CC BY
94
рая — во второй половине. Над элементами каждого столбца выполняется двухточечное БПФ, умножаются нужные элементы на поворачивающие множители и записываются в выходной буфер в следующем порядке: первый и второй элемент первого двухточечного БПФ первой строки, первый и второй элемент первого двухточечного БПФ второй строки и далее элементы других БПФ. Для одинаковых элементов каждой из строк, для которых выполняется ДПФ, используется один поворачивающий множитель.
На каждой последующей стадии число строк, над которым параллельно выполняется ДПФ, удваивается. На последней стадии в строках остается по два элемента, над которыми выполняется двухточечное преобразование. После окончания последней стадии необходимо выполнить бит-реверную сортировку.
В рассмотренном алгоритме данные на каждой стадии считываются в два потока (из первой и второй половины буфера) и сохраняются в один поток, т.е. данные считываются последовательно и не требуется использование адресной арифметики.
Аналогичным образом можно построить «пинг-понг» алгоритм по основанию 4. Считывание данных в этом алгоритме может проводиться в 4, а сохранение в один поток; коэффициенты для каждой четверки чисел загружаются один раз.
По аналогии с алгоритмами прореживания по времени и по частоте, можно построить «пинг-понг» алгоритмы считывающие данные в один поток, а сохраняющие в 2 или 4 потока.
Рассмотренный алгоритм был реализован на процессоре ZSP400 фирмы LSI Logic. Время выполнения преобразования Фурье для 128 точек (вход — комплек-
сные 16-битные целые числа в формате Q15 нормированные на половину диапазона, для предотвращения переполнения после каждой стадии данные делятся на два) включая сохранение контекста составило 1900 тактов (менее 15 тактов на точку). Этот результат на 20% быстрее наилучшего из известных результатов (2400 тактов, менее 19 тактов на точку) для алгоритмов, выполняющих вычисления «на месте» [3].
Таким образом, алгоритмы типа «пинг-понг» позволяют получать в общем случае, более быстрые и простые функции для вычисления спектров сигналов. Они были использованы при разработке функций БПФ математической библиотеки для процессоров на ядрах ZSP. Разработанные функции имеют производительность на 10-20% выше оценочных значений производительности классических алгоритмов.
Библиографический список
1. Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов — М. : Мир, 1989. — 445 с.
2. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов — М. : Мир, 1978. — 835 с.
3. Форум разработчиков для процессоров ZSP http:// www.zsp-ug.com
АЛЬТМАН Евгений Анатольевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматика и системы управления».
Дата поступления статьи в редакцию: 24.04.2008 г.
© Альтман Е.А.
УДК 687 016. 5 Ж. А. ФОТ
Омский государственный институт сервиса
ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОСТЮМА В САПР
На основании проведенных исследований определены закономерности пропорционального решения элементов костюма. Разработанный программный модуль позволяет рассчитывать величины элементов костюма в соответствии с определенными пропорциональными соотношениями и визуализировать результат в режиме 3D. На основе предложенного способа пропорционирования возможна разработка программных модулей для определения пропорциональных соотношений любых объектов дизайна.
В последнее время появился большой интерес к автоматизации таких сложно формализуемых процессов, как художественное проектирование. От успешного решения задач на стадии разработки эскиза во многом зависит успех процесса производства в целом. Современные системы автоматизированного проектирования одежды (САПР), использующие геометрические формы, значительно расширяют возможности художественного и инженерного решения задач проектирования. Представляется весьма акту-
альным исследование возможностей перенесения принципов разработки и использования САПР на области, пограничные с одной стороны, с художественным творчеством, а с другой — с техническим творчеством и ремеслом.
В процессе исследования рассмотрены около 20 зарубежных и отечественных программных продуктов, с целью определения пути дальнейшего совершенствования и развития этапа художественного проектирования костюма. Рассмотренные САПРО
«ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 1 (64) ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ «ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 1 (64)
%
152
имеют широкий спектр действия, позволяют увидеть разрабатываемую модель одежды на экране монитора в 2Б и 3Б изображении на фигуре человека, подбирать фактуру и цвет материалов, изменять покрои рукавов, степень прилегания изделия, форму и положение конструктивных и декоративных элементов и т.п. Появилась возможность по-новому представить процесс художественного проектирования одежды в условиях современного производства.
Наиболее перспективным является использование разработчиками трехмерной среды, позволяющей представить фигуру человека необходимого размера и роста с разных сторон. 3-Б манекен используется в таких САПР как ««Реликт» («Реликт», Россия), «DressingSim» (Япония), «ЛиИу1» (Украина), Lectra (Франция), «ОрШех» (Израиль), «Investronica» (Испания), «Грация» («Инфоком», Украина) и ряде других программ [1 - 7].
Для создания эскиза на манекене используются базы данных готовых элементов костюма и виртуальные коллекции моделей («Реликт», ««DressingSim», «Investron-ica», ««Грация», «Ассоль» (МФТИ, Россия)) [1, 2, 6 - 8].
Большое внимание уделяется созданию баз данных фактур и расцветок материалов («Реликт», «DressmgSim», «Investronica», «Грация», i-Disigner (Япония)) [1, 2, 6, 7, 9].
Все рассмотренные направления автоматизации художественной деятельности, без сомнения, очень важны и способствуют совершенствованию процесса эскизного проектирования, однако остается нерешенной проблема красивых пропорциональных соотношений в костюме и коллекции в целом. Рассмотренные программные продукты позволяют работать с техническим эскизом, но не предлагают математически обоснованного решения одной из важнейших задач — поиска красивых, гармоничных пропорциональных соотношений элементов костюма. Ни одна из рассмотренных программ не имеет механизма расчета пропорциональных соотношений элементов костюма. Членение формы, определение размеров элементов костюма целиком зависят от опыта, вкуса и личных предпочтений оператора. В связи с этим не исключен процесс макетирования, несмотря
Рис. 1. Схема концептуальной модели процесса пропорционирования костюма
на то, что качество построения конструкций и техническое размножение лекал в автоматизированном режиме находятся на высоком уровне.
Принято считать, что творчество основано на интуиции и, формализовать такие понятия как «гармония» и «красота» невозможно. Понятие «гармония» имеет греческое происхождение и означает связь, согласие, упорядоченность. Среди средств гармонизации композиции на первое место ставят пропорции — размерные отношения элементов формы. Древнейшие данные о значении пропорций были обнаружены в гробнице пирамиды близ Мемфиса, построенной за 3000 лет до н. э. Интересны исследования пропорций, содержащиеся в книгах М. Витрувия, Леонардо да Винчи, Альберти, А. Цейзинга, Э. Месселя, Д. Хембиджа, Ле Корбюзье, С. Петухова, О. Боднара, В. Цветкова, И. Шмелева и др. Эти труды лежат в основе современного взгляда на пропорции и гармонию объектов, создаваемых человеком и являются лишь небольшой частью того, что написано о пропорциях [10-13].
С древних времен математикам и людям искусства известна пропорция «золотого сечения» (ЗС), или «золотая пропорция» (ЗП), уникальные свойства
1
| Рост !Д ! £ Ёп-юсгагапшы 24 ; ііцдоізгґкч 4Э |Щ|
Раечат пропорциональности
Итлн ксівма м' Ім’ї^р
Д ЧИ ЛІЗ.'УГІ. ,± ■Л ^ І].ІІ1[І м' 3 Н-К1>дмыи ^нмимг:
3 РОСТ 170 СИ
її#к ЕыСО'а ГСЛОВь) 1 '24 Су1
йи'й'й 1К№11ЄГО гн*ГкЗД-чХй ВДМ ИгИ, кк‘ І.ЧЛ А 1±и;:и'|. | ппсч : |П =н
[кК-Цс Результат:
В ъксгл мата га< «кто р: армвд кп Іп :ШкЬ.' А Дмп1^ кии-кяла - 35 СМ
|кС-кС Дль-ечэ пакета - см
Я-и-ТО Г- йЦІРіМіЖ ІУС. Бар^НИЙ уровень ьИЖкело кэрчэка 1ТЛЕ1 сн
Вькоіа К£*Н£Га НВШВДНГЭ<ДОІВД ГіТі1 |пг': <ґ5ЬУ' 3 ВыСЬГа нптие^и |-й1(Л^Д.мОГС к .5 рта ка - 1'3>1ЭЦ Сн
■ 3 Ширина нндснвго карн^а - 13,1326 сч
11 фчй 1V іїгГ | ПТ: -ТГЇ Высота к1Тйгчна нихнегз кармана - 6,56625 си
□ ь+: с'і майна латега кортим. пМ А Ивеснини! ий.*:Д|,| ннжьнЛ гармишин - 13,1325 Стч
■ " 3 Вьсога аеркиего накладного н-арнэыд - 10,506 сч
УрчИї* ЩяШО К № 1 імж -11У4 іжп! Ширина в=р>негп кармна 10,506 см
Рдсстм-не над у кдаиш кцншсгн. їїге |г*і'= ТіГ А Высога шипшц ввринеп нлЖшш - 5,2?3 сы
Уро^нь рдрянвпо <а^мана - 13,1326- см
Н*гг:«&нгк-+їти | ПпаЬ | ГІІжмть | РаСОТПЯНИЗ ИЕЦ<£у Кр^НЧМИ КгрИЕНЭНИ - 10,506 см
Рис. 2. Расчет величин элементов костюма в соответствии с выбранными формулами
Рис. 3. Визуализация результатов работы
которой заключаются в том, что она является отражением закона развития живой природы, общественных отношений, науки и техники.
Принцип ЗС проявляется в архитектуре, живописи, музыке, поэзии и других направлениях искусства. Объекты, построенные на этом принципе, многие столетия являются образцами и шедеврами мирового искусства, несмотря на меняющиеся модные направления и тенденции. Однако наряду с принципом ЗС, известны не менее «красивые» пропорциональные соотношения, которые нашли свое применение в объектах культурного наследия — это соотношения простых чисел: 1/2, 1/3, 2/3, 1/4, 3/4. Можно предположить, что использование принципа ЗС в сочетании с соотношениями простых чисел даст положительные результаты при построении композиции костюма, т. е. величины элементов и их взаимное расположение могут быть найдены не только интуитивно, в соответствии с индивидуальным вкусом и видением исполнителя [14].
Для проверки этой гипотезы был проведен эксперимент, целью которого являлось определить наличие отмеченных пропорциональных соотношений в композиции современного костюма. В качестве объектов исследования были выбраны женские костюмы ведущих российских и зарубежных домов моды. Исследовались такие параметры как: отношение длины костюма к росту фигуры; отношение длины жакета к общей длине костюма; отношение глубины выреза горловины к длине жакета; уровни расположения и размеры карманов и т. д. В результате эксперимента удалось не только подтвердить наличие выбранных пропорциональных отношений в современном костюме, но и отметить большую частоту их встречаемости, кроме того, некоторые модели костюмов построены исключительно на перечисленных выше соотно-
шениях. В процессе эксперимента удалось выявить некоторые закономерности в наличии тех или иных пропорциональных соотношений на определенных участках костюма, например, длина классического жакета составляет 1/3 от роста фигуры (в 87% исследованных костюмов), расстояние между карманами или верхними клапанами равно ширине кармана или клапана (в 92% исследованных костюмов) и т.д.
На основании данных эксперимента был разработан программный модуль, позволяющий вычислять величины элементов костюма в соответствии с определенными пропорциональными соотношениями для данного элемента и показывать их на фигуре человека в режиме 3Б.
Основным назначением разрабатываемого модуля является автоматизация процесса создания технического эскиза, а именно расчет пропорциональных соотношений элементов костюма. Общая схема модуля представлена в виде концептуальной модели (рис. 1).
Основными параметрами подсистемы являются следующие элементы: графический образ фигуры, графический образ элементов одежды, инструмент расчета величины элемента.
Последовательность выполнения проектных процедур представлена в виде логической модели подсистемы:
1. Ввод параметров роста и ширины плеч и бедер.
2. Выбор элементов костюма из баз данных на основе рабочего эскиза.
3. Выбор элементов костюма и формул для дальнейшего расчета.
4. Запуск процесса расчета.
5. Вывод результатов на экран.
6. Сохранение схемы.
7. Воспроизведение схемы.
База данных (БД) программного модуля состоит из отдельных блоков, составляющих костюм: становой части жакетов различных силуэтных форм, рукавов различных форм и покроев, воротников, карманов, различных форм юбок. Оператор, используя элементы БД и 3Б изображение фигуры, осуществляет «сборку» костюма в соответствии с рабочим эскизом модели. Далее оператор выбирает те элементы костюма, которые должны быть пропорционально рассчитаны. Напротив каждого из выбранных элементов находится окно, в котором имеется набор формул, по которым можно определить величину выбранного элемента. После выбора оператором формулы программа осуществляет расчет элемента и на экране монитора в окне визуализации появляется результат работы.
Окно «Пропорционирование» содержит основные данные — рост, высоту головы, ширину плеч и бедер визуализированной фигуры. В левой части окна расположена последовательность пропорционирования с выпадающим набором формул для данного участка пропорционирования. Оператор в интерактивном режиме выбирает формулы и нажимает кнопку «Посчитать». В правой части окна появляются результаты расчета (рис. 2).
В главном окне визуализации в режиме 3Б появляется костюм, состоящий из элементов, величины которых рассчитаны на основе выбранных пропорциональных соотношений (рис. 3). Возможно получение нескольких вариантов костюма с различными пропорциональными соотношениями на основе одного рабочего эскиза. Кроме того, оператор может не пользоваться предложенными формулами и определять
«ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 1 (64) ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ «ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» № 1 (64)
величины элементов самостоятельно, зацепив край выбранного элемента курсором мыши и потянув его в сторону уменьшения или увеличения размера.
Программный модуль позволяет в значительной степени усовершенствовать процесс эскизного проектирования, в частности процесс создания технического эскиза, который является связующим звеном между художником и конструктором.
Использование системы пропорционирования в автоматизированном режиме позволит значительно сократить время на выполнение или полностью исключить такой процесс как макетирование, предназначенный для уточнения конструктивных прибавок на различных участках и пропорционального решения тех или иных элементов и всего костюма в целом.
Достоинства программы:
• возможность постоянно дополнять БД новыми элементами в соответствии с модными тенденциями;
• возможность работы в интерактивном режиме, что позволяет оператору принимать участие в работе и контролировать процесс;
• визуализация процесса в режиме 3Б позволяет более реалистично представить результат на каждом этапе и итог работы;
• возможность создавать несколько вариантов костюмов на основе одного рабочего эскиза.
Объемное проектирование и применение законов пропорционирования позволяет исключить многие трудоемкие этапы проектирования благодаря изначальному позиционированию объекта в трехмерном пространстве и математически обоснованному положению и размерам конструктивных и декоративных элементов костюма.
Программный модуль предназначен для решения профессиональных задач, может быть применен на предприятиях швейной отрасли, выпускающих одежду большими партиями, мелкими сериями или по индивидуальным заказам. Принципы, заложенные в основу автоматизированной системы пропорциони-рования, а именно - определение величин элементов на основе исторически сложившихся «красивых» пропорциональных соотношений, позволяет говорить о широком спектре применения системы. Поскольку применяемые пропорциональные соотношения яв-
ляются универсальными, следовательно, на основе программного модуля, предназначенного для пропорционального расчета элементов костюма, можно разработать автоматизированные модули для расчета элементов архитектурных композиций, предметов интерьера и объектов промышленного дизайна.
Предложенная автоматизированная система не имеет аналогов как в САПР, реализующих задачи швейного производства, так и в смежных отраслях. Практическое применение системы дает положительные результаты в эстетической оценке разрабатываемых моделей.
Библиографический список
1. http://www.relict.ru
2. http://www.dressingsim.com/DFL_en/product/index.html
3. http://www.belhard.com/ru/hardware/gerber/index.asp
4. http://www.lectra.com/en/index.php
5. http://www.optitex.com/index.htm
6. http://www.investronica-sis.es/uk/home.htm
7. http//www.saprgrazia.com
8. http://www.assol.mipt.ru/rus/papers/corporate/1/paper. shtml
9. http://www. i-designer-web.com
10. Петушкова Г. И. Проектирование костюма. — М. : Академия, 2004. — 416 с. ил.
11. Шевелев И. Ш., Марутаев М. А., Шмелев И. П. Золотое сечение. — М. : Стройиздат, 1990. — 198 с.
12. Петрович Д. Теоретики пропорций. — М. : Стройиздат, 1979. — 234 с.
13. Ле Корбюзье. Модулор 1. Модулор 2 — М. : Стройиздат, 1986. — 157 ^
14. Медведева Т. В. Художественное конструирование одежды : учеб. пособие. — М. : ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003. — 480 с. — (Серия «Высшее образование»).
ФОТ Жанна Андреевна, старший преподаватель кафедры конструирования швейных изделий, аспирант.
Дата поступления статьи в редакцию: 24.04.2008 г.
© Фот Ж.А.
Книжная полка
Информационные системы и технологии в экономике и управлении [Текст] : учеб. пособие для вузов по специальности «Прикладная информатика (по областям)» и др. экон. специальностям / С.-Петерб. гос. ун-т экономики и финансов ; под ред. В. В. Трофимова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. образование, 2007. - 480 с. : рис., табл. - Библиогр. в конце разд. - ISBN 5-9692-0114-6.
Настоящий учебник представляет собой обобщенный труд в области современных информационных систем и технологий, применяемых в экономике.
Это универсальное издание для любых экономических специальностей.
Материал учебника соответствует новым государственным образовательным стандартам и включает в себя не только обязательные разделы программы, но и дополнительный материал, поясняющий современное состояние дел в области создания и эксплуатации современных информационных систем и технологий, а также перспектив их развития.
По вопросам приобретения - (3812) 65-23-69 E mail: libdirector@ omgtu.ru.
