JPH08246219A - 3次元形状モデルからの衣類の型紙作成方法 - Google Patents
3次元形状モデルからの衣類の型紙作成方法Info
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- JPH08246219A JPH08246219A JP9295095A JP9295095A JPH08246219A JP H08246219 A JPH08246219 A JP H08246219A JP 9295095 A JP9295095 A JP 9295095A JP 9295095 A JP9295095 A JP 9295095A JP H08246219 A JPH08246219 A JP H08246219A
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Abstract
され、しかも短時間で型紙形状を算出することのでき
る、衣類の型紙作成方法を提供する。 【構成】 数値データからなる3次元形状モデルの任意
の部分にシルエット指定線を与え、前記シルエット指定
線に囲まれた指定領域においてダーツ指定線を与え、こ
れらの指定情報に基づいて3次元構造格子を形成する。
前記3次元構造格子を、衣類を構成する布地の力学的特
性(縦、横糸方向の引張り特性とせん断特性)を型紙形
状を規定する制約条件として、平面に展開することによ
り型紙形状を算出する。
Description
の衣類の型紙作成方法に関し、より詳しくは、布に代表
される織物構造体や不織布などの形状の変形が可能な柔
軟な布地を、立体的な形状に裁断する場合の設計図とな
る型紙を、熟練者でなくとも容易に作成できる方法に関
する。本発明は特に、アパレル産業や、ファッション産
業の他に、スポーツウェアを扱うスポーツ用品関係、布
地を用いた構造物(例えばテント等)を設計する建築や
インテリアの分野などでの有用な型紙の作成方法に関す
る。
とにより生産される衣類は、人体のように複雑な立体曲
面にフィットし、かつ、設計者が意図したシルエットが
表現できていなければならない。衣類のフィット性やシ
ルエットの出現は、使用する布地の力学特性に影響され
る。そのために、型紙は、使用する布地の特性が考慮さ
れたものでなければならない。このため、型紙の設計に
はある程度の経験が必要であり、熟練した専門職人にし
かできない作業となっているのが現状である。経験や知
識の浅い非専門職の者でも、正確な型紙を容易に設計で
きるようにすることは、今後のアパレル産業界の発展の
ためにも重要なテーマである。このような考え方に基づ
き、型紙の設計支援に関して計算機を利用する様々な試
みがなされている。その試みの多くは、型紙を小さな四
角形、もしくは三角形の集合として表現し、この小さな
四角形や三角形の計算要素に対して計算処理を加える方
法である。このような方法は、有限個の計算要素に対す
る処理であることから、広義の有限要素法と呼ばれる計
算手法に属することになる。計算要素も形が四角形の場
合には格子と呼ばれ、格子を作成することは格子形成と
呼ばれている。3次元形状モデルから衣類の型紙を計算
するための基本的な考え方は、 1.型紙が形状モデル(例えば人体)にフィットした
時、すなわち、衣類にした時に最も歪が少なくなるよう
に型紙を設計する、 2.2次元平面形態の時に最も歪が少なくなるように曲
面(形状モデル)を平面に展開する、 のどちらかである。
的要因、位相的要因、力学的要因がある。幾何的要因と
は、型紙の寸法や大きさに関するものであり、位相的要
因とは、せん断変形に関するものであり、力学的要因と
は、衣類を作成するときの布地の性質(伸びやすい、伸
びにくい等)に関するものである。
い、幾何学的な長さを変えず、位相的なせん断角度の調
節だけで型紙展開を行う方法や、立体形状を小さな可展
面の断片として切りわけ、それを平面の上で繋ぎ合わせ
ることで平面形状を算出する方法が知られている。これ
らの方法は、布地の特性が考慮されないという欠点があ
る。また、立体形状が、布地を曲面に押しつけた時の状
態であると仮定し、力学的安定状態(平面時の歪が小さ
く、力が釣り合った状態)を計算する方法もある(今
岡、渋谷、相坂、力学的面展開手法を用いた自動型紙作
成法、繊維学会誌、45,10(1989))。この方
法では、布地をバネのような弾性体で近似することが前
提条件となっている。
る場合には、前記の力学的安定状態の計算になる。しか
し、布地が弾性体近似できる範囲は非常に狭く、また、
その弾性係数も大きなものとなるため、力学的に安定な
状態の範囲も非常に狭いものとなり、力学的安定状態の
探索計算に手間がかかるという問題点がある。このこと
は、布地の取り得る安定状態が非常に限られていること
を示唆しており、布地は、柔軟で多安定であるという経
験則から外れている。この問題は、布地を弾性体と仮定
してモデル化を行なったことに起因している。実際の布
地は、摩擦の影響が大きいために、弾性体理論で予測さ
れる程大きな応力(歪と弾性係数の積)が蓄積されるこ
とはない。また、計算に時間がかかるということは、実
用にあたり、型紙展開の試行回数が限定されることにな
り、ファッション性に優れたデザインを設計する場合に
は、大きな問題である。
定してしまうと、人体にフィットした衣類(水着や下着
など)の型紙しか得ることができず、様々な種類のシル
エットを持つ衣類を設計しようとする時に問題となる。
このために、3次元形状モデルに、衣類のシルエットラ
インを指定できなければならず、この場合には、人体モ
デルなどのモデル形状を直接的には利用できないという
問題がある。
類を構成する実際の布地の特性が良く反映され、しかも
短時間で型紙形状を算出することのできる、衣類の型紙
作成方法を提供することにある。
ルからの衣類の型紙作成方法は、数値データからなる3
次元形状から、3次元形状モデルに指定された任意の領
域における衣類の型紙形状を算出し型紙を作成する方法
において、衣類を構成する布地の力学的特性を型紙形状
を規定する制約条件とし、前記布地に応じた型紙形状を
算出することを特徴とするものである。ここで、布地の
力学的特性とは、具体的には、縦、横糸方向の引張り特
性とせん断特性である。本発明においては、このように
衣類を構成する布地の力学的特性を型紙形状を規定する
制約条件とするので、前記布地に応じた最適の型紙形状
を算出することができる。本発明において、3次元形状
モデルの任意の部分にシルエット指定線を与え、前記シ
ルエット指定線に囲まれた指定領域においてダーツ指定
線を与え、これらの指定情報に基づいて3次元構造格子
を形成し、前記3次元構造格子を、衣類を構成する布地
の力学的特性を型紙形状を規定する制約条件として、平
面に展開することにより型紙形状を算出することが好ま
しい。また、本発明において、算出された型紙形状につ
いて、直線性、対称性および曲線性を指定した後、自動
補正を行なうことが好ましい。以下、実施例により本発
明について詳細に説明する。
れた装置により実施することができる。すなわち、図1
は、本発明の方法を実施するための装置構成を示す概略
図であり、図1において、装置は、操作入力装置(1)
と、表示装置(2)と、主演算ユニット(3)と、並列
演算ユニット(4)と、外部記憶装置(5)と、プロッ
ター(6)とにより構成されている。この装置では、表
示装置(2)に表示された二次元的な画像に対して、入
力操作が可能であり、高性能な主演算ユニット(3)及
び並列演算ユニット(4)により、入力操作に対する応
答は、ほぼリアルタイムで返される。そして、本発明の
方法により演算処理された型紙データは、プロッター
(6)により、実寸大の型紙として出力される。
作成手順を説明する。(I)は3次元形状モデルであ
り、ここでは、3次元人体形状モデルである。(II)
において、設計者がシルエット指定線を入力する。シル
エット指定線は、3次元形状モデルを正面にして、衣類
を着装した状況をイメージしながら、マウスやペンタプ
レットなどの入力機器により3次元形状モデルの輪郭を
考慮しながらシルエットを指定する。(III)におい
て、指定されたシルエット指定線で囲まれた部分が、型
紙化対象領域となる。すなわち、シルエット指定線が閉
曲線として閉じた時に、その閉曲線の内部は型紙化対象
領域として見なすことができる。(IV)において、こ
の型紙化対象領域内に、デザイン性を考慮したダーツの
位置をダーツ指定線として入力することができる。
(V)において、入力された情報に基づき計算格子を形
成する。入力された型紙化対象領域は、3次元形状モデ
ルの一部を含むだけなので、部分的には3次元形状モデ
ルが存在しない部分もある。このような部分に対して
は、滑らかな補間を行う必要がある。このような状況に
適した格子形成法としては、本出願人による構造格子形
成方法(特願平6−7598号、平成6年1月27日出
願)がある。以上により、(VI)のようにダーツを持
つ3次元形状モデル(構造格子モデル)が得られる。次
に、(VII)において、得られた3次元形状モデルの
輪郭部分に、外に広がるような力を均等に作用させ、衣
類を構成する布地の力学的特性を型紙形状を規定する制
約条件として、平面パターンとして展開する。指定され
たダーツの部分は、布としての力学特性を与えない。最
後に、(VIII)において、展開された格子の輪郭部
分だけを抽出して、対称性、曲線の曲率性、および直線
性を考慮した補正を行い、型紙を得る。
から(VII)の平面パターンを得る場合の布地の力学
的特性を制約条件とした制約充足型型紙計算方法につい
て、詳しく説明する。
近似による布地モデルを採用せず、実際に測定される布
地の力学的特性を、直接的に、布地の形状を規定する制
約条件とし、その制約条件を最も良く満たすように、布
地形状の反復修正を行う制約充足型型紙計算方法を考案
した。
デルに弾性要素を直接的に含む必要がないために、力学
的に釣り合う範囲が拡大し、より柔軟で多安定な型紙形
状を安定に計算できることにある。
体的には、縦、横糸方向の引張り特性とせん断特性であ
る。また、せん断特性は、ななめ(45度方向)の引張
り特性と等価であることが知られているので、縦(90
度方向)、横(0度方向)、ななめ(45度方向)の引
張り特性を用いることができる。なお、これらの力学的
特性の測定方法として、例えば、川端らによるKES法
などの測定方法が利用できる。その他の測定方法として
は、伸び試験による方法がある。
たときの伸び率(ε)を表す引張り特性を、それぞれE
F(f)、Eπ/4(f)、Ew(f)とする。任意の
角度(θ)方向の引張り特性は、
格子点の間の連結線の長さが規定されることになる。こ
の長さには、図3の格子点の連結関係に示すように、な
なめ方向の長さも含まれるので、計算要素の各角度も規
定される。
上記(3)式が最小になるように型紙形状を変形すれ
ば、布地の力学特性が反映された型紙形状を得ることが
できる。(3)式の最小化のための修正は、
み定数である。また、fは、型紙を平に引き延ばす力
を、型紙の輪郭線に垂直な方向に与えることで設定す
る。この力は、型紙にしわがよらないようにする働きが
ある。現実的には、布地にアイロンをあててしわ取りを
したときの状態に相当すると考えられる。
ものであるとすると、次の運動方程式が得られる。
示し、μは各格子点の質量、ρは空気抵抗、Gは重力定
数を示している。そして、平面で平に展開される必要が
あるので、
z軸成分を、また、υzは格子点の移動速度のz軸成分
を示す。
ば良いので、展開時の動きそのものには興味がない場合
には、上記の運動方程式では、μ、ρ、Gの値そのもの
は、自然界の物理値である必要はない。
成する布地に応じた最適の型紙形状を算出することがで
き、型紙を作成することができる。
紙形状を計算する、 2.力学的特性の測定には、KES法の他の測定方法
(例えば伸び試験など)も利用できる、 3.従来法の力学計算で用いる弾性特性近似は使わない
ところが、従来法との差別化のポイントである、 4.3次元形状モデルにシルエットを与えることで、衣
類の形状を指定できる、 5.付加的な機能により、型紙の対称性や曲線のカスタ
マイズ化に対応することができる、 6.原理的に並列計算にも適しているため、計算が早く
できる。
ので、次の効果が得られる:本発明によれば、衣類の型
紙設計の効率が向上する。これにより、さまざまな型紙
の検討が容易になり、オリジナリティに富んだデザイン
の衣類の生産向上に貢献できる。従来法では、型紙の作
成に約2時間の計算時間が必要であったのに対し、本発
明では、約3分の計算時間で済み、大幅な計算時間の短
縮ができた。すなわち、従来法と比較して、より安定で
高速な計算が可能である。また、計算結果も、実際の布
地の特性を良く反映しているものである。ダーツの存在
許可範囲を与えるたげで、適切なダーツが生成される。
また、型紙の対称性や、曲線性、直線性などの経験的な
知識やノウハウなども型紙に容易に反映させることがで
きる。このため、デザイナやパタンナは時間のかかる立
体裁断を行うことなく、型紙原型を作成することができ
る。この結果、創作的な試行回数をより多くとることで
きるため、従来よりも、洗練されたデザインの衣類を生
み出すことができる。その上、本発明ではシルエットラ
インまでも与え、型紙を設計することができる。この点
に関しては、従来法では、実際に型紙を作成し、縫製、
試作を行わなければ分からなかった。この結果、試作に
費やす時間および費用を大幅に削減することができ、設
計コスト削減に大きな効果がある。
す概略図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 数値データからなる3次元形状から、3
次元形状モデルに指定された任意の領域における衣類の
型紙形状を算出し型紙を作成する方法において、衣類を
構成する布地の力学的特性を型紙形状を規定する制約条
件とし、前記布地に応じた型紙形状を算出することを特
徴とする、衣類の型紙作成方法。 - 【請求項2】 3次元形状モデルの任意の部分にシルエ
ット指定線を与え、前記シルエット指定線に囲まれた指
定領域においてダーツ指定線を与え、これらの指定情報
に基づいて3次元構造格子を形成し、前記3次元構造格
子を、衣類を構成する布地の力学的特性を型紙形状を規
定する制約条件として、平面に展開することにより型紙
形状を算出することを特徴とする、請求項1記載の型紙
作成方法。 - 【請求項3】 算出された型紙形状について、直線性、
対称性および曲線性を指定した後、自動補正を行なうこ
とを特徴とする、請求項1または2記載の型紙作成方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9295095A JPH08246219A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 3次元形状モデルからの衣類の型紙作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9295095A JPH08246219A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 3次元形状モデルからの衣類の型紙作成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08246219A true JPH08246219A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=14068751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9295095A Pending JPH08246219A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 3次元形状モデルからの衣類の型紙作成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08246219A (ja) |
Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-03-13 JP JP9295095A patent/JPH08246219A/ja active Pending
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