青年女性肩部弯度特征及对贴体女上装结构影响

贺义军， 石小强， 王宏付

(江南大学 纺织服装学院， 江苏 无锡 214122)

青年女性肩部弯度特征及对贴体女上装结构影响

贺义军， 石小强， 王宏付

(江南大学 纺织服装学院， 江苏 无锡 214122)

为获得最佳的着装美观和舒适性，通过三维人体测量方法获得肩部有关数据，并利用SPSS分析软件对所测数据进行整理分析，以肩部横向弯曲度为研究对象，建立肩部参数对象，即肩弓系数，分析得出其值介于0.702与0.912之间；通过对肩弓进行聚类分析获得3类不同弯曲度肩型，再结合肩斜将肩部造型整合得出9种不同造型；通过对肩弓与肩宽进行相关性分析得出负相关性；通过运用OptiTex软件中三维试衣功能建立肩弓模型，分析不同肩弓弯度对着装外观的影响，并通过三维立体裁剪技术获得不同样板纸样，对纸样中各工艺点的位移变化进行分析，总结得出不同肩弓弧度对贴体性上衣的领窝弧线长度和位置、衣身袖笼弧线和肩线的长度均会产生影响，其中对后领窝线长度影响最为显著，即随着肩弓弧度增加，后领窝弧线长度以均值0.3 cm逐渐增加。

人体测量； 青年女性； 肩部弯度； 上装结构

体型特征是纸样设计的基础，服装的合体性、舒适性与穿着者的体型特征密切相关[1]，不同的体型对服装样板要求不同，因此体型分析成为研究热点。肩部作为上衣的支撑部位也是造型设计的关键部位，影响着装的舒适性、合体性；同时肩部与腰部、臀部在审美上相呼应，影响视觉审美效果。肩部的研究主要集中在肩宽、肩斜度以及对服装的影响方面，例如：张金花等对肩部研究得出肩部特征变量为肩宽和右肩斜度，并分析了对上衣纸样的设计影响[2]；李钊等依据肩部评价参数建立模型，研究肩宽对衣身和衣袖的设计影响[3]。本文通过建立肩部弧度参数对肩部进行更加详细的分类研究，同时通过立体裁剪试验及样板位移变化分析不同肩弓弯曲度对着装效果的影响，对样板的合体性设计具有积极意义。

1 肩部结构与上装原型分析

服装设计要以符合人体为基准，人体体表曲面的复杂性影响着装效果，肩部肌肉主要由斜方肌、胸锁乳突肌、下三角肌构成[4]，骨骼包括以肱骨、后背肩胛棘和椎骨缘交点的水平位置为下限，到领围线为止的区域，包含胸锁关节、肩关节[5]，图1示出肩部形态图。通过肩部侧方的断面形状可看出：前肩斜度明显大于后肩斜度[6]；肩部纵向形态呈现不同程度倾斜，即肩斜度；肩部横向剖面呈现出一定后凸弧度，不同弧度影响着装外观。体型特征影响服装结构设计，在原型设计中采用前后肩线相差1.5 cm差量消除不同肩斜度，并设置后肩线斜度，但是针对肩弧度的研究和对样板设计影响分析较少，本文以肩弧为研究对象，研究肩部不同弯度形态和对样板设计的影响。

2 三维人体测量

2.1 试验测量对象

为确保试验结论的置信度，避免奇异数据过多影响分析结果，根据统计学中样本量与数据分析的精确度关系公式计算[7]，最终确定本次试验中随机选取年龄在18～25周岁的江浙地区青年女大学生200人作为测量对象。

2.2 测量仪器与环境要求

人体数据测量采用德国凯泽斯劳滕公司的VITUS SMART XXL三维人体测量仪，测试室环境设为温度(27±3) ℃、相对湿度(60±10)%；为保证数据的准确性，避免服装对所测数据的影响，试验时测试者需上身裸体，头戴浅色游泳帽；测量室内封闭无光照，测量者双脚以扫描台上的脚印为标记自然站立，测量时呼吸自然，目视前方。

2.3 测量项目及相关衍生变量

参考GB/T 5703—2010《用于技术设计的人体测量基础项目》，本次试验需要测量部位如表1所示。

表1 测量项目表Tab.1 Body size items to be measured

横肩宽S定义为左肩端点经过后颈椎点(即BNP点)量至右肩端点的距离；肩厚SD定义为左右肩端点连线所在肩部横截面的厚度；肩端点距离n定义为左右肩端点之间的水平距离。

3 肩部数据分析

3.1 数据预处理及相关变量分析

运用SPSS数据分析箱式图对原始数据进行奇异性检测，剔除无效值，最终得到有效数据192份，根据研究对象对基本数据进行计算。图2示出肩弓形态图。由图可见：

1) 横肩宽s=AE+BE

2) 肩端点距离n=AB

3) 肩弓定义肩端点距离与横肩宽的比值：肩弓弧度p=n/s

肩弓表示肩部后凸程度，值越大说明肩端点前凸量越小，肩弓曲率越小；值越小代表肩端点前凸量越大，肩弓曲率越大。肩部厚度凸显人体三维形态，值越大人体上身越厚重。运用SPSS数据分析软件中描述性分析工具对基本统计量分布和变化规律进行分析，如表2所示，肩弓弧的变化区间介于0.702～0.912之间，均值为0.809，趋近于1，表明肩部弯曲度较小。

表2 描述性统计分析表Tab.2 Descriptive statistics analysis table

根据偏度和峰度系数分析得出各类数据正态分布特点(通过各变量的独立样本K-S检验，得出各值的检验统计量Z值远大于0.05，验证相同结论[7])。利用SPSS分析软件对数据进行因子分析，根据不同主成分的特征根大小得出影响肩部形态的主要成分为高度因子、后肩曲线因子、宽度因子、斜度因子、厚度因子，5种主成分能够解释总变异比例为79.15%(总变异表示提取的主成分，可反映所研究物体的总体特征百分比)；数据分析的KMO统计量数值为0.616，此数值说明变量间有较强的相关性。

参考上衣结构原型设计，肩部主要影响因素为肩斜度、厚度和宽度[8-9]。肩厚影响上身厚度，主要影响背长线长度，对肩部所受压力、垫肩形状的设计产生影响。肩弧的增加使得肩部弯曲明显，对样板肩线设计产生影响。

3.2 肩弓相关分析

3.2.1 肩弓的聚类分析

通过肩弓弧度表示肩部弯曲曲率，采用层次聚类方法中的AGNES凝聚类算法对肩弓进行聚类分析，各类内数据之间的距离采用兰氏距离公式

标准测量函数(收敛准则函数)：

参考肩斜分类方法[11]将肩弓分为3类，经过7次迭代以后收敛，迭代终止，迭代历史记录如表3所示。

表3 迭代历史记录Tab.3 Iterative history

通过方差分析检验分类结果，其中F检验值为0，小于0.05，证明分类的合理性。由表4示出的最终聚类中心数据可得出：第1类肩弓弧度最大，接近1，说明肩端距和横肩宽相差较小，2条线段趋于重合状态，定义为平直肩型；第3类肩弓弧度介于二者之间，肩端点前凸但不够明显，肩端距和横肩宽有一定的差量，定义为标准肩型；第2类肩弓弧度较小，肩端距与横肩宽差量较大，肩端点明显前凸使得肩部有明显的弯曲，定义为弓形肩型[12]。

表4 最终聚类中心与聚类中的案例数Tab.4 Final cluster centers and number of cases in cluster

依据肩弓聚类结果将3种不同弯曲度的肩型分别记为标准肩型W(0.66～0.76)、平直肩型T(0.84～0.90)、弓形肩型H(0.77～0.83)。参考肩斜角大小分类方法：斜肩X、平肩P、中间肩型Z，将肩部造型详细分成9类，如表5所示。

依据表中各类样本分布情况可看出，江浙地区

表5 肩型分类表Tab.5 Shoulder type classification

注：为方便记忆肩型的不同符号代表方式为自定，W为标准肩，T为平直角，H为弓形肩。

青年女性肩部发育良好，其中斜肩(俗称溜肩或美人肩)和中间肩型的人数分别为102、68人，而平肩型人数较少为22人。当肩斜度较大时，肩弓对肩型的影响不再明显，WX、TX、HT之间的样本数相差较少，而在平肩和中间肩型中不同的肩弓弯曲对肩型影响较为明显；平弯肩型WP人数最少。

3.2.2 肩弓对服装设计影响分析

1)肩弓模拟试验及对着装效果影响分析。虽然肩弓可引起体型和着装效果的变化，但由于弧度的变化范围很小，且主要表现在肩部横剖面方向，因此难以明显观察。试验采用OptiTex三维CAD软件技术，依据参考标准人体参数建立虚拟模特，并通过改变不同肩弓弧度得到5种不同肩型，如图3肩弓模拟与着装试验图中(a)～(c)所示(只例举其中3例)，图3(a)示出水平肩型，图3(b)示出标准肩型，图3(c)示出弓形肩型。按照标准女装基本纸样(胸围为82 cm，背长为38 cm)建立上衣样板，利用三维虚拟试衣试验，观察不同模特穿着同一样衣后肩部着装效果[13]，对应于图3(d)～(f)，将图3(e)所示视为正常(中间)肩型，分析肩弧加大和减小后的变化。

通过观察着装效果图并使用软件中张力图工具为参照，分析着同款样衣后肩部的变化，总结得出：以图3(b)图着装效果为参考，图3(a)前片向侧缝处拉伸，使前颈点上移，胸部压力加大，后片袖窿弧和后颈点处出现面料堆积褶皱；图3(c)前袖笼弧和前颈点处出现明显面料堆积褶皱，后片有明显拉伸趋势，背部服装压力增加，服装紧贴人体，后袖笼弧向侧缝拉伸。

2)肩弓模型建立。在纸样原型设计中肩弧没有确定的量化标准，而相同肩宽状态下肩弓曲度的不同将会影响着装效果，因此建立肩弓模型，进一步说明肩部弧度值对样板设计的影响，不同肩弓弧度模型如图4所示。其中b、c、d为肩端点，f点为3种肩弧中各自对应的肩锁关节。由图可看出，不同弧度的肩型对前后肩长产生影响，即不同肩型中ab、ac、ad与对应的be、ce、de之间长度差发生变化，着装时造成衣片前后肩长与体型不匹配，出现后肩长度欠缺造成面料拉伸、前肩长度多余出现服装空荡、对袖笼弧线产生拉伸影响等瑕疵。

通过运用SPSS分析软件对肩弓和肩宽进行相关性分析如表6所示，得出二者的相关性系数r=-0.304，显著性水平为0.004，小于0.01，得出二者之间显著的负相关性，即肩宽值越大肩弓值越小,肩部弯曲越明显，反之越平直。

表6 相关性分析Tab.6 Correlation analysis

注：显著性检验值Sig<0.05为有统计意义的相关性关系；**表示Sig< 0.01，变量之间显著相关。

4 工艺点位移变化分析

肩部是上装重要的受力点,同时影响运动舒适性和着装美观性，由于传统人台补正方法较难实现肩弓弧度的模拟，因此为进一步分析肩弓弧度对衣身原型的设计影响，本文以3.2.2节中所构建的虚拟肩弓模型为基础进行立体裁剪试验，将获取的不同衣身样板进行对比，分析工艺点位移变化[14]，总结肩部弧度对上衣原型的设计影响。

4.1 肩弓模型建立

为提高试验模型标准化，参照160/84A标准女上半身人台设定模型尺寸，如表7所示。

表7 标准女上半身人台尺寸Tab.7 Standard female′s upper body size

以3.2节中肩弓聚类分析为基础，设定5类不同肩弓模型。试验中控制单一变量原则用以排除其他因素对衣片设计的影响，保持肩宽不变，改变肩部弧度原则，人台模型肩部尺寸如表8所示。由表可看出，肩端距保持不变，随着肩弓弯曲度以0.05档差逐增加，横肩宽逐渐减小。

表8 人台模型肩部尺寸Tab.8 Shoulder′s size of mannequin model

4.2 立体裁剪试验

4.2.1 构建衣身样板

依据人体标识线，采用数字化立体裁剪方法以模型为基础构建三维衣片，通过省道设计方法以上装原型设计样板为参考，将三维衣片进行分割处理，并转换为平面纸样[15-16]。图5示出样板纸样设计方案。

4.2.2 衣身样板工艺点位移变化分析

表9示出纸样工艺点的位移变化。将获得的不同纸样进行叠加试验，在叠加试验中选择前、后中线和胸围线为参照对象，如图6样板纸样叠加试验图所示，对各个工艺点的位移变化进行测量分析，总结不同弧度的肩弓结构对贴体上装的设计影响。

结合图6、表9中各工艺点的结构特征和其位移变化，以图4中着装效果图为参考，分析随着肩弓弧度以0.04档差减小后肩部造型加对衣片的影响。

1)领窝线的变化。前领窝弧线长度逐渐减小，均值为-0.12 cm，领线下移；后领窝弧线长度逐渐增加，均值为0.3 cm。

2)衣身袖笼弧线的影响。前片袖笼弧线逐渐减小，均值为-0.3 cm，前袖笼弧线内移；后片袖笼弧线外移，长度逐渐增加，均值为0.27 cm。后片背宽增加，前片胸宽减小。

4)肩线的影响。前片肩线长度逐渐减小，平均值为-0.20 cm；后片肩线长度逐渐增加，均值为0.25 cm。后片肩线长度变化比前片明显，前片肩部面料和皮肤之间空间变大，因此为支撑柔软面料塑造着装立体感需要增加面衬或者肩垫长度。

表9 纸样工艺点的位移变化Tab.9 Pattern point′s displacement process

通过测量并分析纸样间的数据变化得出，随臀肩弓弧度的增加，衣片在领窝线、肩线长度、袖笼弧线、背宽和胸宽长度等相关变量上都存在等差数列的变化趋势，各变量之间各自的公差不同。

5 结 论

通过肩部模型建立以及数据测量分析得出肩弓的表达方法，总结肩弓的重要性，通过对肩弓进行聚类分析得出3类不同的肩弓形态，结合已有的肩斜度分类方法，最终将肩部详细划分为9类不同肩型；通过相关性分析得出肩部弧度与肩宽存在负相关性关系；通过分析各类肩型和所属样本数得出肩斜和肩弓对肩部的整体影响效果。通过OptiTex三维CAD软件技术研究不同肩弓弧度对着装效果的影响，并建立肩弧模型，对其影响进行说明分析得出，肩弓通过改变前后肩线长度对领窝线、袖笼弧线、肩线等部位产生影响；通过立体裁剪试验获得不同肩弧对应的衣片纸样，对纸样之间工艺点的位移变化进行测量分析，总结肩弓弯度增加后对样板的设计影响，即得出随肩弓以0.04为档差逐渐减小时，衣片领线长度、肩线长度、袖笼弧线长度等变量都存在等差数列递增变化情况。

通过对非常用测量项目(即肩弓)的研究分析使对肩部造型和特点的了解更加细致、详细，并得出肩部细化结构参数对样板设计和体型的影响，进一步加深对肩部形态结构特征的了解，为肩部设计的合体性提供参考。

FZXB

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Camber features of women′s shoulder and influencethereof on fitted clothes′ structure

HE Yijun， SHI Xiaoqiang， WANG Hongfu

(CollegeofTextilesandClothing,JiangnanUniversity,Wuxi,Jiangsu214122,China)

In order to obtain a better effect of structure design, in this paper, based on the 3-D human body measurement, relevant data about shoulder are acquired and the SPSS analysis software is used to analyze these data. The parameter named shoulder arch is established to study shoulder horizontal camber, which value is between 0.702 and 0.912. By the way of clustering analyzing the shoulder arch is analyzed and different shoulder models are acquired, and by combining with the shoulder′s slope classification standard, 9 different shoulder models are acquired finally. By the correlation analysis, the negative relationship between shoulder arch and shoulder width is acquired. By using 3-D fitting function in OptiTex software different shoulder arch models are set up to analyze the effect of different shoulder arches on the dress, and by the three-dimensional cutting technology, different sample patterns are acquired. The change of process points in pattern is analyzed and the effect of different shoulder arch on the design is concluded, for example effect on neckline about it′s length and position, on clothes body′s sleeve arc line and on shoulder line length, and the most significant effect is on the back-neckline length, with the increase of the should arch, the back-neckline length gradually increased by an average value of 0.3 cm.

body measurement; female youth; shoulder arch; upper garment pattern

2015-07-07

2016-05-09

江苏省2014年度普通高校研究生科研创新计划项目(KYZZ_0316)

贺义军(1967—)，男，讲师。主要研究方向为现代服装技术。王宏付，通信作者，E-mail：whf.123@163.com。

10.13475/j.fzxb.20150701407

TS 941.17

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