Нанесение сечений на поверхность цифровой модели

ВведениеИсследования, связанные с трехмерным моделированием тела человека, значительно распространились в течение последнего десятилетия. Тема курсовой работы является актуальной в связи с тем, что создание виртуального манекена на основе данных, полученных при 3D сканировании индивидуальной фигуры, а также, при необходимости, воплощение на основе виртуальной модели манекена индивидуальной фигуры в материале, позволит усовершенствовать процесс проектирования конструкций одежды, повысит качество создаваемых изделий. Использование виртуальной модели индивидуальной фигуры дает возможность не только быстро, бесконтактно и более точно получить размерные признаки тела, но и внести в них необходимые коррективы с учетом динамики тела, толщины пакета одежды при проектировании верхней одежды, высоты каблука обуви и т.п. Виртуальная 3D модель тела человека позволяет проектировать одежду в виртуальной среде, проводить оценку посадки, вносить коррективы в конструкцию. В целом, применение данной технологии будет способствовать «массовой кастомизации» индустрии моды. Таким образом, освоение приемов работы в программе 3D моделирования является необходимым. При выполнении курсовой работы по дисциплине «Основы формообразования и конструктивизма одежды» освоена следующая компетенция: ОПК-5 – «Способен использовать промышленные методы конструирования и автоматизированные системы проектирования при разработке изделий легкой промышленности».Цель работы: получение практических навыков работы в программе Rhinoceros, разработка манекена торса женской фигуры в масштабе 1:3.Раздел 1. Сканирование торса манекенаженской фигуры1.1.Условия проведения сканированияЕсли объектом сканирования является человек, то для уменьшения погрешности, вносимой человеком в процесс сканирования вследствие дыхания и микродвижений тела, длительность процесса сканирования должна быть минимальной. Человек при сканировании должен стоять неподвижно в устойчивой и комфортной позе. Руки должны быть отведены от тела на угол примерно 30 градусов. Волосы собраны на затылке в пучок, открывая заднюю поверхность шеи.Объект исследований в нашем случае – манекен для одежды, в связи с чем единственными требованиями к условиям сканирования является достаточное освещение и отсутствие бликов поверхности сканируемого предмета.Исходные данные для нашей курсовой работы получены в виде файла Scan 164-92-96.obj, который мы загружаем в программу Rhinoceros с помощью функции «Импорт». Поскольку размер реального объекта задан нам в сантиметрах – 159,3 см и толщина материала для изготовления манекена также задана в сантиметрах – 0,4 см, в начале работы выбираем настройки «Мелкие объекты, сантиметры». Загруженный в программу объект виден как манекен на стойке, расположенный горизонтально.Поворачиваем манекен во фронтальной плоскости с помощью инструмента «Поворот». В командной строке набираем «90». После поворота объект принимает вертикальное положение. Для проверки правильности положения манекена пользуемся функцией «Визуализация». Видим, что манекен расположен к нам спиной.Возвращаемся в функцию «Каркас». Поворачиваем манекен в горизонтальной плоскости с помощью инструмента «Поворот» . В командной строке набираем «180». Контролируем положение объекта помощью функции «Визуализация». После поворота объект расположен к нам передней стороной. Возвращаемся в функцию «Каркас».Размер модели манекена в программе необходимо привести размеру реального манекена (масштаб 1:1). Высота манекена 159,3 см вместе со стойкой. Выделяем объект, приводим его к нужному размеру с помощью инструмента «Масштабирование» , отмечая самую нижнюю и самую верхнюю (при нажатой клавише Shift) точки объекта. В командной строке набираем «159.3». Проверяем правильность масштабирования с помощью инструмента «Измерение линейных размеров», отмечая самую нижнюю и самую верхнюю (при нажатой клавише Shift) точки объекта. Получаем измеренную высоту объекта 159, 29 см.1.2. Основные размерные признаки манекенаИзмеряем высоту торса манекена без стойки с помощью инструмента «Измерение линейных размеров», отмечая самую нижнюю и самую верхнюю (при нажатой клавише Shift) точки объекта. Получаем измеренную высоту объекта 74, 49 см. Для измерения обхватов груди, талии и бедер строим горизонтальные сечения с помощью инструмента «Сечения» , «Сечение по двум точкам» . Строим сечения при нажатой клавише Shift по линии груди через точку центра груди на первом слое и по линии бедер через ягодичную точку на третьем слое в профильной проекции. Строим сечение при нажатой клавише Shift по линии талии на втором слое. Слои переименовываем в Ог, От и Об. Измеряем длины обхватов груди, талии и бедер с помощью функции «Анализ линий». Таблица 1 - Размерные признаки манекенаРазмерный признакВеличина, смВысота торса74,5Обхват груди 387,9Обхват талии68,5Обхват бедер95,1Раздел 2. Обработка цифровой модели индивидуальной фигуры2.1. Выбор средств работы с цифровой модельюПеред нанесением сечений необходимо привести размер модели манекена в программе к 1/3 размера реального манекена (масштаб 1:3), что составляет 53,1 см. Выделяем объект, приводим его к нужному размеру с помощью инструмента «Масштабирование» , отмечая самую нижнюю и самую верхнюю (при нажатой клавише Shift) точки объекта. В командной строке набираем «53.1». Для удобства работы по нанесению горизонтальных сечений изменим параметры сетки с помощью функции «Сервис»-«Параметры»-«Вспомогательная сетка». Изменяем параметры «Шаг промежуточных линий сетки» и «Шаг привязки» на 0.4, параметр «Основные линии через:» на 2. В результате шаг линий сетки равен толщине материала, используемого для изготовления манекена. 2.2. Нанесение сечений на поверхность цифровой моделиНаносим горизонтальные сечения на поверхность цифровой модели с помощью инструмента «Сечения» , «Сечение по двум точкам» . Строим сечения при нажатой клавише Shift через каждую клетку сетки. Каждое сечение строим в новом слое. Самый нижний слой переименовываем в «Слой 0», следующий - «Слой 01» и т.д. Цвет слоев сечений изменяем на светло-серый. По мере необходимости добавляем новые слои. Заканчиваем нанесение сечений в верхней точке шеи спереди. Всего нанесено 61 сечение.2.3. Распечатка горизонтальных сеченийДля того чтобы найти единый центр фигуры, создаем на новом слое плоскость, в которую вошли все сечения, с помощью инструмента «Плоскость» . Центр плоскости будет единой осью нашей фигуры. Выделяя сечения, проверяем, находится ли найденный центр в каждом из сечений. Для экономии ресурсов картриджа принтера заменим плоскость отметкой центра оси модели, для этого создадим новый слой и, не отключая слой «плоскость», синим цветом отметим центр, а также поставим отметку «тругольник» с той стороны листа, куда направлен перед модели. Затем слой «плоскость» отключаем. Отключаем все слои, кроме одного. Выбираем функцию «Печать» и выставляем настройки печати: принтер, лист А4, альбомная ориентация, вид сверху, масштаб 1:1. После печати сечения включаем следующий слой, предыдущий отключаем, чтобы на каждом листе было напечатано одно сечение. Таким образом распечатываем все 61 сечение. На каждом напечатанном сечении карандашом пишем его номер для облегчения сборки манекена.Для приложения выполняем печать в файл PDF, настройки печати остаются теми же, но выбираем не принтер, а .Раздел 3. Изготовление манекена3.1. Выбор материалаДля изготовления манекена выбран гофрированный картон, толщиной 0,35 см, что с учетом толщины склейки дает 0,4 см. Проведено тестирование, склеено 6 слоев картона, получена толщина 2,4 см.Данный материал имеет свои достоинства: он легко режется макетным ножом, не скрипит, нож в нем не «вязнет», гофрированный картон легко клеится, можно использовать клей ПВА. Но существенным недостатком данного материала является наличие внутренней структуры, которая дает «полосатость» поверхности изделия и снижает точность вырезания деталей. Также в гофрированном картоне не очень хорошо держатся воткнутые булавки, что создаст сложности в использовании манекена для наколки.3.2. Перенос шаблонов горизонтальных сечений на материалНапечатанные на принтере сечения пронумерованы и вырезаны. Затем шаблоны сечений разложены на листах материала, обведены маркером и вырезаны макетным ножом по внутреннему краю линии маркера. Точка центра перенесена с шаблона на материал путем прокалывания булавкой, номер сечения также перенесен на материал. 3.3. Сборка манекенаПолученные сечения по порядку от № 0 до № 60 собраны на деревянную шпажку и склеены клеем ПВА. Высота собранного манекена 24 см, что соответствует требованиям: 61 сечение х 0,4 см = 24,4 см.Раздел 4. Проверка качества выполненного манекена4.1. Анализ качества полученного манекенаПолученный в результате работы манекен удовлетворительного качества, пропорции манекена соответствуют пропорциям реальной фигуры, недостатком манекена является немного неровная поверхность, что связано с использованным материалом и величиной шаг сечения. Манекен данного качества может быть использован для проектирования одежды методом наколки.4.2. Рекомендации по улучшению качества манекенаДля использования манекена в работе необходима его доработка – нанесение разметки по линиям груди, талии и бедер, линиям середины переда и спинки, по линиям, проходящим через центры груди и центры лопаток, по линии проймы, по середине плечевого ската. Для улучшения качества манекена можно обтянуть его тонкой эластичной тканью или тонким трикотажем, это улучшит внешний вид и будет способствовать облегчению использования манекена. ЗаключениеВ ходе выполнения курсового проекта были освоены приемы работы в программе 3D моделирования Rhinoceros, что является в настоящее время необходимым для успешной деятельности по проектированию изделий легкой промышленности. При выполнении курсовой работы по дисциплине «Основы формообразования и конструктивизма одежды» освоена следующая компетенция: ОПК-5 – «Способен использовать промышленные методы конструирования и автоматизированные системы проектирования при разработке изделий легкой промышленности». Результатом выполнения курсовой работы стала разработка манекена торса женской фигуры в масштабе 1:3.Список использованных источников1. Установочная лекция, 02.07.2021 https://bbb.ivgpu.com/playback/presentation/2.0/playback.html?meetingId=c2f0552. Загрузка объектов в программу Rhinoceros и получение сечений (выполнение пунктов 2.1 и 2.2.для КР) https://www.youtube.com/watch?v=lw3TkWJUmRE&t=2s3. Распечатка сечений из программы Rhinoceros (выполнение пункта 2.3 по КР) https://www.youtube.com/watch?v=F4fxXKF-6HA&t=927s