一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法技术

本发明专利技术涉及一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法，包括以下步骤：提取乳底轮廓线；基于乳底轮廓线生成三维基础钢圈曲线，将三维基础钢圈曲线以点坐标形式导出，得到三维空间点坐标；将三维空间点坐标基于最小二乘法原理完成投影，投影后得到基础钢圈形状的坐标点；将投影后的基础钢圈形状的坐标点根据三维几何变换矩阵进行变换，变换后的点所形成的曲线形状为文胸穿着状态受力的二维钢圈原型；将二维钢圈原型的最高点正向平行移动，移动的距离为复原钢圈的受力位移，得到新的最高点，用光滑的曲线绘制出未受力自然状态下二维钢圈原型。本发明专利技术能够生成与乳房形状匹配的钢圈，为批量生产和个性定制提供了可能性。

Method for creating bra steel ring prototype based on least square method

The invention relates to a method of creating the bra steel ring prototype based on least square method, which comprises the following steps: extracting milk milk bottom contour; bottom contour generation based 3D steel based on the curve of the 3D curve to coordinate based rims derived by coordinates of 3D space; the 3D point coordinates based on least squares principle after the projection, projection based shape coordinates will ring; projection of the basic shape of the rim coordinates according to the three-dimensional geometric transform matrix transform, 2D curve shape formed steel prototype after transformation point of the bra wearing force state; the highest point of 2D prototype parallel moving forward wheel, moving distance for the restoration of steel stress displacement, the highest point of drawing without force under the natural state of two-dimensional rim with a smooth curve Archetypes. The invention can produce steel ring matched with breast shape, and provides possibility for mass production and personalized customization.

【技术实现步骤摘要】
一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法
本专利技术涉及钢圈文胸设计
，特别是涉及一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法。
技术介绍
在钢圈文胸所组成的部件中，钢圈是样板设计最重要因素之一，钢圈与文胸舒适性、合体等功能性有密切联系。钢圈的设计以乳底轮廓弧线为基础，由于女性乳房形态多种多样，因此钢圈的形状需要多样的变化去贴合多样的乳底轮廓弧线。如果钢圈的形状设计不合理会影响罩杯与乳房的吻合程度，造成乳房上产生痕迹，更不能为乳房提供有效的支撑，从而影响文胸的舒适性和功能性，甚至会造成胸痛。为了解决这个问题，学者们已进行了相关的研究：(1)指出钢圈的平均半径是影响钢圈设计的重要因素，提出钢圈曲线形状应该根据乳房形状的不同进行适当调整，但没有具体提出创建合适钢圈形状的方法；(2)钢圈与文胸的下扒弧线的关系，该研究的重点仅仅是钢圈与文胸样板之间的关系，但没有涉及到钢圈与乳房形态的研究；(3)提出新类型的钢圈，例如三维钢圈及三维软钢圈，或用无钢圈文胸取代钢圈文胸，以解决不合适的钢圈造成的压迫问题。但软钢圈和压膜罩杯不能为乳房提供足够的承托作用。以上研究，都没有提出一种具体的解决普通钢圈不合适的问题的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法，能够生成与乳房形状匹配的钢圈，为批量生产和个性定制提供了可能性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法，包括以下步骤：(1)提取乳底轮廓线；(2)基于乳底轮廓线生成三维基础钢圈曲线，将三维基础钢圈曲线以点坐标形式导出，得到三维空间点坐标；(3)将三维空间点坐标基于最小二乘法原理完成投影，投影后得到基础钢圈形状的坐标点；(4)将投影后的基础钢圈形状的坐标点根据三维几何变换矩阵进行变换，变换后的点所形成的曲线形状为文胸穿着状态受力的二维钢圈原型；(5)将二维钢圈原型的最高点正向平行移动，移动的距离为复原钢圈的受力位移，得到新的最高点，用光滑的曲线绘制出未受力自然状态下二维钢圈原型。所述步骤(1)中选取12个点作为控制点绘制乳底轮廓线，其中，12个点分别为：内缘点、外缘点、下缘点、上缘点、乳房30°点、乳房60°点、乳房120°点、乳房150°点、乳房210°点、乳房240°点、乳房300°点和乳房330°点。所述步骤(2)具体包括以下步骤：(21)以乳点为基准点，过乳点作平行于水平面的平面L；(22)将乳点的Y坐标值加上钢圈外缘点设计值，创建平行于平面L的平面L外，确定钢圈外缘点的坐标值；(23)将乳点的Y坐标值减去钢圈内缘点设计值，创建平行于平面L的平面L内，确定钢圈内缘点的坐标值；(24)平面L外、平面L内与乳底轮廓弧线共有内缘、外缘四个交点，内缘、外缘各选一个点，以上述两点为分界点，乳底轮廓线被分为上、下两部分曲线，下部分曲线即为三维基础钢圈曲线；(25)将三维基础钢圈曲线以三维点坐标的形式导出，得到n个三维空间点坐标。所述步骤(3)具体为：由12个控制点中的内缘点、外缘点和下缘点构成投影面，基于最小二乘法原理将三维空间点坐标进行投影，得到投影后的基础钢圈形状。所述步骤(4)具体为：选择下缘点P下和点P1构成矢量作为旋转轴，根据旋转轴建立三维几何变换矩阵将投影后的基础钢圈形状的坐标点进行变换，变换后的点所形成的曲线形状为文胸穿着状态受力的二维钢圈原型；其中，点P1为所述投影面上的一点，且点P1的Y坐标值与下缘点P下的Y坐标值相同。所述三维几何变换矩阵为其中，Tx、Ty、Tz为平移下缘点，使得下缘点与原点O(0，0，0)重合时在在X、Y、Z轴方向上产生的位移；矢量的单位向量为u(a,b,c)；θ为绕Z轴旋转的角度。有益效果由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术引入最小二乘法对三维空间点进行变换以产生二维合体文胸钢圈原型，从而生成与乳房形状匹配的钢圈，为批量生产和个性定制提供了可能性。本专利技术不需要真实的试穿验证，只需要通过虚拟的生成，使用十分方便。本专利技术可以很好地应用在钢圈号型的修正和内衣样板的生产中，为文胸生产商提供了一种有效的程序以提高质量、增加效率。附图说明图1是本专利技术的流程图；图2是三维基础文胸钢圈曲线图；其中，1为内缘点、2为外缘点、3为下缘点、4为上缘点、5为乳房30°点、6为乳房60°点、7为乳房120°点、8为乳房150°点、9为乳房210°点、10为乳房240°点、11为乳房300°点、12为乳房330°点；图3是投影后的基础文胸钢圈形状图；图4是旋转轴的示意图；图5是文胸穿着状态受力的二维文胸钢圈原型图；图6是未受力自然状态下的二维文胸钢圈原型图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术的实施方式涉及一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法，如图1所示，具体分为以下步骤：乳底轮廓线的提取、三维基础钢圈曲线的生成及三维点坐标的转化、基于最小二乘法的投影点的生成、点坐标的三维几何变换和方法的具体应用。(1)乳底轮廓线的提取以右乳房为研究目标，在Ployworks逆向工程软件的编辑模块中，选取12个点作为控制点绘制乳底轮廓线。12个控制点分别为(如图2所示)：内缘点、外缘点、下缘点、上缘点、乳房30°点、乳房60°点、乳房120°点、乳房150°点、乳房210°点、乳房240°点、乳房300°点和乳房330°点。使用多义线连接各点绘出乳底轮廓线。(2)三维基础钢圈曲线的生成及三维点坐标的转化1)以乳点为基准点，过乳点作平行于三维坐标系XOZ面(XOZ面的定义如图2左上角三维坐标系所示)的平面L。2)将乳点的Y(乳点)坐标值加上y外cm(参数值根据文胸外缘款式设计而定)(Y(外)＝Y(乳点)+y外)，创建平行于XOZ面的平面L外，确定钢圈外缘点的Y(外)坐标值。3)同样地，将乳点的Y(乳点)坐标值减去y内cm(参数值依据文胸内缘款式设计而定)(Y(内)＝Y(乳点)-y内)，创建平行于XOZ面的平面L内，确定钢圈内缘点的Y(内)坐标值。4)此时，平面L外、平面L内与乳底轮廓弧线共有内缘、外缘四个交点，内缘、外缘各选一个点，分别命名为点A，点B。5)以点A、点B为分界点，乳底轮廓线被分为上、下两部分曲线，下部分曲线AB即为三维基础文胸钢圈曲线(如图2所示)。6)将三维基础文胸钢圈曲线以三维点坐标的形式导出，得到n个三维空间点坐标。(3)基于最小二乘法的投影点的生成1)设已知的三维空间点坐标为所求的投影点为由12个控制点中的外缘点P外、内缘点P内和下缘点P下构成的投影面为aTx＝b，即则求投影点的问题转化为：求即2)引入拉格朗日乘数法，得到拉格朗日函数：L(x,λ)＝||x-z||2+λ(aTx-b)，λ为参数。求L(x,λ)对x的一阶偏导数，令它等于零，并与附加条件联立，即上述方程组的解为：即为所求投影点。将n个投影点P(x1,x2,x3)导入到Polyworks逆向工程软件中，得到投影后的基础文胸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取乳底轮廓线；(2)基于乳底轮廓线生成三维基础钢圈曲线，将三维基础钢圈曲线以点坐标形式导出，得到三维空间点坐标；(3)将三维空间点坐标基于最小二乘法原理完成投影，投影后得到基础钢圈形状的坐标点；(4)将投影后的基础钢圈形状的坐标点根据三维几何变换矩阵进行变换，变换后的点所形成的曲线形状为文胸穿着状态受力的二维钢圈原型；(5)将二维钢圈原型的最高点正向平行移动，移动的距离为复原钢圈的受力位移，得到新的最高点，用光滑的曲线绘制出未受力自然状态下二维钢圈原型。

【技术特征摘要】
1.一种基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取乳底轮廓线；(2)基于乳底轮廓线生成三维基础钢圈曲线，将三维基础钢圈曲线以点坐标形式导出，得到三维空间点坐标；(3)将三维空间点坐标基于最小二乘法原理完成投影，投影后得到基础钢圈形状的坐标点；(4)将投影后的基础钢圈形状的坐标点根据三维几何变换矩阵进行变换，变换后的点所形成的曲线形状为文胸穿着状态受力的二维钢圈原型；(5)将二维钢圈原型的最高点正向平行移动，移动的距离为复原钢圈的受力位移，得到新的最高点，用光滑的曲线绘制出未受力自然状态下二维钢圈原型。2.根据权利要求1所述的基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法，其特征在于，所述步骤(1)中选取12个点作为控制点绘制乳底轮廓线，其中，12个点分别为：内缘点、外缘点、下缘点、上缘点、乳房30°点、乳房60°点、乳房120°点、乳房150°点、乳房210°点、乳房240°点、乳房300°点和乳房330°点。3.根据权利要求1所述的基于最小二乘法的文胸钢圈原型的创建方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下步骤：(21)以乳点为基准点，过乳点作平行于水平面的平面L；(22)将乳点的Y坐标值加上钢圈外缘点设计值，创建平行于平面L的平面L外，确定钢圈外缘点的坐标值；(23)将乳点的Y坐标值减去钢圈内...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘羽，王建萍，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31