Информационные технологии в дизайне

САПР «АвтоКрой» и «АвтоКрой-Т» предназначены для комплексного решения задач автоматизации конструкторской и технологической подготовки производства женской, мужской и детской одежды на типовую и индивидуальную фигуру из ткани и трикотажа соответственно. В этих системах охвачен не весь процесс проектирования одежды, а только конструкторская и технологическая подготовка производства. Научно-производственным центром «Реликт» разработана и освоена в собственном швейном производстве модульная интегрированная компьютерная система проектирования одежды - «МИКС - Р» и процессы ее изготовления. Система содержит модули «Технический рисунок», «Конструирование», «Раскладка лекал», «Технолог», а также базу данных оригинальной структуры, ориентированную на производство фирменной одежды. Система предназначена для проектирования профессиональной одежды, изготавливаемой по заказам фирм, и охватывает только конструкторскую и технологическую подготовку производства.

САПР «ГРАФИС» автоматизирует конструкторскую подготовку производства с заложенными в ней известными методиками конструирования. Система может выступать в качестве самостоятельной САПР на малом производстве, а также сочетаться с крупной автоматизированной системой, ориентированной на средние и большие предприятия. Система не предназначена для автоматизации технологического процесса и получения пакета производственной документации.

Система «САПРО» создана с целью автоматизации выбора модельных конструкций изделий в соответствии с законом гармонизации. В создаваемых ею конструкциях пропорции силуэта сочетаются с конкретной фигурой человека [14]. В системе имеется возможность учета особенностей телосложения человека.

В Системе «АБРИС» конструкция одежды может создаваться по методикам ЕВКО СЭВ, ЦОТШЛ и «Мюллер и сын» [15], которые однако не позволяют разрабатывать конструкцию с учетом особенностей фигуры и получать идеальную посадку.

САПР Lektra создает эскиз модели, разрабатывает лекала, выполняет градацию лекал, их раскладку, лазерный раскрой материала, формирует технический пакет документации на модель. В системе затруднен контроль построения лекал.

САПР Gerber предназначена для создания эскизов одежды, построения конструкции, градации и раскладки лекал. Программа написана под DOS, в данное время переводится под Windows.

ХАРАКТЕРИСТИКА САПР ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ КОНСТРУКТОРСКОЙ ПОДГОТОВКИ МОДЕЛЕЙ

   Блок «художник»

Назначение: визуализация внешнего вида изделия до создания лекал и самого изделия.

Этап художественного проектирования является важным этапом при формировании основных потребительских эстетических показателей качества швейных изделий. Традиционный процесс проектирования одежды осуществляется несколькими специалистами:

1. художник на основе личного опыта и интуиции воспроизводит параметры желаемого изделия, причем эскиз модели изображается стилизованно, как правило, на идеальную фигуру;
2. конструктор по стилизованному эскизу художника выполняет технический чертеж, по которому осуществляет выбор конструктивных прибавок. Вследствие того, что видение модели у художника и конструктора на стилизованном чертеже разное, то при дальнейшем проектировании на стандартную фигуру происходит значительное изменение внешнего вида и формы модели;
3. технолог выбирает способ формозакрепления изделия.

Каждый из специалистов по-своему интерпретирует объемную форму изделия на фигуре заказчика. Их неодинаковое субъективное видение проектируемой объемной формы, которое зависит от квалификации, опыта и интуиции специалистов, приводит к несовпадению желаемой и полученной одежды.

Блок Художник САПР должен способствовать переходу от субъективного восприятия антропометрических особенностей, модели к более объективному, единому для разных специалистов.

Так как задачи, выполняемые на этапе художественного проектирования, являются творческими, а значит трудноформализуемыми, этап еще только осваивается разработчиками САПР.

Блок «Художник» реализован в нескольких САПР. Интересные решения представлены в САПР «Ассоль» и Lectra.

САПР Ассоль предлагает решение минимальной задачи - формирование технического эскиза изделия и подбора цветового решения будущей модели. Технический эскиз модели выполняется на трех видах типовой фигуры (вид спереди, вид сзади и профиль). Для более точного прорисовывания модели у фигуры есть возможность поднятия руки. Создание модели одежды осуществляется с помощью линейных примитивов путем отрисовывания их на фигуре. Для отрисованной модели можно подобрать цветовое решение, измерить величину участков конструкции. Работа реализована на основе программы AutoCad.

Никаких учетов свойств материалов, пластики формы здесь нет.

В САПР  Lectra возможности значительно расширены: здесь возможно:

• создание идейного листа коллекции (сканируя или совмещая отдельные элементы),
• создание цветовой палитры (с использованием спектрометра),
• создание стиля (на стилизованной или типовой фигуре с возможностью измерения швов и симметричным отражением модели, выбором вариантов готовых моделей),
• создание базы материалов (сканируя нарисованное или создавая в программе рисунки и фактуры материалов, изменяя их цветовую палитру и масштаб элементов, и используя их на проектируемых изделиях),
• перспективный показ модели.

Как мы видим задачи данной подсистемы решены не полностью, но положительный эффект от такой подсистемы больший.

Областью совершенствования этого блока является

во-первых, достижение адекватного воспроизведения виртуального прототипа фигуры;

во-вторых, достижение адекватного воспроизведения трехмерной формы изделия с учетом свойств материалов;

в-третьих, использование характеристик внешней формы проектируемого изделия наряду с размерными признаками заказчика в качестве исходных данных для блока «Конструктор».

 

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ

В настоящее время системы трехмерного (3D) сканирования являются самыми совершенными системами для антропометрических измерений. Применение современных систем бесконтактных измерений может обеспечить наиболее качественное и быстрое представление фигуры потребителя. Кроме этого преимущества бесконтактный способ измерения позволяет получить точную информацию о пространственной форме фигуры клиента, которую крайне сложно с высокой точностью достичь ручным способом. Электронный вид представления антропометрических особенностей позволяет организовать способ ее получения в местах, приближенных к потребителям, с последующей передачей по электронной сети Internet в проектирующий центр.

Для данного способа измерения характерно отсутствие целого ряда процедур, таких как измерение фигуры с помощью антропометрических инструментов, запись полученных данных и перенос их в электронную форму программы, что значительно сокращает время работы. Пользователю через несколько секунд после математической обработки результатов сканирования предлагается большой объем информации в виде размерных признаков. Хотя эти технологии довольно совершенны, есть много проблем, требующих решения для их усовершенствования. В частности, существует проблема невозможности снятия информации с некоторых невидимых участков сканирования.

Принцип работы большинства систем трехкоординатного сканирования основан на использовании фотосенсоров. Модель используется программным путем из множества фотоснимков, сделанных в различных ракурсах.

К настоящему времени задачи бесконтактного измерения фигуры человека решены более чем 10 различными системами, разработанными за рубежом (Cyberwear, Hamamatsu, Hamano, [TC]2, TelmatSimcad, Vitus, TecMatth  и др.). Основными недостатками данных боди-сканеров является:

• высокая стоимость как самого программного обеспечения, так и специализированных периферийных устройств, на работу с которыми рассчитаны данные системы,
• абсолютная небезопасность, т.к. используются либо лучи белого цвета либо лазер,
• стационарность, которая исключает возможность получения заказов при выезде в населенные пункты, магазины, офисы,
• обработка тех участков, где сложно отследить световую полосу (например, впадины, «мертвые» зоны под рукой).

Важным аспектом антропометрического обеспечения одежды является разработка технологии поиска антропометрических точек на виртуальной модели. В зарубежных системах поиск точек осуществляется автоматически по математическим зависимостям, без возможности редактирования их положения. Ввиду многообразия индивидуальных фигур определяемое положение не всегда соответствует реальному.

Из всего многообразия 3D сканеров для целей антропологических исследований в наибольшей степени подходят фотограмметрические системы, в которых получение информации о 3D сцене происходит по видеоданным оптических сенсоров. Наличие недостатков убеждает в необходимости развития работ по применению систем, ориентированных на применение более доступного оборудования, позволяющих адекватно воспроизводить поверхность фигуры.

В направлении развития бесконтактных измерений трудится каф. ТШИ ИГТА. Вместе с соавторами они являются разработчиками Системы бесконтактных измерений. Отличием Комплекса бесконтактной антропометрии для САПР одежды является использование технической системы зрения (оптических средств ввода изображения – вебкамеры) и принципиально новых методов воссоздания виртуального прототипа измеряемой фигуры. На данный момент создана система ввода изображения, разработан способ воссоздания трехмерной поверхности фигуры на экране.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДСИСТЕМЫ «РАСКЛАДКА»

Процесс формирования раскладки заключается в размещении лекал на площади прямоугольника (окна раскладки), длина и ширина которого соответствуют параметрам полотна настила. В САПР существует три различных способа (режима) формирования раскладок: диалоговый, автоматический и комбинированный.

Диалоговый режим формирования раскладок лекал получил наибольшее распространение в современных САПР одежды. Он основан на совместном участии в процессе формирования раскладки оператора и средств САПР. Оператор выполняет творческую часть процесса, а средства САПР обеспечивают соответствие технологическим требованиям.

Для размещения лекала в нужном месте схемы раскладки оператор использует приемы «установки» и «бросания».

Работа оператора и режиме установки заключается в «захвате» курсором укладываемого лекала и указании места его размещения в схеме раскладки. Система фиксирует лекало в указанном месте и выполняет автоматическим контроль соблюдения технологических условий размещения: отсутствие пересечения внешнего контура устанавливаемого лекала с контурами ранее уложенных лекал, с границами настила, с линиями стыковки секций настила: соблюдение заданных технологических зазоров. При невыполнении любого из перечисленных требований система не допускает размещения лекала в указанном месте, подает звуковой сигнал проектировщику о необходимости корректировки в размещении лекала или автоматически осуществляет корректированных расположения лекала в схеме раскладки.

В режиме «бросания» проектировщик размещает лекало на любом свободном месте раскладки, курсором определяет направление «бросания». Система автоматически перемещает лекало в заданном направлении до приближения его к ранее уложенным лекалам на величину технологического зазора.

Автоматический режим формирования раскладок. Автоматически лекала раскладываются обычно гораздо быстрее, чем вручную. Тем не менее, автоматический режим раскладки лекал есть далеко не во всех САПР, и даже при его наличии им не всегда пользуются на предприятиях.Автоматический режим формирования раскладок сложен в программной и технической реализации, поэтому автоматическая раскладка во многих САПР не обеспечивает совмещения деталей с рисунком ткани, не предусматривает использования допустимых отклонений от долевой, кромки ткани, не позволяет изменять величину технологического зазора между деталями в раскладке.

Как правило, автоматическая раскладка менее экономична (на 2…4%) по сравнению с диалоговой. Однако снижает затраты человеческого труда и обеспечивает рациональное применение производственного оборудования.

Комбинированный режим формирования раскладки – он совмещает в себе диалоговый и автоматический режимы. Крупные и средние лекала оператор размещает в диалоговом режиме, а мелкие детали система укладывает автоматически. При использовании автоматического размещения мелких лекал снижение трудозатрат при выполнении раскладки составляет 15-20%. В последнее время комбинированный режим формирования раскладки является более предпочтительным.

Раскройный комплекс

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВВОДА ЛЕКАЛ

 

Дигитайзеры предназначены для ввода контура лекал в систему проектирования. Ввод лекала заключается в обведении контура лекала, закрепленного на доске, специальным карандашом.

Разновидностью дигитайзеров являются фотодигитайзеры. Система фотодигитайзер может использовать рабочий стол в качестве поверхности для размещения лекал. Это решение экономит время, т.к. не нужно фиксировать лекало по периметру, а достаточно просто разложить их на поверхности стола. При таком размещении фотокамера может быть зафиксирована прямо на потолке или на обычном фото-штативе.

Фотодигитайзер может автоматически:

• выделять контуры лекал, с высокой точностью преобразуя линии в кривые Безье,
• определять углы и отмечать их контрольными точками,
• распознавать различные виды надсечек (нарисованные или вырезанные), внутренние точки или линии. По умолчанию самая длинная и наиболее близко расположенная к центру лекала линия, найденная на детали, определяется как долевая.