Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

PREREQUISITES FOR THE AUTOMATED DESIGN OF THE 3D SURFACE OF FUR GARMENTS IN UNIVERSAL AND SPECIALIZED CAD

Koryachikhina M.A. 1 Kalinina L.M. 1 Rogozhina Y.V. 1
1 Russian State University named after A.N. Kosygin (Technologies, Design, Art)
Modern innovative design technologies are in demand in the garment industry. The conditions of global competition contribute to the introduction of computer-aided design (CAD) systems at enterprises engaged in the manufacture of clothing, accelerating all the cycles of the process: sketch study, design, modeling, technological block, cutting production. Fur enterprises of the Russian Federation are practically not equipped with such innovations. Basic and model designs of fur garments are traditionally designed manually. Clothing made of fur is a three-dimensional object, the surface configuration of which is influenced by many factors: the form of fur, the height of the hairline, the method of cutting, the presence of finishing the fur-fur semi-finished product. The introduction of automated 2D and 3D design at the enterprises of the industry will improve the quality of both design work and finished products.
fur clothing
spatial form
projection increments
height of the hair cover

Современный технологический уровень развития швейной промышленности РФ позволяет внедрить в меховой отрасли автоматизированное проектирование конструкций изделий [6].

Результаты исследования, проведенного специалистами РГУ им. А.Н. Косыгина для изучения конструктивных параметров [3] и качества посадки меховой одежды промышленного изготовления [1], показали, что существенная часть меховой продукции, представленной в московских магазинах, не соответствует антропометрическим параметрам, заявленным в маркировке товара, что влияет на износостойкость изделия [4]. Можно сделать вывод о необходимости решения проблемы достижения соответствия внутренней формы меховой одежды [5] параметрам фигур в соответствии с размерной типологией РФ, что реализуемо путем автоматизации процесса проектирования [8].

На пространственную форму [9] плечевых изделий значительное влияние оказывают физико-механические и деформационные [6] свойства используемых материалов, что особенно ярко проявляется при изготовлении изделий из пушно-мехового полуфабриката с разной высотой волосяного покрова. Современное проектирование изделий из меха базируется на конструктивных приемах формообразования в связи с высокой эластичностью кожевой ткани применяемого материала, что позволяет рекомендовать использование 3D-технологий проектирования [9] для получения разверток поверхностей сложной пространственной формы с высокой точностью. Отличительной особенностью меховой одежды является значимое различие в конфигурации внутренней и внешней поверхностей изделия [7]. Модели из мехового велюра (дубленки) с расположением волосяного покрова внутрь изделия проектируются в виртуальном 3D пространстве аналогично моделям из текстильных материалов. При проектировании моделей меховой одежды с расположением волосяного покрова снаружи необходимо учитывать вид меха [3] и высоту его волосяного покрова [4]. Нередко использование в одной модели сочетания двух или нескольких видов меха, что усложняет конфигурацию внешней формы мехового изделия и обуславливает необходимость разработки механизма 3D визуализации [10] поверхности готового изделия с учетом системы требований [2] к подбору пушно-мехового полуфабриката.

В качестве объекта исследования выбрана модель женского мехового пальто (рис. 1а) из двух видов меха: норки (коротковолосый) и лисицы (длинноволосый). Проектирование внутренней формы модели выполнялось относительно типового виртуального манекена, выбранного из базы соответствующих манекенов кафедры ХМКиТШИ РГУ им. А.Н. Косыгина. Исследования преобразований фигуры человека в виртуальной среде [5] для проектирования внутренней формы одежды актуальны и для создания конструкции меховых изделий. Для получения виртуального манекена индивидуальной фигуры и оценки качества посадки виртуальных изделий рекомендуется использовать системы 3D сканирования [6]. Для построения внутренней поверхности мехового изделия могут быть использованы методы параметрической трансформации поверхности [9].

Специализированные САПР одежды имеют разные инструментарии для работы в графической среде. Так, при проектировании внешней формы модели мехового пальто (рис. 1.а) в графической среде универсальной САПР AutoCAD предлагается инструмент «подобная поверхность». При этом расстояние между внутренней и внешней поверхностями 3D модели изделия задается равным естественной длине основной категории волос пушно-мехового полуфабриката на каждом конструктивном участке (рис. 1.б).

Процесс виртуального конструирования 3D модели мехового изделия имеет специфические особенности реализации информационных технологий и не проработан на детальном уровне к настоящему времени. В первую очередь это связано со сложностью достоверной визуализации внешней «тонированной» поверхности (рис. 1.в) проектируемого изделия, отражающей результат 3D моделирования. Визуализация конфигурации 3D поверхности проектируемой модели мехового изделия [10] относительно виртуального манекена заданной фигуры человека, в том числе и индивидуального телосложения, предназначена для превентивной объективной оценки качества посадки проектируемой одежды с учетом не только антропометрического соответствия, но и композиционного.

а б в

Рисунок 1 – Этапы проектирования 3D поверхности мехового изделия: а – эскиз модели женского пальто; б – сетчатая модель внутренней и внешней поверхностей стана изделия; в – тонированная модель внешней поверхности стана изделия

Экспериментальная визуализация (рис. 2) с помощью сканера Artec 3D EVA [7, 10] меховых изделий, спроектированный в 3D графической среде САПР, показала высокую степень достоверности полученной формы натурных изделий и их виртуальных аналогов, что указывает на целесообразность применения современных цифровых устройств и автоматизированных графических систем в процессе проектирования одежды из меха.

а б в

Рисунок 2 – Визуализация меховых изделий в среде Artec 3D: а – модель жилета из мехового велюра; б – модель пальто из мехового велюра; в – модель пальто из меховой овчины

Таким образом, автоматизация процесса проектирования меховой одежды в виртуальной среде способствует инновационному развитию меховой отрасли, повышению эффективности производства и удовлетворенности потребителей качеством посадки меховой продукции как массового, так и индивидуального назначения.