【數(shù)學(xué)建?！糠b結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題建模（分享）ppt課件

1、服裝構(gòu)造設(shè)計中的問題建模服裝制造的根本流程:人體丈量人體丈量成衣尺寸的獲得成衣尺寸的獲得紙樣的繪制紙樣的繪制服裝排料和裁剪服裝排料和裁剪服裝的縫制服裝的縫制一、問題背景一、問題背景 服裝構(gòu)造設(shè)計在服裝制造過程中具有關(guān)鍵的作用，它關(guān)系服裝構(gòu)造設(shè)計在服裝制造過程中具有關(guān)鍵的作用，它關(guān)系到所消費(fèi)的服裝能否合體。今天引見的問題就來源于服裝構(gòu)造到所消費(fèi)的服裝能否合體。今天引見的問題就來源于服裝構(gòu)造設(shè)計環(huán)節(jié)設(shè)計環(huán)節(jié) 服裝構(gòu)造設(shè)計的三個主要問題是：服裝構(gòu)造設(shè)計的三個主要問題是：1人體丈量人體丈量,如何準(zhǔn)確獲得人體關(guān)鍵部位凈體尺寸如何準(zhǔn)確獲得人體關(guān)鍵部位凈體尺寸;2如何根據(jù)人體凈體尺寸獲得紙樣設(shè)計所需的成衣尺

2、寸如何根據(jù)人體凈體尺寸獲得紙樣設(shè)計所需的成衣尺寸;3如何根據(jù)成衣尺寸繪制構(gòu)成紙樣的線條如何根據(jù)成衣尺寸繪制構(gòu)成紙樣的線條. 女西褲女西褲根據(jù)成衣尺寸的獲得方式不同可以定義不同根據(jù)成衣尺寸的獲得方式不同可以定義不同構(gòu)造設(shè)計方法構(gòu)造設(shè)計方法 ,目前流行著多種構(gòu)造設(shè)計方法目前流行著多種構(gòu)造設(shè)計方法,以女西褲為例，下面是目前流行的一些方法：以女西褲為例，下面是目前流行的一些方法：2、目前服裝構(gòu)造設(shè)計的主要方法及主要問題、目前服裝構(gòu)造設(shè)計的主要方法及主要問題 針對服裝構(gòu)造設(shè)計現(xiàn)有方法的缺乏，重點需求解決的問題如下： 問題一 人體凈體尺寸的特征選擇與提取 對人體特征進(jìn)展分析以下身分析為例，研討如何提取對表

3、達(dá)人體奉獻(xiàn)較大，以及構(gòu)造設(shè)計中所需要的人體凈體尺寸； 然后思索如何引入新的成衣尺寸，可以有助于繪制更合體的服裝樣板. 三、問題的提出三、問題的提出 問題二問題二 成衣尺寸的獲得成衣尺寸的獲得 研討如何實現(xiàn)從人體凈體尺寸到成衣尺研討如何實現(xiàn)從人體凈體尺寸到成衣尺寸的自動寸的自動映射，即在獲得人體各相應(yīng)部位的凈體尺寸映射，即在獲得人體各相應(yīng)部位的凈體尺寸后，可以后，可以直接得到一切用于繪制成衣樣板所需的成衣直接得到一切用于繪制成衣樣板所需的成衣尺寸尺寸, ,并且并且不需求太多的人為要素干涉不需求太多的人為要素干涉. . 問題三問題三 成衣紙樣的繪制成衣紙樣的繪制 在獲得成衣尺寸后如何實現(xiàn)成衣紙樣的

4、在獲得成衣尺寸后如何實現(xiàn)成衣紙樣的自動和交互式的繪制自動和交互式的繪制. . 1、人體凈體尺寸特征的選擇與提取、人體凈體尺寸特征的選擇與提取采用的方法：多元統(tǒng)計分析采用的方法：多元統(tǒng)計分析 (1) 樣本下身二維目的數(shù)據(jù)的采集樣本下身二維目的數(shù)據(jù)的采集 運(yùn)用三維人體丈量技術(shù)，采用美國運(yùn)用三維人體丈量技術(shù)，采用美國TC2公司的三維人體丈量儀，以江公司的三維人體丈量儀，以江浙地域浙地域2035歲青年女性為實驗對象，歲青年女性為實驗對象，被測者一致穿著該設(shè)備公用服裝，被測者一致穿著該設(shè)備公用服裝，采集下身采集下身117項二維凈體尺寸目的，樣本項二維凈體尺寸目的，樣本數(shù)為數(shù)為170個個. 四、問題的建模

5、四、問題的建模(2)人體下體二維目的的選擇與提取人體下體二維目的的選擇與提取 三維人體丈量儀所獲取的三維人體丈量儀所獲取的117項二維目的數(shù)據(jù)，項二維目的數(shù)據(jù)，可以對女可以對女性下體體型進(jìn)展詳盡的描畫，但是過多的目的數(shù)據(jù)，性下體體型進(jìn)展詳盡的描畫，但是過多的目的數(shù)據(jù)，會添加會添加對體型分析的復(fù)雜性，也不利于將人體數(shù)據(jù)運(yùn)用于對體型分析的復(fù)雜性，也不利于將人體數(shù)據(jù)運(yùn)用于下裝紙樣下裝紙樣的設(shè)計的設(shè)計. 所以要對所以要對117項二維目的數(shù)據(jù)進(jìn)展分類降維項二維目的數(shù)據(jù)進(jìn)展分類降維. 分別采用分別采用R型因子分析和型因子分析和R型聚類分析對型聚類分析對117項項二維目的二維目的數(shù)據(jù)進(jìn)展分析對比，目的是對眾

6、多的二維目的進(jìn)展數(shù)據(jù)進(jìn)展分析對比，目的是對眾多的二維目的進(jìn)展分類，提分類，提取出那些對描畫人體下身體型奉獻(xiàn)較大二維目的取出那些對描畫人體下身體型奉獻(xiàn)較大二維目的. 因子分析結(jié)果及公共因子碎石圖因子分析結(jié)果及公共因子碎石圖Scree PlotComponent Number1 0 91 0 39 79 18 57 97 36 76 15 54 94 33 73 12 51 91 371Eigenvalue5 04 03 02 01 00-1 0公共因子碎石圖公共因子碎石圖因子分析結(jié)果因子分析結(jié)果R型因子分析的實驗結(jié)果及結(jié)論型因子分析的實驗結(jié)果及結(jié)論 結(jié)果顯示結(jié)果顯示,經(jīng)過因子分析后因子提取經(jīng)過因

7、子分析后因子提取和因子旋轉(zhuǎn)，特征值大于和因子旋轉(zhuǎn)，特征值大于1的合計的合計15個個, 提取提取15個因子變量后個因子變量后, 累積奉獻(xiàn)率為累積奉獻(xiàn)率為91.044%. 由因子分析的公共因子碎石圖可由因子分析的公共因子碎石圖可以看出前以看出前 9 個因子特征值變化明顯，其個因子特征值變化明顯，其累計奉獻(xiàn)率已達(dá)累計奉獻(xiàn)率已達(dá)81.194，根天性表達(dá)，根天性表達(dá)原變量的特征，第原變量的特征，第10至至15因子特征值變因子特征值變化曾經(jīng)趨于平緩，而化曾經(jīng)趨于平緩，而15個因子之后根本個因子之后根本沒有變化沒有變化 . 結(jié)論結(jié)論 由因子分析的結(jié)果可以得出：圍由因子分析的結(jié)果可以得出：圍度、寬度及長度數(shù)據(jù)

8、是反映人體下體體度、寬度及長度數(shù)據(jù)是反映人體下體體型最為主要的目的；作為女體下體特征型最為主要的目的；作為女體下體特征最為突出部位的臀部及襠部目的也非常最為突出部位的臀部及襠部目的也非常重要，且與圍度及長度目的相關(guān)系數(shù)很重要，且與圍度及長度目的相關(guān)系數(shù)很小小. . 這給后面的進(jìn)一步分析提供了參考這給后面的進(jìn)一步分析提供了參考根據(jù)。根據(jù)。R型聚類分析結(jié)果型聚類分析結(jié)果 結(jié)合上表結(jié)果和人體學(xué)根本知識可以對117項目的進(jìn)展大致的分類，主要分成15類，其中8類與褲裝構(gòu)造設(shè)計相關(guān). 分別來描畫：人體下體圍度、寬度、厚度的目的；人體下體長度的目的；反映臀凸和腹凸特征的目的；反映人體腰臀部體表長度的目的；人

9、體襠部特征的目的.各類目的相關(guān)分析各類目的相關(guān)分析 對前面分的對前面分的8類目的進(jìn)展相關(guān)分析，目的是在類目的進(jìn)展相關(guān)分析，目的是在每每類目的中選取一些最具有代表性的目的。類目的中選取一些最具有代表性的目的。 詳細(xì)方法是：詳細(xì)方法是： 對這對這8類中所包含的數(shù)據(jù)進(jìn)展規(guī)范化，并計算類中所包含的數(shù)據(jù)進(jìn)展規(guī)范化，并計算兩兩兩變量間的相關(guān)系數(shù)，可以得出變量間相關(guān)系數(shù)矩兩變量間的相關(guān)系數(shù)，可以得出變量間相關(guān)系數(shù)矩陣陣. 從相關(guān)系數(shù)矩陣可以明晰的看到人體下體各目從相關(guān)系數(shù)矩陣可以明晰的看到人體下體各目的的之間的相互關(guān)系，并得到最具代表性二維人體目之間的相互關(guān)系，并得到最具代表性二維人體目的的 . 結(jié)論結(jié)論:

10、 : 后臀翹角度后臀翹角度與臀凸量高度相關(guān)，二者從不同的角度表現(xiàn)了與臀凸量高度相關(guān)，二者從不同的角度表現(xiàn)了人體臀部體型特征，也可以作為女性下體體型特征的補(bǔ)充人體臀部體型特征，也可以作為女性下體體型特征的補(bǔ)充 . 目的：學(xué)習(xí)樣板師閱歷，實現(xiàn)凈體尺寸到成衣尺寸間自目的：學(xué)習(xí)樣板師閱歷，實現(xiàn)凈體尺寸到成衣尺寸間自動準(zhǔn)確動準(zhǔn)確 的映射的映射.即在獲得人體各相應(yīng)部位的凈體尺寸后，即在獲得人體各相應(yīng)部位的凈體尺寸后，可以可以 直接得到一切用于繪制成衣樣板所需的成衣尺直接得到一切用于繪制成衣樣板所需的成衣尺寸數(shù)據(jù)寸數(shù)據(jù). 主要方法：采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要方法：采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)模型：前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)

11、模型：前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法：誤差反向傳播算法學(xué)習(xí)算法：誤差反向傳播算法 BP算法算法2、成衣尺寸的獲得、成衣尺寸的獲得BP算法運(yùn)用中存在的問題及改良戰(zhàn)略算法運(yùn)用中存在的問題及改良戰(zhàn)略收斂速度緩慢收斂速度緩慢易墮入部分極小易墮入部分極小相應(yīng)戰(zhàn)略：相應(yīng)戰(zhàn)略：相應(yīng)戰(zhàn)略：相應(yīng)戰(zhàn)略： 判別網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程判別網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程能否墮入部分最小，假能否墮入部分最小，假設(shè)墮入部分最小那么調(diào)設(shè)墮入部分最小那么調(diào)用模擬退火算法進(jìn)展跳用模擬退火算法進(jìn)展跳出部分最小值的操作出部分最小值的操作基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)服裝構(gòu)造設(shè)計方法的詳細(xì)實現(xiàn)基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)服裝構(gòu)造設(shè)計方法的詳細(xì)實現(xiàn)輸入向量確實定輸入向量確實定 ：凈腰圍：凈腰圍

12、、腰圍高、腰前距、腰后距、凈、腰圍高、腰前距、腰后距、凈 臀圍、臀圍高、臀前距、臀后距、后臀翹角度、凈直襠、臀圍、臀圍高、臀前距、臀后距、后臀翹角度、凈直襠、腹腹 前距前距 隱含層確實定隱含層確實定 ：一個隱含層，神經(jīng)元數(shù)目：一個隱含層，神經(jīng)元數(shù)目：輸出向量確定：腰圍、臀圍、直襠、前橫襠、后橫襠、后襠輸出向量確定：腰圍、臀圍、直襠、前橫襠、后橫襠、后襠 斜量、前省總量、后腰省總量、起翹量斜量、前省總量、后腰省總量、起翹量 樣本集的獲得及預(yù)處置樣本集的獲得及預(yù)處置 用用TC2三維人體丈量儀對在杭三維人體丈量儀對在杭250名不同體型的青年女性名不同體型的青年女性進(jìn)進(jìn) 行了凈體尺寸的丈量行了凈體尺寸

13、的丈量 ，然后經(jīng)過樣板師進(jìn)展女西褲的打板，然后經(jīng)過樣板師進(jìn)展女西褲的打板， 經(jīng)過多次修正和部分制造樣衣操作，從而得到了經(jīng)過多次修正和部分制造樣衣操作，從而得到了250個相對個相對 比較可靠的實驗樣本。將其中比較可靠的實驗樣本。將其中200個作為訓(xùn)練樣本，個作為訓(xùn)練樣本，50個作個作為測試樣本為測試樣本 。樣本在訓(xùn)練前都進(jìn)展了歸一化：。樣本在訓(xùn)練前都進(jìn)展了歸一化：實驗結(jié)果及分析實驗結(jié)果及分析 : :制造樣衣后的效果制造樣衣后的效果: :體型體型1體型體型2所需處理的問題：所需處理的問題：如何將褲裝紙樣中的線條籠統(tǒng)出來，便于計算如何將褲裝紙樣中的線條籠統(tǒng)出來，便于計算機(jī)自機(jī)自 動繪制，且可部分修正。動繪制，且可部分修正。如何根據(jù)成衣尺寸繪制褲裝紙樣線條。如何根據(jù)成衣尺寸繪制褲裝紙樣線條。采用的方法采用的方法: : 計算機(jī)圖形學(xué)中曲線外型等方法計算機(jī)圖形學(xué)中曲線外型等方法3、成衣紙樣的繪制、成衣紙樣的繪制ABCDEA1B1C1D1E1A3B3C3D3E3A2B2C2D2E2第一類曲線：采用第一類曲線：采用 二次二次Bezier 或或T- Bezier曲線外型曲線外型第二類曲線：采用累加弦長三次參數(shù)第二類曲線：采用累加弦長三次參數(shù)樣條曲線進(jìn)