Nghiên cứu mối quan hệ giữa bề mặt cơ thể người và phương pháp thiết kế ba chiều

Tổng quan về đặc điểm hình dáng cơ thể người Hình dáng và kích thước quần áo được sản xuất cần phải phù hợp với hình dáng và kích thước của cơ thể người mặc, vì thế trước khi thiết kế dự

-

LÊ ĐỨC TOẢN

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA BỀ MẶT CƠ THỂ NGƯỜI VÀ

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ BA CHIỀU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU DỆT MAY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

PGS.TS NGÔ CHÍ TRUNG

Hà Nội – Năm 2012

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 4

LỜI CAM ĐOAN 5

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 8

MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG 1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 12

1.1 Tổng quan về đặc điểm hình dáng cơ thể người 12

1.1.1 Các phương pháp phân loại hình dáng cơ thể người .14

1.2 Phương pháp thiết kế trang phục 2 chiều (2D) .19

1.3 Thiết kế mẫu trong sản xuất may mặc .21

1.4 Xây dựng bề mặt cơ thể người 3 chiều (3D) .22

1.4.1 Giới thiệu chung .22

1.4.2 Ứng dụng của công nghệ quét 3D trong công nghiệp may và thời trang Việt Nam và Thế giới 23

1.4.3 Phương pháp quét 3 chiều (3D) .24

1.4.4 Phương pháp xây dựng bề mặt .28

1.5 Các phần mềm xây dựng mô hình ảo người – quần áo 32

1.6 Một số kết quả nghiên cứu về thiết kế quần áo và hình dáng bề mặt cơ thể người 34

1.7 Kết luận phần tổng quan .39

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu .40

2.2 Phương pháp nghiên cứu .41

2.3 Nội dung nghiên cứu 44

2.3.1 Xây dựng bề mặt cơ thể người 3 chiều (3D) .44

2.3.2 Thiết kế mẫu cơ bản của váy nữ theo phương pháp 3D và 2D 56

2.3.3 Xác định mối quan hệ bề mặt cơ thể người với phương pháp thiết kế 65

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 69

3.1 Xây dựng bề mặt cơ thể người 3 chiều .69

3.1.1 Kết quả quét 3D .69

3.1.2 Kết quả xây dựng 3 chiều (3D) cơ thể nữ 70

3.2 Mẫu thiết kế cơ sở trang phục nữ phần dưới (váy) 74

3.2.1 Mẫu thiết kế theo phương pháp 3 chiều (3D) .74

3.2.2 Mẫu thiết kế theo phương pháp 2 chiều (2D) .75

3.3 Mối quan hệ bề mặt cơ thể người với phương pháp thiết kế 3D .78

KẾT LUẬN 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

LỜI CẢM ƠN

Qua hai năm học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học bách Khoa Hà Nội đến nay tôi đã hoàn thành khóa học của mình Nay tôi xin tỏ lòng biết ơn sự hướng

dẫn tận tình của PGS.TS Ngô Chí Trung, người thầy đã dành nhiều thời gian chỉ

bảo, hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình để tôi hoàn thành luận văn cao học này

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy cô giáo trong Viện Dệt May Da Giầy và Thời trang, Viện đào tạo sau đại học trường Đại học bách Khoa Hà Nội đã dạy dỗ

và truyền đạt những kiến thức khoa học trong suốt thời gian tôi học tập tại trường

và luôn tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn cao học

Xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu, khoa Công nghệ Dệt May-Da Giầy Trường Đại học Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu trong suốt thời gian qua

Tôi xin cảm ơn bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Lê Đức Toản

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ kết quả nghiên cứu được trình bày trong Luận văn

là do tôi nghiên cứu, do tôi tự trình bày, không sao chép từ các Luận văn khác Tôi

xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về những nội dung, hình ảnh cũng như các kết quả

nghiên cứu trong Luận văn

Người thực hiện

Lê Đức Toản

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CMM Coordinate Measuring Machine Máy đo toạ độ 3 chiều

RE Reverse engineering Kỹ thuật tái tạo ngược

CAD Computer Aided Design Thiết kế với trợ giúp của

máy tính CAM Computer Aided Manufacturing Sản xuất có trợ giúp của

máy tính CNC Computer Numerical Control Điều khiển số bằng máy tính

CAP Computer Aided Planning Lập kế hoạch sản xuất có trợ

giúp máy tính

CAPP Computer Aided Process Planning Lập quy trình công nghệ

có trợ giúp máy tính CAQ Computers Aided Quality Control Kiểm tra và quản lý chất lượng

sản phẩm

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Tương quan giữa các vòng ngực, vòng eo, vòng mông

Bảng 2.1: Bảng thông số lựa chọn các kích thước chủ đạo

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật máy quét quét LC-16

Bảng 2.3: 37 Số đo kích thước cơ thể người theo tiêu chuẩn ASTM 1999

Bảng 2.4: Bảng số đo kích thước chủ đạo cơ thể trên phần mềm excel

Bảng 2.5: Bảng tổng hợp các kích thước chủ đạo cơ thể người quét

Bảng 2.6: Bảng khai báo thông tin về sản phẩm may

Bảng 2.7:Bảng điều chỉnh thông số ma nơ canh 3D

Bảng 3.1: So sánh kết quả đo trước và sau khi xử lý dữ liệu

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Hệ xương người

Hình 1.2: Hệ cơ người

Hình 1.3: Các dạng người theo tiêu chuẩn BMI

Hình 1.4: Hệ thống phân cỡ cơ thể người BSAS©

Hình 1.5: Các dạng người theo chỉ số khối cơ thể

Hình 1.6: Ví dụ của việc lấy số đo trên bề mặt cơ thể người

Hình 1.7: Các ví dụ ứng dụng của việc lấy số đo bề mặt cơ thể người

Hình 1.8: Nguyên lý đo tọa độ trong máy quét lazer

Hình 1.9: Nguyên lý quét sử dụng ánh áng trắng

Hình 1.10: Nguyên lý quét sử dụng ánh áng trắng

Hình 1.11: Số hóa bề mặt bằng Phương pháp tiếp xúc trực tiếp

Hình 1.12: Mặt lưới B-spline đều bậc 3 kép

Hình 2.1: Buồng quét gồm 16 cảm biến

Hình 2.2: Xây dựng lưới tam giác từ đám mây điểm ảnh

Hình 2.3: Tư thế đứng trong buồng máy

Hình 2.4: Minh họa dữ liệu quét 3D dưới dạng đám mây điểm ảnh

Hình 2.5: Mô hình quét mở trên màn hình làm việc

Hình 2.6: Tạo ra bề mặt từ tập hợp các điểm quét

Hình 2.7: Điều chỉnh mô hình ma nơ canh làm tăng tính đối xứng

Hình 2.8 : Tạo sự cân xứng giữa các phần trên mô hình

Hình 2.9: Quá trình xây dựng bề mặt, làm mịn hóa

Hình 2.10: Vị trí xác định mốc đo nhân trắc cơ thể người theo tiêu chuẩn ISO Hình 2.11: Xác định các điểm đặc trưng dựa trên mốc đo nhân trắc và đường đặc

trưng

Hình 2.12:Lưới mô hình bề mặt và quá trình thực hiện bề mặt hóa

Hình 2.13: Vị trí bám phủ của váy trên bề mặt cơ thể

Hình 2.14: Mẫu váy được thiết kế bằng phương pháp 3 chiều (3D)

Hình 2.15 :Bề mặt hóa sản phẩm

Hình 2.16: Hệ thống lò xo trọng lượng tam giác

Hình 2.17: Hệ thống lò xo trọng lượng tam giác

Hình 2.18: Bề mặt sản phẩm được trải phẳng ở dạng phẳng (2D)

Hình 2.19: Mẫu cơ sở váy nữ được thiết kế theo công thức của SEV

Hình 2.20: Mẫu thiết kế được chuyển sang phần mềm V-Sticher

Hình 2.21: Nhập mẫu vải và may trên V-Sticher

Hình 2.22: Mẫu thiết kế được may mặc thử lên người mẫu

Hình 2.23: Sức căng của vải khi mẫu được may mặc thử

Hình 2.24: Lực nén lên các vị trí tiếp xúc của sản phẩm lên cơ thể

Hình 3.1: Dữ liệu quét 3D dưới dạng đám mây điểm ảnh

Hình 3.2: Kết quả xây dựng mô hình ma no canh ảo

Hình 3.3: Mặt cắt một số điểm trên mô hình

Hình 3.4: Bảng màu sắc xác định dung sai bề mặt trong khoảng ± 1mm

Hình 3.5: Mẫu váy nữ theo phương pháp thiêt kế 3D

Hình 3.6: Mẫu thân trước váy nữ theo phương pháp thiếtkế 2D

Hình 3.7: Mẫu thân sau váy nữ theo phương pháp thiết kế 2D

Hình 3.8: Quá trình trải phẳng bề mặt mẫu cơ bản sản phẩm may

Và xuất dữ liệu cho phần mềm CAD 2D

Hình 3.9: Mẫu thiết kế được may thử lên cùng manocanh ảo

a-b: Mặt trước, sau của mấu được thiết kế theo phương pháp thiết kế 2D

Hnh 3.10: Mẫu thiết kế được may thử lên cùng manocanh ảo

c-d: Mặt trước, sau của mẫu được thiết kế theo phương pháp thiết kế 3D

Hình 3.11: Biểu đồ áp lực của vải lên bề mặt cơ thể

MỞ ĐẦU Công nghiệp dệt may đã có những bước phát triển đáng ghi nhận, đóng góp thu nhập đáng kể cho nền kinh tế quốc dân Tuy nhiên trong bối cảnh tình hình kinh tế thế giới hiện nay ngành công nghiệp may mặc của Việt Nam đang gặp nhiều khó khăn vì các công ty may chủ yếu là may gia công hàng xuất khẩu Việc đầu tư phát triển thị trường nội địa đã đang và sẽ là một hướng đi đúng vì nhu cầu cũng như mức sống của người dân Việt Nam đang tăng cao Hiện nay trên thị trường nội địa các nhãn hiệu Việt đã trở nên quen thuộc như Nem, Ivy, Chicland…Bên cạnh

đó các công ty trong nước cũng chịu sự cạnh tranh lớn vì người tiêu dùng càng ngày càng có nhiều sự lựa chọn khi mà đã và đang có rất nhiều hãng thời trang nổi tiếng trên thế giới xuất hiện ở Việt Nam Nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng tính cạnh tranh trong nước và trên thế giới đang là yêu cầu lớn đặt ra cho các nhà sản xuất khi

mà yêu cầu của người tiêu dùng ngày càng cao Có một thực tế khi khảo sát các cửa hàng thời trang của các nhãn hiệu trong nước và ngoài nước thì rất nhiều khách hàng đã phải chấp nhận sửa lại trang phục đã chọn ưng về kiểu dáng cho vừa vặn với cơ thể của mình

Một trong những nguyên nhân tạo ra các sản phẩm chưa đáp ứng được yêu cầu người tiêu dùng về độ vừa vặn của trang phục là các công ty may của Việt Nam khi sản xuất hàng nội địa hầu như dựa trên thông số kích thước sản phẩm của các đơn hàng may gia công rồi điều chỉnh cho phù hợp với người Việt Nam Các mẫu thiết kế do đó được chỉnh từ các mẫu rập của các mẫu gia công Nếu là mẫu thiết kế mới thường thiết kế theo công thức may đo đơn giản và theo kinh nghiệm

Chất lượng thiết kế có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Chất lượng thiết kế chưa cao do nhiều nguyên nhân: chưa có một hệ thống cỡ số cơ thể người tiêu chuẩn; chưa có một hệ thống công thức thiết kế phù hợp; Công cụ thiết

kế được sử dụng chủ yếu trong thiết kế thời trang là ma-nơ-canh thường chọn loại

có kích thước nhỏ gần với kích thước người Việt Nam, do vậy hình dáng, tỷ lệ chưa phù hợp với người Việt Nam Đặc biệt hệ thống thiết kế 2 chiều (2D) có nhiều

nhược điểm Vì vậy nghiên cứu thiết sản phẩm là một công đoạn quan trọng còn gặp nhiều khó khăn tại Việt Nam

Hiện nay nghiên cứu phương pháp thiết kế trang phục 3 chiều (3D) là vấn đề được quan tâm trên toàn thế giới Đây là vấn đề mới bước đầu được nghiên cứu tại Việt Nam Đề tài “Nghiên cứu mối quan hệ giữa bề mặt cơ thể người và phương pháp thiết kế trang phục ba chiều” nghiên cứu nhằm góp phần xây dựng và hoàn thiện phương pháp thiết kế trang phục 3 chiều (3D) tại Việt Nam Đề tài bao gồm các nội dung chính sau:

- Nghiên cứu mô phỏng 3 chiều bề mặt cơ thể người từ dữ liệu máy quét 3D

- Nghiên cứu mối quan hệ giữa bề mặt cơ thể người và phương pháp thiết

kế, trang phục 2 chiều (2D) và trang phục 3 chiều (3D)

CHƯƠNG 1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về đặc điểm hình dáng cơ thể người

Hình dáng và kích thước quần áo được sản xuất cần phải phù hợp với hình dáng và kích thước của cơ thể người mặc, vì thế trước khi thiết kế dựng hình các chi tiết của quần áo, người thiết kế cần phải nghiên cứu để nắm được đặc điểm hình dáng, kích thước các phần trên cơ thể và cấu tạo cơ thể con người thuộc các lứa tuổi khác nhau và giới tính khác nhau

Việc nghiên cứu về hình dáng bên ngoài và cấu tạo của cơ thể người có ý nghĩa thực tế rất to lớn đối với các nhà thiết kế hàng may mặc Điều đó sẽ giúp chúng ta biết được mối liên quan giữa các kích thước của các phần cơ thể có ảnh hưởng như thế nào đến hình dáng bên ngoài và thể chất của con người Nhờ đó ta có thể phân biệt được sự khác nhau giữa các dạng cơ thể (cao, thấp, to, nhỏ, gù, ưỡn, v.v…) phát triển không bình thường với cơ thể phát triển bình thường Đó là những kiến thức cơ bản về cơ thể học và nhân chủng học mà nhà thiết kế mẫu quần áo nhất thiết phải nắm được để trên cơ sở đó sẽ thiết kế được các mẫu quần áo phù hợp với kích thước và hình dáng của cơ thể người mặc.[3]

- Trong cấu tạo cơ thể người, khung xương có vai trò rất quan trọng, nó là cái cốt trong thân thể người, là cái khung nâng đỡ cơ thể đứng lên trong không gian, làm chỗ đứng vững chắc cho các phần mềm như gân, cơ, mỡ Đặc biệt nó tạo nên cho cơ thể người một hình dáng nhất định Nhiệm vụ chính của khung xương là kết hợp cùng với hệ cơ và khớp gắn vào nó làm cho cơ thể vận động được theo ý muốn Hình dáng và kích thước của cơ thể phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của khung xương Trong thực tế con người có hình dạng và chiều cao cơ thể khác nhau, người to hay người nhỏ, cao hay thấp, vai rộng hay hẹp v.v… là phụ thuộc vào chiều dài và hình dạng của các xương

Hệ xương trên cơ thể người gồm trên 200 xương lớn, nhỏ chiếm 2/5 trọng lượng cơ thể trong đó phần lớn là các xương hợp thàng từng đôi đối xứng ở hai nửa

cơ thể Trong hệ xương người còn có xương sụn, ở cơ thể trẻ em xương sụn chiếm

tỉ lệ cao, cơ thể càng lớn xương sụn càng thoái hóa và xương càng phát triển Xương sụn phần lớn bao trùm ở vị trí các đầu xương và nằm giữa các đốt sống, giữa các khớp và ở những nơi mềm dẻo giúp cho cơ thể vận động được Khi con người

có tuổi sụn sẽ thành dạng xương, khi đó xương sẽ không còn dài ra nữa (không có tính đàn hồi) và con người sẽ không còn cao lên được Giữa các xương được liên kết bởi các khớp, nhờ các khớp này mà cổ chân, cổ tay, v.v… có thể quay được [1]

Hình 1.1: Hệ xương người

- Hình dáng bên ngoài của cơ thể người không chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của bộ xương mà còn phụ thuộc vào hệ cơ và lớp mỡ trên cơ thể Trong khi xương tạo nên hình dáng chung của cơ thể thì hệ cơ tạo nên hình khối cụ thể của từng bộ phận Trong cơ thể người có khoảng 600 cơ [1]

Hình 1.2: Hệ cơ người

1.1.1 Các phương pháp phân loại hình dáng cơ thể người

Trong lĩnh vực may mặc, đặc điểm hình dáng cơ thể người mặc có ảnh hưởng không nhỏ đến việc thiết kế trang phục và tạo dáng quần áo Việc phân loại hình dáng cơ thể người giúp nhận biết và có phương pháp điều chỉnh phù hợp khi thiết kế quần áo Do vậy, có rất nhiều cách phân loại hình dáng cơ thể người Lâu nay, phổ biến các cách phân loại hình dáng cơ thể người chủ yếu theo kinh nghiệm chủ quan hoặc đánh giá bằng một vài chỉ số tương quan đơn giản: [3]

- Theo tỉ lệ kích thước dài của cơ thể: có dạng dài (chi dài, thân ngắn), dạng ngắn (chi ngắn, thân dài) và dạng trung bình

- Theo tư thế của cơ thể: căn cứ vào độ cong cột sống và tương quan giữa đường viền phía trước và phía sau cơ thể, người ta chia ra làm 3 loại cơ thể (cơ thể bình thường, cơ thể gù, cơ thể ưỡn)

- Theo chiều dày của cơ thể: người ta dựa vào chỉ số tương quan giữa kích thước chiều cao đứng và cân nặng (chỉ số BMI theo tiêu chuẩn y học và sức khỏe), hoặc theo tương quan giữa chu vi vòng ngực lớn nhất và vòng bụng để phân ra 3 dạng cơ thể (dạng béo, dạng trung bình và dạng gầy)

Hình 1.3: Các dạng người theo tiêu chuẩn BMI

- Phân loại theo hình dáng các phần cơ thể: Vai (vai xuôi, vai trung bình, vai ngang); ngực (dạng bán cầu tương ứng với cơ thể trung bình, dạng ovan tương ứng với cơ thể béo, dạng hình chóp tương ứng với cơ thể gầy), hông (hông cao, hông trung bình, hông thấp), chân (chân thẳng, chân vòng kiềng, chân khèo) [4]

Ngày nay, cùng với sự hỗ trợ của các thiết bị hiện đại, để đánh giá, phân tích dáng vóc đa dạng của người phụ nữ, người ta đề cập đến các chỉ số tỉ lệ giữa các phần cơ bản trên cơ thể

Theo phương pháp phân tích và phân loại dạng người của FFIT

FFIT (2002) “Phương pháp nhận định dạng người phụ nữ” được sử dụng trong trong công nghệ hoàn thiện độ vừa vặn cho sản phẩm may mặc FFIT được thiết kế xây dựng vào năm 2002 tại Mỹ với mục đích làm cơ sở cho việc xây dựng phần mềm nhận định và phân loại dạng người từ dữ liệu 3D

Theo FFIT phụ nữ được chia thành 9 dạng như sau: Dạng người hình chữ nhật, dạng người hình đồng hồ cát, Dạng người hình đồng hồ cát có vòng ngực và vai rộng, dạng người hình đồng hồ cát có vòng mông và hông rộng, dạng người hình tam giác, dạng người hình tam giác ngược, dạng người hình ô van, dạng người hình chiếc thìa và dạng người hình kim cương.[13]

Theo phương pháp phân tích và phân loại dạng người của BSAS©

BSAS© là một dự án quốc gia Mỹ kết hợp các trường đại học có tiếng về may mặc và công ty phần mềm kỹ thuật cao TC2 với mục tiêu định hướng và xây dựng quy trình phân loại dạng người, từ đấy thiết lập hệ thống cỡ số và phát triển thiết kế mẫu rập tăng cường độ vừa vặn theo đúng với phân khúc thị trường tiêu thụ cho từng loại dạng người của từng thương hiệu thời trang

Theo hệ thống phân cỡ cơ thể người BSAS©, 4 vóc được đề cập đến theo tiêu chí “tỉ lệ ngực : eo” và tỉ lệ mông : eo” như hình mô tả sau:

Hình 1.4: Hệ thống phân cỡ cơ thể người BSAS©

Vóc của cơ thể phụ nữ thường được phân nhóm dựa vào mối tương quan giữa các

vòng ngực, vòng eo, vòng mông với nhau Số đo được trích xuất từ máy quét 3D

sau đó được tính toán theo tỉ lệ “vòng mông : vòng eo”, “vòng ngực : vòng eo” để

phân nhóm vóc cơ thể theo bảng sau:

Vóc người Tỉ lệ vòng ngực:vòng eo Tỉ lệ vòng mông:vòng eo

Bảng 1.1: Tương quan giữa các vòng ngực, vòng eo, vòng mông

Các dạng người theo chỉ số khối cơ thể

Máy quét 3D không cho cân nặng và chiều cao, nhưng có các thông số khác

cho phép tính toán được thể tích dáng vóc cơ thể Một định lượng cơ thể khác là

BVI (Body Volume Index: thể tích cơ thể) được sử dụng cho việc phân tích kết quả

thu được nhờ máy quét 3D, cho ra kết quả như sau: dưới 25,6: người gầy; 25,6~28,2

là người bình thường; 28,2~33,1 là người đầy đặn, trên 33,1 là người béo phệ

Hình 1.5: Các dạng người theo chỉ số khối cơ thể

Với cách tính sử dụng BVI, kết quả phân dáng người cũng tương tự như cách sử dụng BMI, cũng cho ra 4 dáng người gầy, bình thường, đầy đặn và báo phệ, như thế

cả 2 cách đều được chấp nhận và có giá trị sử dụng ngang nhau

Sự phân bố phân nhóm dáng trong dân số nghiên cứu được phân tích là cho

ra kết quả như sau: phần lớn dân số tập trung ở nhóm có BVI= 26 đến 33, thuộc nhóm người bình thường và đầy đặn, một số rất ít rơi vào nhóm béo phệ hay gầy còm.[13]

1.1.2 Phân loại dạng cơ thể nữ tại một số nước trên thế giới

1- ISO/TR 10652:1991 năm 1991, ISO phân 3 dạng cho người phụ nữ tùy theo độ chênh lệch mông-ngực và được gọi tên là dạng người A, dạng người M và dạng người H, với “độ chênh lệch mông-ngực” tương đương giá trị 9~17cm, 4~8cm, và 0cm Hệ thống phân dạng theo ISO được sử dụng tham khảo rộng rãi trên 140 quốc gia

2- Phụ nữ Anh Quốc: 6 dạng người (tương đương với 6 bảng phân cỡ và cỡ số) phân theo 3 nhóm chiều cao (dưới 155cm, 155~165cm, và trên 165cm) và “độ chênh lệch mông-ngực” Kết quả 6 dạng người là: ngực rất nhỏ, ngực nhỏ, ngực

trung bình, ngực đầy đặn, ngực to và ngực rất to, tương đương các giá trị mông ngực lần lượt là: 15cm, 10cm, 5cm, 0cm, -5cm, -10cm

3- Phụ nữ Đức và Hà Lan: 9 dạng người (tương đương 9 bảng cỡ và số) phân theo 3 nhóm chiều cao (thấp, trung bình, cao) và 3 nhóm “độ lệch mông ngực” lần lượt cho người mông lép, mông trung bình, mông to tròn Vói các giá trị tương đương là: -3.5~1cm, 2.5~8cm, 8.5~13cm

4- Phụ nữ Hung-ga-ri (MSZ 6100/1-86) 2 dạng người (tương đương với 2 bảng phân cỡ: phụ nữ đầy đặn và bình thường), phân theo chiều cao và dạng người theo phương pháp đặc biệt của Nga và Hung-ga-ri

5- Phụ nữ Mỹ (phức tạp với nhiều dạng người)

PS 42-70:1970: 7 dạng người (tương đương 7 bảng phân cỡ và cỡ số) phân dạng theo chiều cao và “chênh lệch mông-ngực”

CS215-58: 20 dạng người (tương đương 20 bảng phân cỡ và cỡ số) phân dạng theo chiều cao và “chênh lệch mông-ngực”

6- Phụ nữ Hàn Quốc: 3 dạng người (tương đương 3 bảng phân cỡ và cỡ số) phân dạng theo chiều cao và “chênh lệch mông-ngực” mỗi dạng người lại chia nhỏ theo 7 nhóm chiều cao

7- Phụ nữ Việt Nam (đề tài cấp tập đoàn của viện dệt may 2008): 2 dạng người theo “độ chênh lệch mông-ngực” (-3;3) và (4~10) [7]

1.2 Phương pháp thiết kế trang phục 2 chiều (2D)

Trong may mặc và thiết kế thời trang, mẫu kỹ thuật (pattern) là sản phẩm quần áo gốc, từ đó các sản phẩm may khác có kiểu dáng tương tự được sao chép lại, mẫu kỹ thuật các chi tiết của quần áo được vẽ trên vải trước khi cắt và lắp ráp Các chi tiết được thiết kế sao cho sau khi lắp ráp sẽ phù hợp với hình dáng cơ thể

Có ba phương pháp thiết kế mẫu kỹ thuật mà người thiết kế thường sử dụng:

- Thiết kế theo phương pháp tính toán

- Thiết kế dựa trên sản phẩm có sẵn

- Kết hợp hai phương pháp trên

1 Thiết kế theo phương pháp tính toán hay còn gọi là phương pháp hình phẳng 2D Theo phương pháp này người ta xây dựng hệ công thức thiết kế, hình dạng các chi tiết quần áo dựa trên một số kích thước cơ thể, dựa vào lượng dư cho phép đối với sản phẩm và những thông tin về kiểu dáng sản phẩm Có hai cách thực hiện:

Thiết kế may đo: Thiết kế ngay ra mẫu kỹ thuật của sản phẩm với kiểu dáng như bản vẽ thiết kế thời trang, thường là vẽ mẫu phẳng trên vải Phương pháp này

có độ chính xác không cao và phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người thiết

kế Hiện nay các thợ may đo thủ công nghiệp ở Việt Nam chủ yếu áp dụng phương pháp này

Thiết kế công nghiệp: Bắt đầu bằng việc thiết kế một bộ mẫu cơ bản (basic block) có độ vừa vặn ôm sát được thiết kế từ số đo của người mặc, mẫu này chưa có đường may và các yếu tố kiểu dáng Khi hình dáng (độ vừa vặn, độ cân bằng) của mẫu cơ sở đã được chỉnh sửa bằng việc may các mẫu thử nghiệm thì mẫu cơ sở cuối cùng được sử dụng để tạo ra mẫu kỹ thuật cho nhiều mẫu trang phục khác nhau Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất hàng loạt vì nhanh và độ chính xác cao

2 Phương pháp thiết kế kết hợp: Sử dụng kết hợp cả hai phương pháp trên trong trường hợp mẫu có những chi tiết thiết kế phức tạp mà nếu dùng phương pháp 2D sẽ khó khăn hơn Nhưng có những chi tiết đơn giản có thể sử dụng mẫu kỹ thuật

cơ sở để thiết kế sẽ tiết kiệm được thời gian

3 Thiết kế dựa trên sản phẩm có sẵn đây là phương pháp mà các công ty may gia công vẫn sử dụng, đó là phương pháp copy/sao chép Dựa trên sản phẩm may có sẵn, đặc biệt đối với các sản phẩm may có cấu trúc phức tạp thì sản phẩm sẽ được tháo rời các chi tiết và sao chép lại trên giấy thành mẫu kỹ thuật

1.3 Thiết kế mẫu trong sản xuất may mặc

Việc sản xuất các mẫu kỹ thuật công nghiệp bắt đầu từ mẫu cơ bản áp dụng trong sản xuất hàng loạt bao gồm nhiều bước

- Mẫu cơ bản được thiết kế theo thông số kích thước của cơ thể người và yêu cầu của sản phẩm và tính chất nguyên vật liệu

- Khi có đầy đủ các thông tin về mẫu, người thiết kế mẫu cho ra bộ mẫu cơ

sở đầu tiên sau đó cắt ra vải và may mẫu Mẫu này được đánh giá bởi cả người thiết

kế thời trang và người thiết kế mẫu kỹ thuật

- Khi mẫu được nghiệm thu (có thể phải qua vài lần chỉnh sửa) thì thu được mẫu kỹ thuật

- Mẫu kỹ thuật (đôi khi gọi là mẫu mỏng) thường là cỡ trung bình đã bao gồm các lượng dư công nghệ cần thiết để sản xuất sản phẩm Mẫu kỹ thuật có đầy

đủ thông tin kỹ thuật của sản phẩm

- Người ta tiến hành nhẩy mẫu để xây dựng mẫu kỹ thuật cho các cỡ, vóc khác

- Bộ mẫu kỹ thuật phục vụ sản xuất (mẫu cứng (nếu cần), mẫu đậu, mấu kẻ

vẽ và các mẫu phục vụ trong sản xuất được thiết kế để phục vụ sản xuất công nghiệp

* Công tác thiết kế mẫu có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau Trước đây công tác này được thực hiện thủ công Hiện nay tại nhiều công ty công tác này được hỗ trợ của hệ thống CAD

Tuy nhiên, đến nay các hệ thống thiết kế mới chỉ dừng lại ở phương pháp thiết kế 2 chiều (2D) là chính

Việc thiết kế 3 chiều (3D) thủ công trên ma nơ canh được thực hiện tại một số nơi

để thiết kế mẫu hoặc đánh giá chất lượng Do nhược điểm về thời gian và sự phức tạp nên phương pháp này ít được áp dụng

1.4 Xây dựng bề mặt cơ thể người 3 chiều (3D)

1.4.1 Giới thiệu chung

Từ năm 2004, có nhiều dự án nghiên cứu trên thế giới được tiến hành để khám phá tính ứng dụng của máy quét 3 chiều trong lĩnh vực thương mại thời trang

Có nhiều hệ thống máy quét 3 chiều đã được lắp đặt ở nhiều trung tâm nghiên cứu của công ty thời trang lớn, trung tâm thương mại và cửa hàng thời trang cao cấp trên toàn cầu, các hệ thống máy này liên kết với nhau và sẵn sàng phối hợp để phục

vụ nhu cầu may mặc thiết yếu của khách hàng đa quốc gia theo tiêu chuẩn quốc tế của dự án Image Twin Các phần mềm tự động có độ tin cậy cao như tự động đo và trích xuất số đo, mô phỏng giải pháp trang phục, mô phỏng và thiết kế thời trang ảo Tuy nhiên, cho đến may vẫn chưa có một giải pháp hoàn chỉnh được vận hành thành công trong thị truờng may mặc

Phương pháp và kỹ thuật mới cho hệ thống máy quét 3 chiều liên tục được phát triển để phục vụ con người, và các công cụ mới được giới thiệu cho việc thu thập kết quả dữ liệu được chính xác hiệu quả hơn Với số lượng nhà sản xuất tăng dần nên giá thành của hệ thống máy quét 3 chiều giảm nhanh đáng kể, từ đấy thúc đẩy việc ứng dụng máy quét 3 chiều này qua nhiều lĩnh vực khác nhau

Ngày nay, kỹ thuật máy quét 3 chiều được ứng dụng vào các phần khác nhau của con người và hệ thống thương mại đã sẵn sàng cho việc lấy số đo của bất kỳ bề mặt cơ thể nào

Hình 1.6: Ví dụ của việc lấy số đo trên bề mặt cơ thể người

Các lĩnh vực ứng dụng công nghệ của máy quét 3 chiều rất đa dạng Vài ví

dụ ứng dụng thành công của kỹ thuật máy quét 3 chiều như hoạt hình, game vi tính, hội họa và điêu khắc, y học và pháp y, nhân trắc, mỹ phẩm và da liễu, thiết kế nghiên cứu về tư thế và an toàn lao động, sinh trắc học, an ninh, sức khỏe và thể thao, thời trang và sắc đẹp, và truyền thông

Hình 1.7: Các ví dụ ứng dụng của việc lấy số đo bề mặt cơ thể người

Ngày nay, nhiều công ty nghiên cứu chế tạo thiết bị đang bị thu hút bởi tính đa năng của hệ thống máy quét kỹ thuật số 3 chiều, các phương pháp đo và lấy số đo đang được nghiên cứu nhiều nên giá thành đang là một yếu tố cạnh tranh chính Có nhiều

hệ thống máy và phương pháp đo kỹ thuật số của nhiều công ty chuyên nghiên cứu

và cung cấp thiết bị cho công nghệ may mặc ra đời hứa hẹn một sức cạnh tranh lớn cũng như khả năng mở rộng của hình thức thương mại may đo kỹ thuật số hàng loạt trong tương lai rất gần

1.4.2 Ứng dụng của công nghệ quét 3D trong công nghiệp may và thời trang Việt Nam và Thế giới

Ở các nước Châu Âu và Mỹ nhờ công nghệ quét 3D họ đã đưa ra được các

bộ số đo tiêu chuẩn của các kiểu người khác nhau giúp ngành công nghiệp may mặc phát triển mạnh mẽ Mỗi khách hàng chỉ mất vài phút đo là có toàn bộ số đo của cơ thể và có thể đặt hàng trực tuyến các sản phẩm của nhà cung cấp

Công nghệ quét 3D có thể phát triển thành không gian mua bán ảo, giúp khách hàng có thể chon quần áo họ mong muốn thông qua mạng internet Sản phẩm này sẽ là chiến lược kinh doanh của 1 số công ty dệt may bán hàng trực tuyến

Trong công nghiệp may sử dụng rất nhiều máy móc tự động như máy in, máy cắt vải, máy thêu, nếu sử dụng công nghệ quét 3D ta sẽ có dữ liệu dạng mã hóa để có thể kết nối với các bộ phận trên làm tăng số lượng sản xuất và hiệu quả trong công việc

Hệ thống quét 3D có độ chính xác và tốc độ cao trong quá trình đo so với phương pháp đo truyền thống Công nghệ quét 3D giúp cho việc phát triển về khách hàng trong sản phẩm công nghiệp, quét cỡ riêng và phân tích dữ liệu

Công nghệ 3D trong ngành may tạo ra những mối liên kết chặt chẽ giữa khách hàng và nhà sản xuất , với thời đại công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ ta

có thể tạo ra được nhiều đơn đặt hàng hơn chỉ với các thông số mà khách hàng cung cấp và sẽ gửi lại mẫu mã mô phỏng 3D

Trong thiết kế mô phỏng 3D sẽ tính toán chính xác được lượng tiêu hao nguyên liệu cho sản phẩm nhanh hơn các phương pháp truyền thống đưa ra các con

số chính xác giúp tính toán định mức cho công ty

Khi công nghệ 3D được sự dụng người ta có thể thiết kế trực tiếp trên mẫu 3D ảo giúp tiết kiệm được thời gian và tiền bạc khi phải thiết kế mẫu trên ma-na-canh

Đầu năm 2009, Viện Dệt May đã được trang bị một hệ thống máy quét 3 chiều phục vụ cho nghiên cứu công nghệ may và thời trang Hệ thống máy quét 3 chiều đang được các nhà khoa học nghiên cứu trang phục trên thế giới, và nay là các nghiên cứu viên Việt Nam tiếp cận, nghiên cứu ứng dụng vào công nghệ may mặc

và thời trang

1.4.3 Phương pháp quét 3 chiều (3D)

a Phương pháp quang học

+ Kỹ thuật quét sử dụng Lazer

- Nguyên lý quét sử dụng Lazer

Lazer là loại ánh sáng có đặc tính đặc biệt, là loại sóng điện từ nằm trong dãy ánh sáng có thể nhìn thấy được Bản chất của chùm tia laser là chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định và góc phân kỳ rất nhỏ Bước sóng phụ thuộc vào vật liệu phát ra tia laser Các máy quét laser có thể đo các vật từ gần tới xa 35 mét, có thể đạt độ chính xác khoảng 25 micron với khoảng cách 5 mét

Máy laser có thể thu thập dữ liệu về các toạ độ với tốc độ cao và vận hành đơn giản

Máy quét laser hoạt động theo nguyên tắc bắn tia laser tới một mục tiêu có tính phản hồi trên vật đo Tia sáng phản hồi từ mục tiêu sẽ quay trở lại và trở về điểm phát ra tại thiết bị đo Tức là chùm tia laser từ máy chiếu vào vật thể sẽ phản

xạ lại cảm biến thu Hình dạng của toàn bộ vật thể sẽ được ghi lại bằng cách dịch chuyển hay quay vật thể trong chùm ánh sáng ngang qua vật [19]

Hình 1.8: Nguyên lý đo tọa độ trong máy quét lazer

- Kỹ thuật quét sử dụng ánh sáng trắng

+ Nguyên lý quét sử dụng ánh sáng trắng

Công nghệ quét sử dụng ánh sáng trắng được sử dụng rộng rãi cho các phép

đo cơ thể con người được dựa trên hình ảnh do ánh sáng trắng chiếu vào Đây là phương pháp được sử dụng tối ưu hơn Thay vì di chuyển đối tượng quét, một dạng của ánh sáng chiếu trực tiếp vào vật thể (thường là vệt sọc) Quá trình quét tương tự quét lazer: các vạch ánh sáng trắng sẽ được đo bằng các sử dụng các tam giác ánh

sáng, tạo ra đám mây dữ liệu chính xác và dày đặc, từ đó tạo điều kiện để tạo ra mô hình 3D của vật thể Thông thường người ta sử dụng mã nhị phân để mã hóa các

sọc.[19]

Hình 1.9: Nguyên lý quét sử dụng ánh áng trắng

Hình 1.10: Nguyên lý quét sử dụng ánh áng trắng

b Phương pháp cơ học: (Phương pháp tiếp xúc trực tiếp)

+ Nguyên lý : Các máy đo toạ độ CMM hoạt động theo nguyên lý dịch chuyển một đầu dò để xác định tọa độ các điểm trên một bề mặt của vật thể Máy đo toạ độ thường đo các toạ độ theo phương chuyển vị X, Y, Z Bàn đo được làm bằng

đá granít, đầu đo được gắn trên giá, giá lắp trên thân trượt theo phương Z, khi đầu

đo được điều chỉnh đến một điểm đo nào đó thì 3 đầu đọc sẽ cho ta biết 3 toạ độ X,Y,Z tương ứng với độ chính xác cao, có thể lên đến 0,1micromét [19]

Hình 1.11: Số hóa bề mặt bằng Phương pháp tiếp xúc trực tiếp

c Nhận xét ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng và khuyến cáo

Xét về tính chất, 2 nguồn sáng này hoàn toàn khác nhau nhưng khi chúng liên quan đến kết quả đo thì sự khác biệt chỉ là rất nhỏ Theo toán học, cả 2 đều ứng dụng thuật toán dùng phép đo tam giác, vốn đã có cùng đặc điểm về độ chính xác

và độ phân giải – chúng đều là các kỹ thuật chiếu dùng ánh sáng Việc người dùng chọn kỹ thuật chiếu nào phụ thuộc vào ứng dụng

Ánh sáng laser được hội tụ vào một tia hay một bản để bao phủ một khu vực nhất định mỗi lần và do đó chỉ có thể đo một số điểm nhất định nằm trong dải tia

đó

Ánh sáng trắng trong hệ thống, có khả năng bao phủ cả một vùng Mỗi lần quét trong vùng này có thể thu được 420.000 điểm dữ liệu Hơn nữa, bằng việc chiếu các kiểu bóng đã được mã hóa trong các vùng đó, rất nhiều điểm nữa có thể

đo được so với điểm thu được khi dùng tia laser

Về thời gian quét: Thời gian quét của Phương pháp quét ánh sáng trắng nhanh hơn so với quét lazer do nó chỉ sử dụng máy ảnh để chụp lại các vân sáng tối Còn phương pháp quét lazer phải sử dụng quét bằng chùm lazer trên cơ thể

Về kinh tế : Hệ thống laser có thể được tạo ra với chi phí thấp hơn Tuy nhiên, hệ thống này lại chậm hơn nhiều so với hệ thống dùng ánh sáng trắng

Xét về độ chính xác: Những hệ thống ứng dụng nguồn sáng trên đã được xây dựng nhưng chưa thấy hệ thống nào nổi trội hơn về độ chính xác Hệ thống quét laser thường được sử dụng quét các vật thể lớn như ô tô xe máy…, Hệ thống quét ánh sáng trắng thích hợp đối với những bộ phận có dung sai nhỏ như các bộ phận trong xe máy, và các dụng cụ tạo ra bằng việc phun vật liệu nóng vào khuân đến những ứng dụng cần ít độ chính xác hơn như đồ chơi bằng nhựa

Xét về độ an toàn: Sử dụng phương pháp quét ánh sáng trắng hoàn toàn an toàn đối với cơ thể người Sử dụng phương pháp quét lazer của 1 số hãng có khuyến cáo về ảnh hưởng đến sức khỏe do nguồn lazer có tác động đến mắt hoặc da nhạy cảm

Kết quả quét hình bằng các phương pháp trên đều cho dữ liệu là đám mây điểm Đám mây điểm này phải được chuyển sang dạng lưới tam giác để xây dựng

mô hình bề mặt

1.4.4 Phương pháp xây dựng bề mặt

Mở đầu Từ những năm 90 của thế kỷ trước, kỹ thuật ngược (Reverse Engineering) đã được nghiên cứu áp dụng trong lĩnh vực phát triển nhanh sản phẩm, đặc biệt là trong lĩnh vực thiết kế các mô hình 3D từ mô hình cũ đã có nhờ sự trợ giúp của máy tính Kỹ thuật ngược ngày càng phát triển theo sự phát triển của máy quét hình và các phần mềm CAD/CAM

Thông thường để gia công chế tạo sản phẩm thì người ta thiết kế mô hình CAD rồi đem sang máy công cụ để gia công Trong thực tế, đôi khi người ta cần chế tạo theo những mẫu có sẵn mà chưa (hoặc không) có mô hình CAD tương ứng (đồ cổ chẳng hạn), những chi tiết đã ngừng sản xuất từ lâu, những chi tiết không rõ

xuất xứ, những phù điêu, bộ phận con người, động vật, … Để tạo được mẫu của những sản phẩm này, trước đây người ta đo đạc rồi vẽ phác lại hoặc dùng sáp, thạch cao để in mẫu Các phương pháp này cho độ chính xác không cao, tốn nhiều thời gian và công sức, đặc biệt là những chi tiết phức tạp Ngày nay người ta đã sử dụng máy quéy hình để quét hình dáng của chi tiết sau đó nhờ các phần mềm CAD/CAM chuyên dụng để xử lý dữ liệu quét và cuối cùng sẽ tạo được mô hình CAD 3D với

độ chính xác cao Mô hình 3D này có thể được chỉnh sửa nếu cần Ngoài việc tái sử dụng sản phẩm, kỹ thuật ngược còn có một số ứng dụng sau:

- Kiểm tra chất lượng sản phẩm bằng cách so sánh mô hình CAD và sản phẩm, từ

đó điều chỉnh mô hình hoặc các thông số công nghệ để tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu

- Mô hình CAD được sử dụng như là mô hình trung gian trong quá trình thiết kế bằng cách tạo sản phẩm bằng tay trên đất sét, thạch cao, sáp … rồi quét hình để tạo

mô hình CAD Từ mô hình CAD này người ta sẽ chỉnh sửa theo ý muốn

- Cơ sở lý thuyết của phương pháp tạo lưới bề mặt từ dữ liệu quét 3D:

Hình quét thu được có dạng là các đám mây điểm ảnh Để biểu diễn các đường và các mặt cong từ các điểm ảnh thu được từ dữ liệu quét 3D, áp dụng phương pháp thiết kế đường và mặt cong B-SPLINE.[8]

Thông thường, các đường và mặt cong được biểu diễn mặt va đường bởi các công thức toán học tường minh Tuy nhiên, ở đây, chúng ta mong muốn biểu diễn các đường và mặt cong cho trước nhưng chưa xác định được công thức toán học của chúng Mục tiêu đề ra là: từ tập hợp các điểm thu được dựa trên cơ sở các dữ liệu thực nghiệm (dữ liệu quét 3D), sử dụng phương pháp nội suy toán học, chúng ta sẽ tạo ra các đường và mặt cong mong muốn với độ chính xác cho phép

Nội dung của phương pháp thiết kế đường cong B-SPLINE là dùng một tập các điểm kiểm soát va dùng một thuật toán để xây dựng nên một đường cong của riêng nó dựa trên các điểm này Có thể đường cong ban đầu và đường cong tạo ra không khớp nhau lắm, khi đó ta có thể di chuyển một vài điểm kiểm soát va lúc này

thuật toán lại phát sinh một đường cong mới dựa trên tập điểm kiểm soát mới Tiến trình nay lặp lại cho đến khi đường cong tạo ra khớp với đường cong ban đầu Giả

sử một điểm trong không gian được biểu diễn dưới dạng vector tham số p(t) Với các đường cong 2D, p(t) = (x(t), y(t)) va các đường 3D, p(t) = (x(t), y(t), z(t))

Một hàm SPLINE cấp m là đa thức riêng phần cấp m có đạo hàm cấp m-1 liên tục ở mỗi nút Phương trình hàm trộn để tạo ra đường cong p(t) dựa trên các điểm kiểm soát P0, P1, , PL như sau :

Trong đó:

Pk với k=1 L là các điểm kiểm soát

Rk(t) là các hàm trộn liên tục trong mỗi đoạn con [ti , ti+1] và liên tục trên mỗi nút Mỗi Rk(t) là một đa thức riêng phần

Do đó đường cong p(t) là tổng của các đa thức này, lấy trên các điểm kiểm soát Các đoạn đường cong riêng phần này gặp nhau ở các điểm nút và tạo cho đường cong trở nên liên tục Ta gọi những đường cong như vậy là SPLINE.

Cho trước một vector nút thì có thể có nhiều họ hàm trộn được dùng để tạo

ra một đường cong Spline có thể định nghĩa trên vector nút đó Một họ các hàm như

vậy được gọi là cơ sở cho các Spline Trong số các họ hàm nay, có một cơ sở cụ thể

mà các hàm trộn của nó có mang giá nhỏ nhất và nhờ vậy nó đem lại khả năng kiểm soát cục bộ lớn nhất Đó là các B-SPLINE.

Đối với các hàm B-SPLINE, mỗi đa thức riêng phần tạo ra nó có một cấp m

nào đó Do đó, thay vì dùng ký hiệu Rk(t) cho các hàm riêng phần nay ta sẽ ký hiệu

các hàm trộn này là N k,m (t) Do đó các đường cong B-Spline có thể biểu diễn lại:

Để xây dựng các đường cong B-Spline ta cần có:

• Một vector nút T = (t0, t1, t2, ,tk+m-1)

• (L+1) điểm kiểm soát

• Cấp m của các hàm B-Spline và công thức cơ bản cho hàm B-Spline

Đây là một công thức đệ quy với NK,l(t) = 1 với tk< t<tk +1

Đối với các mặt B-Spline ta có công thức biểu diễn tương tự :

Nhận xét : Các đường bezier là các đường B-Spline

Tổ hợp các đường cong SPLINE tạo thành bề mặt lưới B-spline đều bậc 3 kép được định nghĩa là mặt cong tích Tenxơ các đường cong B-spline đều

Ta cũng có thể lập mặt lưới B-spline đều với thứ bậc khác nhau theo phương

u và v riêng biệt

Hình 1.12: Mặt lưới B-spline đều bậc 3 kép

- Thiết kế các mặt B-Spline

Ta có thể dùng các hàm trộn B-Spline để mô tả và vẽ các mặt cong Đối với các mặt cong, ta biểu diễn chúng dưới dạng tham số qua một hàm vector với 2 tham

số là u, v Dạng tổng quát của một mặt cong là:

p(u,v) = (X(u,v),Y(u,v),Z(u,v)) p(u,v) = X(u,v).i + Y(u,v).j + Z(u,v).k Khi u, v biến thiên trên một khoảng nào đó thì các hàm X(u,v), Y(u,v) và Z(u,v) thay đổi gía trị, do đó làm cho vị trí của p(u,v) thay đổi trong không gian 3 chiều Chúng ta sẽ không biểu diễn các mặt qua các hàm toán học tường minh mà sẽ biểu diễn chung qua các điểm kiểm soát

Các hàm B-Spline có thể được sử dụng trong dạng tichs Tensor thay cho các

đa thức Bernstein để đạt được tính kiểm soát cao hơn khi thiết kế mặt cong Ta có phương trình mặt cong:

Khối đa diện kiểm soát gồm có (L+1).(M+1) điểm kiểm soát; u,v biến thiên

từ 0 tới gía trị nút lớn nhất trong các vector nút tương ứng của chúng Đối với các băng B-Spline, người ta vẫn dùng các B-Spline bậc 4 Do việc chọn số điểm kiểm soát là không giới hạn nên có thể tạo ra nhiều dạng mặt cong rất phức tạp

1.5 Các phần mềm xây dựng mô hình ảo người – quần áo

Nội dung

- Ứng dụng thiết kế 3D chuyên nghiệp cho ngành may mặc

- Mô phỏng và điều chỉnh sản phẩm thực tế ngay trên môi trường thực 3D kích thước và cơ thể của 3D có thể điều chỉnh tuỳ ý theo các thông số cơ bản của cơ thể

và mẫu

- Thiết kế hoàn hảo một sản phẩm

- Mặc thử chi tiết để kiểm tra mức độ vừa của sản phẩm

- Gán các mẫu vải bằng cách Scan các mẫu vải thực tế vào hoặc có thể tự tạo mới ngay trên máy tính để tạo ra các lựa chọn về màu sắc chất liệu hoàn hảo cho bộ sưu tập

- Thay đổi tư thế cho manơcanh để có thể kiểm tra toàn diện sản phẩm ở các trạng thái hoạt động khác nhau

- Với sản phẩm mặc thử trên manơcanh ta có thể gửi hình chụp đi chào hàng

- Phần mềm xây dựng mô hình ảo người – quần áo giúp các nhà quản lý tính toán hoạch định trước được 3 nhiệm vụ chính trước khi bước vào sản xuất (fit, design and merchandising) dưới đây:

+ Tác dụng cho công việc kiểm tra thử:

• Điều chỉnh cơ thể tạo ra một sản phẩm hoàn hảo về mặt chất lượng

• Mô phỏng trang phục một cách chính xác nhất

• Kiểm tra trước được các thuộc tính cơ lý hoá của vải

• Phân tích về hình dáng cơ thể và bộ mẫu của mình sau quá trình mặc thử

• Chỉnh sửa và hiệu chỉnh mẫu của mình một cách nhanh nhất

• Sử dụng mẫu mặc thử để có thể đàm phán và làm việc trực tiếp với khách hàng mà không cần sản phẩm thật

+ Tác dụng cho công việc thiết kế:

• Tạo ra bức tranh hoàn hảo 3 chiều với sản phẩm y như thật về màu sắc cũng như chất liệu:

• Mô tả và hiệu chỉnh sản phẩm, vải, đường may và hình in cùng logo nếu cảm thấy hợp lý

• Xuất ra dạng file mà có thể xem ở dạng thông thường không cần phải dùng tới phần mềm

• Sản phẩm có thể trao đổi và giao dịch online với khách hàng mà không cần phải mất công may thử và chế thử và công gửi đi

+ Tác dụng cho công việc giao dịch thương mại:

• Là sự mô phỏng thực sự cho bộ sưu tập sản phẩm về bất kỳ khía cạnh nào trước trong và sau quá trình sản xuất hoặc quá trình định giá cho

về mặt thời gian, có thể thay đổi màu sắc các loại vải của sản phẩm

cho tới khi phù hợp với thị trường

1.6 Một số kết quả nghiên cứu về thiết kế quần áo và hình dáng bề mặt cơ thể người

Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu tập trung vào xây dựng và phát triển các phương pháp các phương pháp thiết kế mẫu kỹ thuật cơ sở chủ yếu ứng dụng kỹ thuật 3D

1 Đề tài thiết kế mẫu cơ bản sử dụng phương pháp thiết kế hình học của tác giả Sungmin Kim trường Đại học quốc gia Chonnam, Hàn Quốc và Chang Kyu Park, trường đại học Konkuk, Hàn Quốc năm 2006 [12] Theo các tác giả này thì có hai phương pháp thiết kế chính trong thiết kế quần áo là thiết kế phẳng 2D và thiết

kế 3D Mặc dù việc tạo ra mẫu kỹ thuật từ phương pháp 3D khó hơn nhưng phương pháp này thực sự thích hợp để tạo ra mẫu có độ vừa vặn tốt hơn phương pháp kia Tuy nhiên họ cho rằng thật khó để đạt được hình dạng lý tưởng với các phương pháp này và chỉ có mẫu cơ bản (basic pattern) mới có thể đạt được trong nghiên cứu này, trang phục được chia thành hai vùng, vùng độ vừa vặn và vùng tạo dáng Vùng độ vừa vặn của trang phục tiếp xúc trực tiếp với bề mặt cơ thể và đáp ứng sự thoải mái của trang phục và phải được thiết kế sao cho phản ánh được chính xác hình dạng của cơ thể Vùng độ vừa vặn được thiết kế bằng cách chụp và xây dựng

lại cấu trúc lưới được đánh dấu trên bề mặt của ma-nơ-canh sử dụng hệ thống kích thước nối điểm

Hình dáng được làm mịn lại để có được bề mặt mịn bằng cách điều chỉnh mỗi điểm chuẩn bằng tay

Để thay đổi hình dáng và kích cỡ cho độ vừa vặn các tác giả đã giới hạn các kích thước đặc trưng với thông số mặc định như vòng ngực 3.15in (84.2cm), vòng

eo 27.32in (69.4cm), vòng mông 37.25in (94.6cm) Các giá trị ban đầu này được lấy

từ mẫu đã đạt được độ vừa vặn ban đầu Sau đó mẫu này được định dạng lại theo kích thước của người sử dụng Sự định dạng lại vùng độ vừa vặn được thực hiện bằng cách thay đổi chiều cao, chiều rộng và chu vi của mỗi mặt cắt ngang chính của vùng độ vừa vặn

Vùng tạo dáng của trang phục thường không tiếp xúc trực tiếp với cơ thể nhưng được để rủ tự do để ra hình dáng bên ngoài Hình dáng của trang phục có thể được đánh giá bởi rất nhiều nhân tố như hình dáng tổng thể, số các nếp rủ ở gấu

Trang phục với sự đa dạng về hình dạng có thể được thiết kế dễ dàng bằng cách kết nối vùng độ vừa và vùng tạo dáng với nhau

Nhận xét1

Kết quả của nhóm tác giả Hàn Quốc là đưa ra được mẫu cơ sở ở dạng 2D, đồng thời các mẫu trang phục có thể được thiết kế sẵn trong cơ sở dữ liệu của máy tính với các kích thước và kiểu dáng khác nhau mà người sử dụng có thể dùng nó để thiết kế một sản phẩm mới tương tự và do đó tiết kiệm được thời gian

Ưu điểm của phương pháp này:

- Có thể tạo ra được mẫu cơ sở tương đối chính xác và gần với kích thước cơ thể với phương pháp xây dựng hình trải qua việc xác định các điểm đo trên bề mặt

- Cơ sở dữ liệu với các mẫu thiết kế sẵn có giúp người sử dụng tiết kiệm được thời gian

Điểm hạn chế của phương pháp này:

- Hình trải ở dạng 2D sẽ không phản ánh đúng hình dáng cơ thể thật bởi vì số lượng kích thước quá ít, chủ yếu là kích thước vòng, chưa đủ để thể hiện chính xác

bề mặt cơ thể Việc đưa vào thông số mặc định có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ giữa các kích thước khi thay đổi chúng

- Nếu thiết kế vùng độ vừa như trên thì chưa thấy được lượng dư tối thiểu là lượng dư tạo cảm giác thoải mái cho người mặc vì cấu trúc lưới được đánh dấu trực tiếp trên bề mặt ma-nơ-canh có thể coi như là bề mặt da của cơ thể và hình trải là dạng hoàn toàn bó sát

- Yêu cầu ma-nơ-canh có hình dạng và kích thước đạt độ chính xác cao

- Kết quả của nghiên cứu cũng không đề cập đến việc có thử hay không sản phẩm được may lên từ mẫu kỹ thuật được tạo ra từ phương pháp này trên người thật, nghĩa là không kiểm chứng được độ chính xác của mẫu cơ sở được tạo ra

2 Năm 2007, các tác giả Jing-Jing và Yu Ding, trường Đại học Quốc Gia Cheng Kung, Đài Loan đã tiến hành nghiên cứu phương pháp thiết kế mẫu kỹ thuật

tự động từ mẫu thiết kế 3D[29] Mẫu cơ sở được đề cập đến trong nghiên cứu này là phần thân trên kéo dài qua mông Để tạo ra mẫu cơ sở đạt yêu cầu thì các điều kiện biên được đưa vào như là đường giữa thân trước và thân sau phải thẳng và vuông góc với đường ngang eo Trong quá trình thực hiện các mục tiêu thiết kế mẫu được tính đến như là: giảm càng nhiều khoảng trống của cấu trúc lưới càng tốt và đảm bảo diện tích các bề mặt cong của lưới không thay đổi, đồng thời tránh làm chồng lưới vì điều này có thể dẫn đến diện tích mẫu kỹ thuật sẽ nhỏ hơn bề mặt sản phẩm Các khoảng trống sẽ làm cho trang phục may lên rộng hơn thiết kế 3D ban đầu

Nhận xét 2

Nghiên cứu của nhóm tác giả Đài Loan cũng là làm phẳng các bề mặt cong 3D để tạo ra mẫu kỹ thuật cơ sở Từ dữ liệu quét cơ thể, xây dựng lại cấu trúc cơ thể bằng kỹ thuật số rồi chuyển thành cấu trúc lưới sau đó làm phẳng có sử dụng các điều kiện biên Phương pháp này khắc phục được điểm thiếu sót của nhóm tác giả Hàn Quốc về độ vừa thể hiện ở kết quả so sánh diện tích lưới và diện tích mẫu khi

làm phẳng Tuy nhiên về độ chính xác sẽ không đảm bảo do phải tuân thủ các điều kiện biên và mẫu ở dạng phẳng cũng chưa thể hiện rõ sự hình thành chiết Các tác giả có đề cập đến việc nghiên cứu về chiết ở phần sau

3 Tác giả Chin- ManChen, trường Đại học Shih Chien, Đài Loan nghiên cứu

về đánh giá độ vừa vặn trong quá trình may đo Nghiên cứu tiến hành đánh giá độ vừa vặn của quần áo cơ bản may cho các nữ sinh viên Đài Loan Các trang phục cơ bản được may theo mẫu được tạo ra từ hệ thống PDS 2000 và APDS-3D Nghiên cứu đã chỉ ra những nguyên nhân dẫn đến vấn đề về độ vừa vặn xuất hiện do hạn chế của phần mềm thiết kế và sự không chính xác kích thước của ma-nơ-canh.[30]

Nhận xét 3

Với việc đưa ra các dạng cơ thể khác nhau thì tác giả Chin-ManChen đã chứng minh rằng tuy có cùng kích thước nhưng hình dạng người khác nhau thì độ vừa vặn cũng như sự cân bằng của sản phẩm là khác nhau Các mẫu cơ sở được tạo ra từ dạng kỹ thuật số 3D đã không tính đến yếu tố này khi thiết kế Đồng thời việc đánh giá mẫu trên ma-nơ-canh sẽ không chính xác nếu ma-nơ-canh không được thiết kế đúng hình dáng và kích thước

4 Năm 2008, Adriana Petrova và Susan P Ashdown, trường Đại học cornell, Mỹ với đề tài “phân tích dữ liệu quét cơ thể 3 chiều: Sự phụ thuộc vào kích

cỡ và hình dáng cơ thể vào độ vừa vặn của trang phục” đã đề cập đến ý nghĩa của của hình dáng cơ thể trong ngành công nghiệp may mặc Theo tác giả việc phân loại hình dáng cơ thể nữ trong ngành công nghiệp may mặc hiện nay chủ yếu dựa trên 1 trong 2 phương pháp chính: đó là tỉ lệ tương quan giữa chiều rộng của cạnh bên so với mặt trước cơ thể hoặc là tỉ lệ giữa các vòng cơ thể Chính việc phân loại cơ thể theo cách đó gây nhầm lẫn cho khách hàng trong sự lựa chọn của họ về kích thước sản phẩm bởi 2 người có cùng số đo cơ bản (chiều cao, vòng ngực, vòng mông, …) cũng chưa chắc phù hợp trong cùng một mẫu may Đề tài cũng trình bầy phương pháp thí nghiệm độ vừa vặn của quần trên 1 vài nhóm người có cùng kích thước vòng mông, vòng bụng nhưng chiều dài từ mông đến bụng khác nhau Với hệ thống máy quét cơ thể 3D và chiếc quần có thể thay đổi kích thước dài đũng, Nhóm tác

giả đã đo được diện tích và tỉ lệ phần trăm các kích thước vòng của quần với cơ thể,

từ đó xác định được mức độ thoải mái của người mặc Tuy vậy, do phạm vi, số lượng và kích thước mẫu hạn chế nên đề tài chưa đưa ra được số liệu chính xác cũng như đặc điểm hình dáng cơ thể điển hình

5.Với đề tài “nghiên cứu đặc điểm hình dáng cơ thể người Việt Nam và ứng dụng thiết kế quần áo”[9] tác giả Phạm Thị Thắm đã sử dụng máy quét 3D cơ thể người với mục đích:

- Xây dựng sơ đồ đo các thông số kích thước xác định hình dáng cơ thể nữ giới

- Xác định được một số chỉ số hình dáng phần trên cơ thể phụ nữ Việt Nam lứa tuổi 18 đến 55 cho 2 dạng người X mông và X chuẩn

- Đánh giá về đặc điểm hình dáng của từng phần trên cơ thể phụ nữ Việt Nam để từ đó vận dụng trong thiêt kế trang phục phù hợp

6 Gần đây nhất đề tài “Xây dựng mô hình 3D mô phỏng hình dạng, cấu trúc và kích thước cơ thể trẻ em nam lứa tuổi tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội”[10] của tác giả Nguyễn Quốc Toản đã nghiên cứu đặc điểm hình dáng và xây dựng mô hình 3D mô phỏng hình dạng, cấu trúc và kích thước cơ thể trẻ em nam lứa tuổi tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội, qua đó tác giả đã xây dựng cấu trúc sản phẩm trên mô hình 3D và ứng dụng phương pháp trải phẳng để trải phẳng

bề mặt sản phẩm

7 Nghiên cứu sinh Trần Thị Minh Kiều sử dụng phương pháp gần giống với tác giả Nguyễn Quốc Toản nhưng với kết quả nghiên cứu 927 phụ nữ Việt Nam trong độ tuổi 30 tác giả đã tiến hành phân loại dạng cơ thể nữ Việt Nam thành 4 dạng (dạng chữ A với tỉ lệ 37,86%; dạng chữ X với tỉ lệ 24,70%; dạng chữ H với tỉ

lệ 17,91% và dạng X mông với tỉ lệ 19,52%)[11]

Từ đó xây dựng mô hình ma nơ canh ảo phụ nữ Việt Nam ứng dụng để thiết kế Áo Dài Việt Nam

số các kích thước chính như vòng ngực, vòng eo, vòng bụng, vòng mông, vòng cổ,

hạ eo, dài tay, … Thêm nữa Việt Nam vẫn chưa có một hệ cỡ số chuẩn, điều này cũng gây khó khăn cho các nhà sản xuất hàng may mặc phục vụ nhu cầu trong nước

Các nghiên cứu về mẫu kỹ thuật chuyển từ 3D sang 2D đã được nghiên cứu

và tiến hành trên thế giới còn nhiều bất cập do cấu trúc khá phức tạp của bề mặt cơ thể người Việc sử dụng máy tính chỉ hỗ trợ mô phỏng hình dạng cơ thể người ở dạng 3D mà chưa phân loại được các đặc điểm về hình thái cơ thể như tư thế, dáng người, …

Việc xây dựng mô hình 3D mô phỏng hình dạng, cấu trúc và kích thước cơ thể người, xây dựng phương pháp thiết kế mẫu 3 chiều (3D), ứng dụng xây dựng kết cấu mẫu cơ bản quần áo phục vụ ngành may là vấn đề mới, có nhiều vấn đề cần được nghiên cứu sâu như: mô phỏng cơ thể người 3D, phương pháp thết kế 3D, mối quan hệ giữa cơ thể người và phương pháp thiết kế 3D, dánh giá kết quả thiết kế 3D, Vì vậy đòi hỏi cần có nhiều thời gian, công sức và kinh phí thực hiện

Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp cao học, tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu

là "Nghiên cứu mối quan hệ giữa bề mặt cơ thể người và phương pháp thiết kế ba chiều"

Nội dung luận văn đi sâu nghiên cứu về xây dựng mô hình 3D mô phỏng hình dạng, cấu trúc và kích thước cơ thể sau đó ứng dụng thiết kế quần áo mô phỏng 3D

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

Từ kết quả nghiên cứu của các đề tài:

- Xây dựng hệ thống cỡ số quần áo nam, nữ và trẻ em trên cơ sở số đo nhân trắc người Việt Nam, Viện Dệt May năm 2009.[7]

- Nghiên cứu xây dựng bộ mẫu kỹ thuật chuẩn cho sản phẩm áo vest nữ Việt Nam (dành cho phụ nữ độ tuổi 35-55) NCS Trần Thị Minh Kiều và Th.S Nguyễn Phương Hoa năm 2009.[5]

- Nghiên cứu xây dựng bộ mẫu kỹ thuật chuẩn cho sản phẩm áo vest nữ Việt Nam (dành cho phụ nữ độ tuổi 18-35) KS Nguyễn Phú Chiến [6]

- Mẫu phát triển cho áo dài cho phụ nữ Việt Nam từ dữ liệu quét 3D cơ thể, NCS Trần Thị Minh Kiều.[11]

Thì có 5 dạng người cơ bản: Dạng người hình chữ V, dạng người hình chữ I, dạng người X mông, dạng người X chuẩn, dạng người hình chữ A Và độ tuổi cơ thể nữ Việt Nam ổn định trong khoảng 30 tuổi

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là phụ nữ Việt Nam trong độ tuổi 30 có

cơ thể bình thường theo tiêu chuẩn y học Đây là độ tuổi người phụ nữ đã trưởng thành, tỉ lệ cơ thể tương đối ổn định, ít có thay đổi về hình thái cấu trúc

Trong khuôn khổ của Luận văn tập trung nghiên cứu mối quan hệ hình dáng bên ngoài phần dưới cơ thể nữ độ tuổi 30 và mẫu váy nhẹ 1 lớp dáng cơ bản nửa bó sát, che phủ phần dưới cơ thể từ eo đến ngang gối, của dạng người X mông Dạng người có tỉ lệ phục vụ cao nhất, với chiều cao trung bình 158cm cùng các số đo chủ đạo: