青年女性臀凸曲线及裤装后片结构分析

夏 岩，石小强，王宏付

(江南大学纺织服装学院，江苏 无锡 214122)

随着生活质量的提高，消费者体型的变化趋势呈现出多样化。同时，随着对着装要求的提高，合体性已成为设计重点，裆部设计是裤装合体性的重要影响因素之一，近年来对下装的研究主要在版型和压力方面，对臀部的细化研究较少。金娟凤等［1］依据典型指标将女性臀部分成5类;王秀芝［2］研究了凸臀体对裤装的设计影响。本文通过臀部相关的角度和深度值，了解臀沟曲线的形态特征，利用立体裁剪方法分析不同的臀后曲线形态下裤装后片的变化，总结其平面结构变化规律。通过对后臀部细化研究，加深对臀部体型的了解，促进下装结构设计的准确性、合体性。

1 臀部结构与裤装后片分析

臀部是人体最丰满的部位，也是裤装设计的关键部位，由骨骼与肌肉共同塑造出不同的臀部形态，其中骨盆、大转子、臀大肌塑造出臀沟曲线和臀凸点。由于臀沟曲面的复杂性以及测量难度增加了下装合体性设计的难度，尤其是裆部的曲面弧线设计［3］;另一方面不同服装风格对贴体程度要求不同，也增加了裤装后片的设计难度;在正常体臀部形态之间也存在不同的曲线形态［4］，所以穿着标准裤样时会有不同的不适感，而贴体装(如塑形衣)的合体性设计更加重要，因此不同的臀形应有不同的后片设计以提高服装的合体性。

2 三维人体测量

2.1 测量仪器与要求

人体测量仪器为德国凯泽斯劳滕公司的VITUS SMART XXL三维人体测量仪。设定测试室环境温度为(27±3)℃，相对湿度为(60±10)%，为保证数据的准确性避免服装对所测数据的影响，测量时被测试者需裸体或穿着贴体的实验内裤(厚度小于0.2mm);室内封闭无光照，被测量者以扫描台上的脚印标记为准站立，自然呼吸，目视前方［5］。

2.2 样本确定与测量项目

为确保实验结论的置信度，依据样本量与数据分析的精确度关系公式［6］计算，最终确定本文实验随机选取年龄在18～25周岁的200名女大学生为测量对象。实验需要测量数据为:臀高、腰高、臀围、臀宽、臀厚、腰围、腰宽、腰厚、腰部后面到垂直平面距离、臀部后面到垂直平面距离(测量系统假设平行于身体外有一个垂直平面);臀凸间距c(臀部左右凸点水平距离);左、右臀沟斜线(臀凸点与臀沟深止点之间的距离)。

3 数据处理与分析

3.1 衍生变量的计算与分析

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191份。角度计算图如图1所示。根据研究对象计算衍生变量:臀凸深s(即臀沟深止点与臀凸间距c之间的水平距离);左、右臀凸角β1、β2(即臀凸点与臀凸深止点构成的三角形的左右锐角);腰臀角β3(即侧体方向臀部突出腰部的角度)、腰臀侧偏角β4(即在垂直方向臀宽比腰宽侧偏出的角度)。

臀凸角 β =(β1+β2)/2;臀凸深 s=(1/2)ctanβ;腰臀角 β3=(arctan(h/b))180/π;腰臀侧偏角 β4=(arctan(a/h))180/π。式中:臀凸角β为左右臀凸角的平均值;a为臀宽与腰宽差的一半;h(腰臀高差)为腰部高度与臀部高度之差;b为臀腰水平距离差，即腰部后面到垂直平面距离与臀部后面到垂直平面距离之差。

图1 角度计算图Fig.1 Angle calculation chart.(a)Hip front view;(b)Hip lateral view;(c)Hip section view

腰臀角说明人体臀部后凸程度及后裤片的长度变化，影响后中线斜度［7］，角度越小臀凸越明显，后裤片长度越大;腰臀侧偏角说明臀部相对于腰部的宽度，反映后裤片在整个臀围方向所占比例，角度越大说明臀部越宽(胯部越大);臀凸间距和臀凸深除受肥胖程度影响外还受到骨骼和肌肉形态的影响，脂肪的堆积促使臀凸深加大，而臀大肌聚拢方向及程度不同，使得臀部在高度、扁平程度、形态等方面存在不同［8］。

3.2 相关变量数据分析

通过对变量的描述性统计(见表1)可知各变量的极值、均值、偏度及峰度系数［9］，偏度系数与峰度属于数据分布形状统计量，各值的偏度系数都接近0说明均有正态分布特点(对各变量进行独立样本K-S检验，得出各变量对应的统计量Z值，其概率值远大于0.05，证明检验前采用的理论性正态分布可接受［10］)。

表1 相关变量的描述性分析Tab.1 Descriptive analysis of relevant variables

臀凸间距和腰臀角的峰度值都较大，说明有部分数据变化较大;臀凸角β标准差较大，说明数据之间的分散程度较大。臀凸深与臀凸间距的标准差较小，说明数据较集中;通过相关性分析得出臀凸深与臀凸角有较强的正相关性(相关系数r为0.95，双侧性检验其显著相关系数为0)，而其他变量之间的相关性不显著，说明臀凸深与臀凸间距与人体骨骼、肌肉形态有关，不受其他变量的影响［11］。腰臀侧偏角β4受到腰部和臀部宽度和厚度的影响，而与其他变量之间的相关性不明显;腰臀角β3标准差较大说明数据分散度大。

3.3 臀凸角的聚类分析

式中:dL(xi，xj)代表xi与 xj之间的兰氏距离，其中xi=(xi1，xi2，…，xip)，xj=(xj1，xj2，…，xjp)为 2 个p维数据对象，且i≠j，E是所有对象的平方误差总和，Ci为划分的k个类别，Zi为迭代后类别的均值，即Zi为Ci的的中心［13］。划分类别为6时，经过8次迭代后收敛，迭代终止，通过聚类后的方差分析检验Sig值为0.00，说明聚类类别合理，各档聚类中心及聚类案例数如表2所示。

表2 最终聚类中心及聚类案例数Tab.2 Final cluster centers and numbers of cases in cluster

参考国家体型划分标准，根据最终聚类结果，按照角度递增的顺序重新归纳整理出4档类别，对归档内的臀凸角度所属样本数据进行分析，对各类样本的臀围、臀厚、臀宽、臀横矢径比(即臀宽与臀厚的比值)、腰臀角等相关量进行描述性分析，结果如表3所示。

臀横矢径比可以反映臀部横截面形状及臀部的丰满度，臀横矢径比越大表明人体臀部越扁，反之表明人体臀部越厚。从表3可以看出，随着臀凸角的增大，臀围、臀厚、臀凸深、腰臀角都逐渐增大，通过相关性分析得出这些变量之间有明显的正相关关系，说明臀凸角越大人体的臀部越丰满，臀后凸量也越大，臀沟曲线凹凸幅度越大;但是当腰臀角增大到一定程度时臀凸明显，此时体型将归属为特殊体型中的凸臀体(第Ⅳ类)，不在本文研究范围内。

表3 臀部数据均值表Tab.3 Mean value of hip data

通过对臀凸点和臀沟深分析可以充分的表述臀沟形态特征，在3.2中已得出臀凸角和臀凸深的显著性正相关关系，因此通过相关性分析进一步研究臀凸角与臀凸间距之间的相关关系，结果如表4所示。

表4 相关性分析Tab.4 Correlation analysis

二者之间相关性双侧性检验的显著性水平为0.108，远大于0.01，所以二者之间的关系不显著，因此将臀凸间距定义为对臀凸形态的独立表述变量，结合表3、4参考不同臀凸角和臀凸间距归纳4类臀型特点。图2示出臀凸角类型。

图2 臀凸角类型分类Fig.2 Classification of convex angle of hip.(a)First kind;(b)Second kind;(c)Third kind;(d)Fourth kind

1)第1类的臀凸角β＜5°，样本容量为15人，占总样本的2.8%，这类样本臀形的横截面特点为臀凸间距较大、臀沟深最小，使得臀沟曲线弯曲度平缓，凹量较小;臀横矢径比最小，说明臀部最丰满，臀部截面越接近圆形;侧体角最小胯部不明显;腰臀角较小，人体侧面图臀凸明显，故将其归属为凸臀体。后裤片的样板修正为后裆缝倾斜增大1.5 cm后侧缝放出等同的量，后翘抬高1 cm以解决臀凸对后片样板的影响［14］。

2)第 2类的臀凸角中心分别为 10.16°与14.8°，样本容量102人，占总人数的53.4%，这类臀形属于常见臀形，臀凸角、臀凸深较小，臀凸间距较大，使得臀沟曲线较平缓;腰臀角较小使得臀凸明显;侧体角最大腰臀正视图中有明显的腰胯部之分;臀横矢径比大于第1类，使得臀部横截面较第1类扁平，属于较常见臀形。

3)第3类臀凸角中心分别为18.9°、22.5°，样本数分别为34人、29人，分别占总样本的17.8%、15.2%;臀凸角较大，臀凸间距最小，臀沟深较大，使得后臀曲线凹凸有致，臀沟收拢明显;腰臀角较大臀凸较丰满，观察样本后体型S曲线明显，属于标准体型。

4)第4类的臀凸角中心最大为25.11°，样本容量为11人，占总样本的5.7%，这类臀形特点是臀凸角、臀凸深最大，臀凸间距相对较大，使得臀部横截面曲线凹凸明显;腰臀角较大臀凸不明显，与第3类相比臀部在宽度上相同，围度的增加表现在厚度方向，使臀横矢径比较第3类小，臀部更浑圆。由于臀厚的增加在裤装样板中要适当增加裤装后片在围度方向的量，省道位置也随着凸点发生位移。

4 臀部结构模拟实验

4.1 实验用具与设备

参考OptiTex三维服装CAD软件进行虚拟数字化立体裁剪，模特体型设为160/84A。

4.2 实验方法和步骤

通过人台修正立裁实验对虚拟结果进行验证，以提高实验的准确性［15］。由于臀后曲线形态的影响因素众多，本文研究臀沟弧线形态对纸样的影响。通过改变虚拟模特的胯部平坦程度可清晰地塑造出不同臀沟曲线，臀凸点模拟造型如图3所示。

图3 臀凸点模拟造型图Fig.3 View of hip simulation modelling.(a)Smooths buttocks'curve;(b)Obviously concave-conve×buttocks'curve

保证臀腰高度差不变(17.5 cm)，臀凸间距不变，臀凸角为自变量，设计3组实验，每组重复3次取平均值，以减少误差，改变臀凸角(后臀凸与后腰点水平距离改变)模拟不同后臀沟曲线形态［16］。实验按照标准纸样设计，腰部收2个省。当臀沟深增加时，保证省道位置不变，增加省量，将微小的不平服转移到侧缝。对样衣出现的问题逐一进行调整。最后将模拟获得的坯布衣片转化为纸样［17］。

4.3 模拟实验相关数据处理

对后裤片结构进行分析，设定臀凸角分别为5°、12.5°、20.5°、25°。对各组所得纸样进行测量，结果如表5所示。从表可见随着臀凸角增加腰围线上移，外侧缝线横向加宽，省量加大;由于臀凸位置没有变化所以省尖的位置没有变化;臀围以下部位厚度增加，使横裆线与臀围线之间距离增加;后裆弯线的弯曲度、长度逐渐增加，后裆斜线角度变化较小，同时横裆线变宽。各变量的变化基本符合等差数列分布规律，而各自的公差d不同。表6示出3次实验获得的纸样叠加后工艺点位移变化，结构变化图如图4(a)所示。

表5 模型纸样数据Tab.5 Data of model's pattern

表6 样版间的差量表Tab.6 Differences between models

图4 臀凸点模型纸样变化图Fig.4 Pattern's changes of hip simulation modeling(a)Structure variation;(b)Structure change

从表6可以看出:腰围线(点E、F)移量近似相等，故腰围向上平移，由于横档线下落使腰围线上移量小于样板股上长总变化量;后裆斜线d的移量大于侧缝处e外移量;由于臀股沟加深，所以a处逐渐增加。当样板中的省量过大会使臀腰部之间的丝缕斜度过大影响美观性，需要进行省转移工艺(如育克设计)，减小腰省量，如图4(b)所示。

5 结语

对三维人体测量获得的数据进行分析，得到可表述后臀部形态的细化结构变量:臀凸深、臀凸间距、臀凸角;通过相关性分析得出臀凸角与臀凸深呈正态相关关系，而臀凸间距为独立变量;依据臀凸间距、臀凸角对后臀部进行分类，得出4类不同臀沟曲线形态。对4类不同的后臀部曲线特征进行人台模拟实验，并通过立体裁剪得到不同纸样，测量并分析纸样间的数据变化得出:随着臀凸角的增加裤装后片的省量、横裆宽、后裆弯宽等相关变量都呈等差数列递增变化。

本文针对不同臀凸角进行量化实验，研究不同臀沟曲线对裤装的影响，并进行模拟实验。所得结论可进一步促进裤装的合体性设计，可为功能性束裤的设计提供参考依据。

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