人体上肢运动对服装袖型松量设计的影响分析

2012-11-22孙鑫磊

河南工程学院学报(自然科学版) 2012年1期

孙鑫磊

(重庆师范大学美术学院，重庆 401331)

随着生活水平的提高，人们对服装舒适性的要求也越来越高，所以服装的功能性设计就显得尤为重要.人体的运动是一个复杂的过程，在人体运动的时候，人体的皮肤表面会因受到牵引而变化，为了保证人体不受服装的束缚，设计者会给出一部分松量或者改变服装某些部位的结构.可见，人体运动与服装结构设计有着不可分割的联系.人体形态和尺寸的测量是服装工效学的重要内容，出于服装舒适、合身并提高人体机能的工学要求，需要有确切的人体参量来保证服装的制作.服装的袖型结构设计在整件服装的造型设计中占有极其重要的地位，而从人体工效学的角度来说，袖子的结构设计又与人体上肢的运动密切相关.笔者通过在人体上肢皮肤表面上标注若干个标记，跟踪测量其尺寸的变化并对实验数据进行记录、分析和研究，找到了服装结构设计与人体上肢运动变化的联系，从而得出了适合各种运动状态的袖型松量的设计.

1 人体上肢的构造特征

人的形体是由骨骼、肌肉和皮肤定型的[1],人体的一切运动都通过骨骼、关节和肌肉完成.分析和了解人体上肢的骨骼、关节以及肌肉、皮肤的构造，对服装袖型结构的设计有重要意义[2].

1.1 人体上肢的骨骼关节

人体上肢的骨骼由肱骨、前腕骨和手的骨构成，关节由肩关节、肘关节和腕关节组成，骨骼的伸展和关节的屈曲形成了人体上肢的运动.

1.2 人体上肢的肌肉脂肪

人体上肢的肌肉主要是三角肌，它形成了人体的肩圆部，是袖山形状的决定性因素.另外，还有肱二头肌和肱三头肌，它们与人体的臂根围密切相关，决定了衣袖结构的袖肥设计.

1.3 人体上肢的运动要素

骨骼与关节通过骨骼肌的牵引形成了人体的运动，皮肤以及肌肉的伸缩造成了人体各部位尺寸的变化.通过计测人体各部位运动状态的尺寸变化，就能找到适应这种变化的衣袖结构和形态.

2 人体上肢运动变化

人体上肢运动变化所引起的皮肤表面的延伸及收缩都会直接影响服装穿着的舒适性[2]，所以需要对人体的上肢运动进行分析.

2.1 实验准备

实验工具：眼线笔、湿巾、直尺、皮尺、大量角器、白坯布等.

静态站立姿势要求：挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，膝部自然伸直，左右足后跟并拢，前段分开大致成45°夹角，体重均匀分布于两足[3].

2.2 实验样本

选取3位18～25岁、身高175～185 cm的男性，作为本实验的样本.

2.3 实验步骤

静态直立，用眼线笔在手臂上画线，横、纵两个方向做等分线构造网格，用塑料卷尺测量人体静态、动态各姿势下网格间的长度.

2.3.1 基准点的确定

分别在人体手臂上标注肩端点(SP)、前腋窝点(FA)、后腋窝点(BA)、腋点(AP)、前肘点(FEP)、后肘点(BEP)、肘侧点1(SEP1)、肘侧点2(SEP2)、前腕点(FTP)、后腕点(BTP)、腕侧点1(STP1)、腕侧点2(STP2)，如图1所示.

2.3.2 基准线的确定

横向：肘围、腕围、臂围线(经腋点下的上臂最丰满部位的水平圆围线)、臂根围线 (经前后腋点和肩端点，既是臂根底部的圆围线，又是人体躯干与上肢的分界线).

纵向：手臂外长线(由肩端点经肘围外中央点至腕围外中央点的顺直线)、手臂内长线(由手臂对应的腋点经肘围内中央点至腕围内中央点的顺直线)、前肘弯线(由前腋点经前肘点至前腕点的手臂前纵向顺直线)、后肘弯线(由后腋点经后肘点至后腕点的手臂后纵向顺直线).

2.3.3 网格的确定

横向：肘围线与腕围线间六等分、肘围线与臂围线间五等分、臂围线与臂根围线间二等分.

纵向：手臂外长线与前肘弯线二等分、手臂内长线与前肘弯线二等分、后肘弯线与手臂外长线二等分、手臂内长线与后肘弯线二等分，如图2所示.

图1 人体臂部标记点Fig.1 Human arm tag

图2 绘制网格Fig.2 Rendering the grid

2.3.4 人体的测量

把臂部的运动变化总结为7种姿势(见图3)，分别对7种动态姿势引起的标注点尺寸的变化进行跟踪测量.

图3 臂部运动姿势Fig.3 Arm motion gestures

测量方法：①横向测量，即在不同的动态下，以手臂外长线为起点，依次测量所有的横向线，同时记录每个网格点的坐标数值；②纵向测量，即在不同的动态下，以肘围线为起点，依次测量所有的纵向线，同时记录每个网格点的坐标数值[4].

2.4 测量结果及分析

对7种手臂的运动状态进行跟踪测量，分别记录网格点的坐标尺寸，如图4所示.

图4 人体测量Fig.4 Body measurement

对测量结果进行统计分析(见图5)，可以得出如下结论：①手臂的几种运动状态对腕部的尺寸变化没有任何影响；②对下肘围和下臂围的影响相当小，可以忽略不计；③b运动状态对肘围和上肘围处尺寸变化的影响很大，其次是a运动状态；④b和a运动状态对上臂围尺寸变化的影响较大；⑤c，d和f运动状态对腋围的影响为负值，即腋围变小，其他运动状态使腋围增加；⑥c和d运动状态使上臂长减少，其他运动状态使上臂长增加；⑦c，d和e运动状态使前上臂长和前臂长稍微增加，其他运动状态都使之减少；⑧c，d和e运动状态使后上臂长和臂长都减少，其他运动状态都使之增加；⑨c和d运动状态使后臂长减少，其他运动状态使之增加.