CC BY
41
УДК 004.421-24-443.5
М. Л. ЖБЛННИКОВЛ Л. Б. КОРОБОВА
Омский государственный институт сервиса
БЛОК-СХЕМА АЛГОРИТМА ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ФИГУР ПОДРОСТКОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПОЯСНОЙ ОДЕЖДЫ_
В статье рассматривается эффективность и необходимость измерения дополнительных размерных характеристик с применением систем автоматизированного проектирования; представлена блок-схема алгоритма снятия дополнительных размерных характеристик его цель и описание.
Ключевые слова: блок-схема алгоритма программы, база данных, дополнительные размерные характеристики, оптимальная конструкция.
Введение
В последнее время значительно вырос интерес производителей к проектированию подростковой одежды, особенно на фигуры нетипового телосложения. Проектирование — это сложный, трудоемкий процесс, который требует от специалиста умения анализировать фигуру и принимать обоснованные, грамотные и обдуманные решения [ 1 ]. Поэтому применение на этом этапе компьютерной техники является весьма перспективным. Особое внимание проектировщиков вызывают фигуры девушек-подростков, так как внешний вид — это способ самовыражения, одним из важных составляющих которого является одежда. Именно поэтому в работе авторы раскрывают возможности создания оптимальной конструкции изделия, что поможет многим подросткам в дальнейшем выглядеть, красиво и элегантно. Для обеспечения грамотного подхода к проблеме необходимо создать оптимальную конструкцию, рассчитанную не только на девушек-подростков с типовой фигурой, но и с нетиповой. Исходя из этого, авторами было выбрано направление по выявлению и коррекции нежелательных особенностей подростковых фигур путем создания универсальных конструкций поясной одежды с использованием систем автоматизированного проектирования на различные типы фигур девушек-подростков [2]. Важными задачами работы являются:
— объединение, детализация и усовершенствование имеющейся информации о проектировании оптимальных конструкций поясной одежды, с использованием современных систем автоматизированных методов проектирования;
— создание блок-схемы для снятия дополнительных размерных признаков с использованием метода фотограмметрии, необходимые для проектирования нежелательных особенностей фигуры девушек-подростков;
— выявление нежелательных особенностей среди девушек-подростков от 16 до 18 лет с использованием
метода фотограмметрии и получение информации о контурах выступающих частей тела;
— создание новой классификации на основе полученной информации;
— выделение новых количественных характеристик для каждого типа в соответствии с новой классификацией фигур девушек-подростков.
Для создания блок-схемы алгоритма необходимо обратиться к источникам, повествующим о понятии блок-схемы1 алгоритма и основах его создания.
Последовательность снятия дополнительных размерных характеристик выбирается непосредственно конструктором в соответствии с логической последовательностью необходимой для построения чертежа конструкции.
Полученные размерные характеристики представляются на экране в табличной форме, что удобно для использования в таких программах, как САПР «Грация» [3].
Обобщенная блок-схема алгоритма процесса снятия дополнительных размерных характеристик изображена ниже (рис. 1).
Выбор исходных данных для проектирования универсальной поясной одежды на девушек-подростков
Существует много способов снятия размерных признаков и методик конструирования. Все они, в большей или меньшей степени, несовершенны и имеют ряд недостатков, исправить которые можно только во время примерки изделия на человека. Таким образом, каким бы привлекательным не выглядел беспримерочный пошив, для перехода к нему необходимы совершенствование методик конструирования, дополнительная информация о фигуре человека и правильное использование полученных данных при построении конструкции.
Качество посадки изделия на фигуре в первую очередь зависит от степени соответствия плоскостной конструкции форме одеваемой поверхности. Для
Рис. 1. Обобщенная блок-схема алгоритма процесса снятия дополнительных размерных характеристик
совершенствования методов задания формы поверхности возникает необходимость получения дополнительной информации, позволяющей количественно и качественно характеризовать морфологическое строение поясной поверхности тела человека. Эту информацию можно получить при помощи метода фотограмметрии.
Снимки фигур позволяют определить проекционные размерные признаки, которые дают подробную информацию о форме тела человека, а их использование в методике проектирования увеличит точность построения конструкций. Дополнительное преимущество фотографий — бесконтактное измерение, на достоверность которого не влияет мастерство конструктора, а тело человека принимает свое естественное положение в пространстве. Однако получение точных размерных признаков по цифровой фотографии затрудняется вследствие влияния большого количества факторов, действующих во время фотографирования, обработки и измерения фотоматериалов. Поэтому необходимо выявить оптимальные характеристики съемки, позволяющие получить измерения с приемлемой для задач проектирования одежды точностью. После определения оптимальных параметров съемки и установки фотоаппарата необходимо закрепить заранее подготовленную сетку.
Она позволяет компенсировать оптические и перспективные искажения и повысить точность снятия размерных признаков по фотографии. Сетка может быть сделана из расчерченного листа миллиметровки (или двух склеенных листов) или ватмана, из листа пористого полиэтилена или полипропилена.
Сетка для снятия размерных признаков должна иметь такой размер, чтобы на ее фоне удобно было снимать людей разного роста и телосложения, а также необходимо сделать контрольную линию для совмещения полученных фотографий из разных проекций для определения дополнительных размерных характеристик. Также сетка позволяет разделить поясную область на необходимые для исследования зоны и вывести критерий необходимый для составления классификации фигур девушек-подростков с учетом конфигурации нижних конечностей в определенной зоне.
Для фотографирования человека используется два вида съемки: первый вид — это фотографирование девушки-подростка без обуви (рис. 2), и второй — в обуви с каблуком, поскольку его наличие влияет на изменение осанки и распределение некоторых параметров.
Фотосъемка производится в нижнем белье или в облегающей одежде однотонной расцветки средних
Рис. 2. Фотографии девушки-подростка с использованием метода фотограмметрии
тонов, так как на темной одежде на фотографии может быть недостаточно хорошо видно положение точек, а контуры светлой могут сливаться с фоном сетки.
Человек фотографируется с пяти сторон: спереди, справа, сзади, а также в положении полупрофиль (при повороте фигуры на 45 градусов) спереди и сзади. Если человек имеет несимметричные измерения левой и правой сторон, то при фотографировании его на фоне сетки выявятся все отклонения от типовой фигуры.
Размер, полученный с фотографии, необходимо рассчитывать с учетом переводного коэффициента, учитывающего отставание фигуры человека от сетки, а затем, уже с учетом получившегося значения, проводить расчеты истинных размерных признаков.
Данная информация может быть использована для определения оптимальных параметров определенных участков конструкции, вызывающих наибольшую трудность при проектировании поясной одежды на фигуры с отклонениями от условно-типовой. А также позволит совместить двухмерное проектирование с трехмерным снятием размерных признаков и разработать более доступные методы проектирования одежды.
Таким образом, для создания оптимальной конструкции необходимо создание такой методики построения, которая обеспечит хорошую посадку поясной одежды на фигуре девушек-подростков и уменьшит дефекты посадки, что может быть обеспечено только в том случае, когда внутренняя форма одежды будет соответствовать форме одеваемой поверхности. Для создания такой методики, необходимы дополнительные количественные характеристики, которые определяют вариант телосложения, выступы ягодиц, живота, бедер относительно талии, а также позволяют определить осанку и баланс изделия.
Именно эти дополнительные размерные характеристики (табл. 1), необходимые для проектирования оптимальных конструкций, возможно получить с помощью метода фотограмметрии.
Подготовка и проведение исследования особенностей фигур подростков
Каждое экспериментальное исследование необходимо проводить по определенной программе. Однако ни одна из программ не является универсальной. В каждую следует включить лишь те признаки, кото-' рые необходимы для решения поставленных задач.
При проведении измерений для получения точных и сравниваемых данных измерения производят между определенными точками на теле человека (так называемыми антропометрическими точками, большинство из которых соответствует четко выраженным и легко фиксируемым образованиям скелета), или по точно очерченным границам на мягких тканях, специфическим кожным образованиям (форма и развитие жировых отложений).
В ходе исследования была проведена экспериментальная фотосъемка девочек подростков, для выявления критерия особенностей и конфигураций выступов фигуры. Разработана комплексная классификация изучаемого пояса с использованием снятых дополнительных размерных характеристик с внесением изменений по результатам экспериментального исследования. В дальнейшем предполагается составление сложной компьютерной программы, в которой модели будут составляться в зависимости от степени выраженности особенностей конфигурации выступов, их месторасположения в соответствии с новой классификацией типов телосложения фигур девушек-подростков. Для этого необходимо составление сложной математической модели.
Описание к основной блок-схеме алгоритма
На первом этапе предлагаемого алгоритма производится чтение фотографий полученных с помощью метода фотограмметрии, а также обеспечивается совмещение всех фотографий по контрольной линии. На втором этапе программа масштабирует фотографии в масштабе 1:10 для удобства получения необходимых размерных характеристик, синхронно с масштабированием производится преобразование пикселей в сантиметры автоматически.
Впоследствии на третьем этапе конструктором производится снятие необходимых размерных характеристик в соответствии с уже заложенной последовательностью. Предложенная последовательность на четвертом этапе может изменяться в зависимости от того, на сколько удобен порядок снятия необходимых характеристик, и дополняться уже существующей упорядоченной базы данных, дополнительными размерными характеристиками, необходимыми для построения чертежей конструкции. Структура алгоритма представляет собой разветвленную цепь, позволяющую осуществлять построение чертежей конструкции на множество типов и вариантов телосложения. Основным оператором при этом является оператор «если..., то..., иначе...», с помощью которого происходит выбор той или иной ветви алгоритма (рис. 3).
Полученная информация сохраняется в памяти программы, по окончании переходит к следующему блоку. На пятом этапе после снятия дополнительных размерных характеристик программа задает максимальное и минимальное значение из сохраненных параметров, которые в дальнейшем делятся в процентном соотношении в соответствии с проведенным экспериментом.
На шестом этапе в соответствии с полученными данными производится систематизация дополнительных размерных характеристик, таким образом, что определенные количественные величины выступов распределяются в зависимости от зоны нахождения и распределяется в соответствующую таблицу программы. Так, например, при наличии 10 вариантов различных выступов мы получим 10 таблиц, характеризующих различные величины и уровни выступа-ния ягодиц, бедер и т.д.
Таблица 1
Дополнительные размерные характеристики
№ Наименование Условное обозначение
1 Расстояние от линии талии до пола сзади Дез
2 Расстояние от линии талии до пола спереди Дсп
3 Расстояние от линии талии до пола сбоку Дсб
4 Расстояние от линии талии до колена сбоку Дтк
5 Высота подъягодичной складки Впс
6 Высота паховой точки Впах
7 Длина туловища Р
8 Уровень вступающей точки внешней поверхности бедра Увпб
9 Уровень линии бедер Уб
10 Уровень вступающей точки ягодиц Уя
11 Уровень вступающей точки живота Уж
12 Уровень вступающей точки икры во фронтальной плоскости Уиф
13 Уровень вступающей точки икры в профильной плоскости Уип
14 Глубина подъягодичной складки Гпс
15 Выступ живота относительно линии талии Вжт
16 Выступ ягодиц относительно линии талии Вят
17 Выступ внешней поверхности бедра относительно линии бедер Ввпб
18 Выступ икры относительно линии колена в профильной плоскости Викп
19 Выступ бедра относительно линии талии Вбт
20 Выступ икры относительно линии колена во фронтальной плоскости Викф
21 Выступ икры относительно линии бедра в профильной плоскости Вибп
22 Выступ икры относительно линии ягодиц во фронтальной плоскости Вияф
23 Выступ икры относительно линии внешней поверхности бедра Вивб
24 Выступ икры относительно линии внешней поверхности бедра во фронтальной плоскости Вивбф
Вб>4
ТТ2=1/ЗВб ТТ2=0,4Вб
Вж>1,5
ТИ)Тц=0,5Вж ТюТц=0
Выбор величины боковой вытачки
Определение отклонения средней линии передней половинки
Определение величины расширения по линии бедер
Б1Б11=0,5Вбвп+0,5
Рис. 3. Фрагмент ветвей алгоритма для построения оптимальной конструкции поясной одежды на девочек-подростков с
использованием дополнительных размерных характеристик
На последнем этапе программа оформляет количественные характеристики и таблицы в соответствии с разработанной классификацией нижних конечностей. Преобразование данных таблиц в базу данных для использования в САПР «Грация» производится после распределения таблиц в соответствующий тип телосложения. Разные таблицы и разные базы данных в дальнейшем могут быть преобразованы в единую базу данных, что облегчит работу конструктора.
Заключение
Таким образом, предложенная блок схема осуществляет комплексную автоматизацию снятия и преобразования размерных характеристик в базу данных для создания оптимальной конструкции поясной одежды. Новизна данной работы заключается в возможности бесконтактного снятия дополнительных размерных характеристик [4], и создании оптимальной конструкции на различные типы телосложения подростковых фигур. Следующим этапом работы предполагается разработка алгоритма для построения оптимальной конструкции поясной одежды на девочек-подростков с помощью автоматизации модельно-конструктивных особенностей поясной одежды, возможностью подбора поясной одежды с учетом различных видов нижних конечностей с использованием САПР «Грации», на основе предложенного алгоритма.
Примечание
1 Схема — графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т. д. [5]. Блок-схема — распространенный тип схем, описывающий алгоритмы или процессы, изображая шаги в виде блоков различной формы, соединенных между собой стрелками.
При описании устройств и механизмов блок-схема отражает взаимосвязи главных блоков устройства без их детализации, дает общее понимание того, как работает любая система [6].
Библиографический список
1. Проектирование одежды [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.interface.ru/case/defs21.htm. (дата обращения: 17.07.2010).
2. Жбанникова, М. А. Актуальность разработки оптимальной конструкции поясной одежды для девушек-подростков с помощью автоматизации модельно-конструктивных особенностей поясной одежды [Текст] / М. А. Жбанникова, Е. И Кузнецова//Теоретические знания — в практические дела: сб. материалов конференции. Ч. 1. — Омск: Филиал ГОУВПО«РосЗ», 2010. — С. 8-10. - ISBN978-5-903153-16-9 (ч.1).
3. Жбанникова, М. А. Разработка рекомендаций по совершенствованию методов проектирования плечевой одежды с использованием систем автоматизированного проектирования [Текст] / М. А. Жбанникова, А. Б. Коробова, И. В. Лашина // Динамика систем, механизмов и машин: материалы VII Международной научно-технической конференции. Кн. 1. — Омск : Изд-воОмГТУ, 2009. - С. 284-288. - ISBN978-5-8149-0764-6.
4. Жбанникова, М. А. Актуальность разработки рекомендаций по совершенствованию методов проектирования поясной одежды на подростков нетипового телосложения с использованием систем автоматизированного проектирования одежды [Текст] / М. А. Жбанникова // Молодежь, наука, творчество — 2010 : сб. материалов. Ч. 1. — Омск : Омский государственный институт сервиса, 2010. - С. 48-49. - ISBN 978-5-93252-153-3.
5. ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения [Текст]. — Взамен ГОСТ 19.002-80, ГОСТ 19.003-80; введ. 1992 - 01 - 01. -М. : Госстандарт СССР, 1992. - 26 с.
6. Словарь IT терминологии: блок-схема [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://it2009.ru/view.php ? id = 350. (дата обращения: 11.05.2010).
ЖБАННИКОВА Мария Алексеевна, аспирантка кафедры конструирования швейных изделий. КОРОБОВА Антонина Брониславовна, кандидат технических наук, доцент (Россия), декан художественно-технологического факультета. Адрес для переписки: e-mail: Mazyanya@gmail.com
Статья поступила в редакцию 28.09.2010 г. © М. А. Жбанникова, А. Б. Коробова
Книжная полка
Бубнов, А. В. Аналоговая и цифровая схемотехника [Текст]: учеб. пособие / А. В. Бубнов, К. Н. Гвоз-денко, М. В. Гокова; ОмГТУ. - Омск, 2010. - 80 с. - ISBN 978-5-8149-0944-2.
В учебном пособии рассмотрены математические основы проектирования цифровых устройств: способы минимизации логических функций и способы их реализации на логических элементах. Описана работа основных устройств цифровой и аналоговой техники: простейшие и сложные логические элементы, шифраторы и дешифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры, сумматоры, арифметико-логические устройства, перемножители, элементы памяти, счетчики импульсов, операционные усилители, компараторы, интеграторы, дифференциаторы, инвертирующие и неинвертирующие усилители и другие устройства. Уделено внимание различным способам согласования работы устройств цифровой и аналоговой техники. Рассмотрен импульсный частотно-фазовый дискриминатор, который нашел широкое применение в системах связи и электроприводе.
Азарова, О. П. Компьютерные технологии в науке и производстве [Текст] : конспект лекций / О. П. Азарова; ОмГТУ. - Омск, 2010. - 59 с.
Конспект лекций предназначен для магистрантов направления 280200.68 «Защита окружающей среды», обучающихся по программе 280212.68 «Методы контроля качества окружающей среды и экологическое приборостроение», а также для студентов других технических, химических и химико-технологических специальностей.
