向きを記憶する形にしている。

縫合情報として、例えば、縫合の１番目はラインL9とラ
インL12であり、各パーツを左まわりとすると、縫い合
わせのラインの向きは逆向きのラインの縫合であり、表
面どうしの縫合であるという縫合の属性を付与してお
く。同時に各ラインの属性にもそのラインは縫合される
ラインであるという情報を設定しておく。

さらに、本発明に係る着付けの情報（着付け基準ライ
ン）を縫合情報と同様に付加する。例えば、人体への固
定箇所は考慮せずに仮に首まわりに相当する着付け指示
として、ラインL5、ラインL24、ラインL16、ラインL1
5、ラインL26、ラインL6を、もう一方の着付け指示とし
て、仮に胴まわりに相当する上着の裾ライン10bである
ラインL10、ラインL11、ラインL20、ラインL1を着付け
基準ラインとして与える。

この着付け指示の順番は、第10図に示すように人体の正
面中央からスタートし、人体上部からみて首まわりは反
時計方向に、胴まわりは時計方向に指示していくと決め
ている。この指示の仕方によっては衣類を後ろ前逆に着
用させることもできるわけである。

続いて、任意のメッシュ長ａで型紙形状データをメッシ
ュ（要素）に分割する。

メッシュ分割の基本的な方法は前述の「三次元CAD/CAM
のための衣類型紙とその自動有限要素分割」に記載され
ている方法を使用した。

要素（メッシュ）番号、辺（エッジ）番号、頂点（ノー
ド）番号を縫合情報、着付け情報と合わせて再設定す
る。外周エッジはエッジの向き（左まわり）に対して必
ず左側に要素が作成され、１つの要素については辺と頂
点の順序を左まわりに記憶しておく。この要素の向きに
よって素材の表面と裏面を区別することになる。

次に、二次元上の各メッシュを第８図に示したフローチ
ャートに従って三次元の初期立体形状に組み立ててい
く。

第11図は本発明の方法で実行した場合の初期立体形状を
示す。第11図において、首まわり着付けライン10aと胴
まわり着付けライン10bの２箇所が着付け基準ラインで
あることを示す。

この後、人体データを制約条件として布の力学的特性か
ら各頂点に働く力を求め、力の釣り合いがとれる状態、
すなわち、全体のエネルギーが極小になるまで変形させ
て布の自然な形状を得る。

構造解析の手法は前述の「面要素を用いた衣服の立体性
の予測法」に記載している方法を用いた。

収束判定は、極値探索法において動かなくなった時と考
える方法を用いており、第12図および第13図は変形回数
3000回後の収束した状態を示す。第13図は衣服と人体と
を同時に表示したものである。立体上での要素数は74
6、辺数は1226、頂点数は440である。

グラフィックディスプレイはTEXTRONIX 4014Lを使用
し、型紙入力と同じ画像入出力汎用手段SDRC I-DEASの
エッジ表示機能、隠線機能を利用してグラフィックプリ
ンタCANON LBP-10へ出力した。

その収束形状は、『ドレスメーキング』1985年７月号に
記載されている出来上がりの写真と比較してほぼ相似し
た着用状態を現しており、本発明の有効性を証明するこ
とができる。

人体データは洋裁婦人用11号ボディの全身を接触式で測
定した点列数値データを使用した。第10図、第13図の人
体形状は１段360度分の点列データを９度おき、高さ方
向72段を４段おきに間引いて作成したものである。

人体測定は繊維高分子材料研究所研究報告第142号（198
4）「フレアースカートの三次元形状計測技術とドレー
プ作用によって形成されるノード形状の検討」に掲載の
ドレープ測定器を使用して測定した。布物性値は同報告
「面要素を用いた衣服立体性の予測法」78頁Table1に記
載のWOOL SERGEの測定値を使用した。

なお、本発明の方法は、素材に関しては布以外にフィル
ム、皮革、紙、板金、柔シェル構造の特殊物も使用で
き、製品としては、帽子、靴、鞄にも効果を発揮し、そ
れらの着用状態や把持状態の予測表示に応用可能であ
る。

［比較例］以上の実施例に対して、従来の単一方向からの着付けに
よる方法で同じ型紙を同一条件のもとに実施した場合
は、第14図に示すように初期立体形状として正常な形が
得られない。すなわち、首まわりだけを基準位置として
初期立体形状を組み立てると、首まわりライン10aから
遠ざかるにつれて頂点座標値の精度が悪くなる。そし
て、構造解析をする段階でこの影響が現れ、安定状態の
１つであっても不適格な極小状態へと進んでいく。第15
図は実施例と同じ変形回数3000回後の状態を示し、収束
していないことが明らかである。

［発明の効果］本発明の衣類の着用状態を予測表示することに基づく衣
類の製造方法によれば、人体と型紙間の固定箇所の対応
がとれないような場合でも立体形状初期値の精度を高
め、衣類を正しく着用した形の安定状態を得ることがで
きるという効果を発揮する。結果、型紙形状から出来上
がる衣類の着用状態が予測できるので、衣類の製造工程
において必要な衣類の試作品の政策回数が減少できる。

また、着用状態が予測できる衣類の範囲が飛躍的に拡大
し、ブラウス、ジャケット等の上着やワンピース、ロン
グドレス、ジャンパースカート等の着用状態の予測表示
ができる。

なお、固定箇所の対応がとれる場合に適用しても収束す
るまでの時間を早めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる全体ブロック図の一例を示
す図、第２図はメッシュ分割処理を示すフローチャー
ト、第３図ないし第５図はメッシュ分割の過程の説明
図、第６図は前身頃と左手側つり紐のメッシュ分解図、
第７図は型紙入力図、第８図は初期立体形状の組み立て
処理を示すフローチャート、第９図は初期立体形状の作
成方法の説明図、第10図は人体形状をメッシュ表示した
図、第11図は実施例によって組み立てられた初期立体形
状の表示図、第12図は第11図の初期立体形状を初期値と
した収束形状の表示図、第13図は第12図の収束形状に人
体形状を同時に表示した図である。第14図、第15図は従
来方法により実施した初期立体形状図と構造解析におけ
る変形回数3000回後の形状を示す図である。１はタブレットデジタイザ２は型紙ファイル３は着付け基準ラインのデータ４は人体形状データ５は素材物性値データ６はグラフィックディスプレイ 10aは首まわりの着付け基準ライン 10aは裾まわりの着付け基準ライン P1,P2,P3,…P36はポイント番号 L1,L2,L3,…L28はライン番号 N1,N2,N3,…N102は頂点番号 θ2,θ３は頂点N2,N3のそれぞれの始点からの角度を示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相坂登茨城県新治郡桜村吾妻３丁目956棟２号 (72)発明者富羽高子滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内 (72)発明者寺尾教正滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内 (72)発明者田中豊喜滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内審査官棚橋留香 (56)参考文献「繊維高分子材料研究所報告」第143号Ｐ．73−80（Ｓ59) 「精密機械」第51巻６号Ｐ．1118−1123 （Ｓ60)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】計算機を用いて、衣類の型紙形状データを
メッシュに分割し、人体の一部を想定した着付け基準ラ
インから出発してメッシュを初期立体形状に組み立て、
その後人体形状を制約条件として衣類の素材の力学的特
性から立体形状の各メッシュに加わるエネルギーの総和
の極小値を与える場合における各メッシュの頂点の座標
値を求め、このときの各メッシュの頂点の座標値に基づ
いて立体形状を表示することにより、衣類の人体への着
用状態のモデルを予測表示することに基づく衣類の製造
方法において、着付け基準ラインを複数とし、該着付け
基準ラインから個別に組み立てた互いに対応するメッシ
ュの各頂点座標値の平均化を行い、得られた頂点座標値
でもって各メッシュからなる初期立体形状を組み立てる
ことを特徴とする衣類の着用状態を予測表示することに
基づく衣類の製造方法。