Обоснование методики получения исходной информации для построения разверток сложных поверхностей

НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ, ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ

ГРАФИКА

Г. Т. КАРАУЛОВА В.Я.ВОЛКОВ И. В. ЛАШИНА

Омский государственный институт сервиса

Омский государственный технический университет

УДК 687.016.5

ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПОЛУЧЕНИЯ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ РАЗВЕРТОК СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

В СТАТЬЕ ДАН ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ РАЗВЕРТОК СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (ПОВЕРХНОСТЬ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА), ИХ АНАЛИЗ, ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАНЕКЕНА ВНУТРЕННЕЙ ФОРМЫ.

В настоящее время известны 2 группы способов изучения формы поверхности объемных тел: контактные и бесконтактные. Широко известны бесконтактные инженерные методы, разработанные в 60-70-е гг.: теодолитный (угломерная съемка), фотограмметрический, стереофотограмметрический, световых сечений, рентгенографии [1].

Особого внимания заслуживают последние разработки в области изучения формы поверхности сложных тел.

Оптический метод - источник излучения посылает его пучками на поверхность измеряемого объекта, это излучение отражается, отражение регистрируется посредством индикатора излучения. Вся поверхность измеряемого объекта сканируется непрерывно благодаря фотосистеме. Наряду с вращением объекта посредством вращающегося стола происходит движение в вертикальном направлении. Устройство содержит источник излучения, приемники излучения и оптическую систему. В зависимости от длины волны, времени

излучения-отражения рассчитываются координаты объекга[2].

Методы исследования поверхности тела человека с помощью видеокамер. Основу устройств составляют телекамеры с матричным фотоприемником, связанным с микропроцессором. Измеряемый объект освещается плоскими лучами. Эти лучи создают световые сечения, которые фиксирует видеокамера. Поверхность объекта описывается набором горизонтальных сечений[3].

Метод подключения измеряемого к источнику напряжения. Устройство представляет собой кольцевую платформу, внутри которой закреплен держатель из диэлектрического материала с неподвижно установленными на нем с постоянным угловым интервалом и ориентированными в сторону центров вращения измерительными электродами, через коммутатор связанными с блоком обработки и регистрации данных, а также с пультом управления. Обмеряемый объект подключается к источнику напряжения и помещается

внутрь кольцевой платформы с держателем и электродами Возникшее при этом электрическое поле индуцирует на измерительных электродах заряды величинами, обратно пропорциональными расстоянию до измеряемого объекта. Группа точек в одном сечении дает полную информацию о профилях горизонтальных сечений вдоль всей обмеряемой фигуры. [4].

Метод индивидуального пошива одежды с использованием компьютера и ткани одноразового использования, применяемой для обмера. При индивидуальном пошиве в мастерской используется покрытие, надеваемое на заказчика. На покрытии имеются расположенные с промежутком по горизонтали и вертикали измерительные линии, каждая из которых имеет отметки, соответствующие данным измерения размеров заказчика. Имеется средство получения электронных сигналов, соответствующих данным измерения на покрытии. В удаленной зоне установлен манекен, регулируемый в зависимости от фигуры и размеров заказчика в соответствии с электронными сигналами. Манекен позволяет изготавливать одежду, подгоняемую к фигуре заказчика без последующего измерения[5].

С появлением лазеров стала развиваться новая область в фотографии - голография Голограмма воссоздает объемное изображение объекта

Особый интерес представляют З-Р сканеры. Э-Р сканеры позволяют с высокой точностью и быстродействием измерять и воспроизводить не только форму, но и цвет сложных поверхностей.

В результате анализа вышеперечисленных методов можно сделать заключение, что их внедрение затруднительно в силу следующих причин: дороговизна устройств, установок; необходима специальная приборная база; для некоторых методов - психологический барьер со стороны обмеряемого.

Для изучения сложных поверхностей оптимальным является метод кинеперспективного анализа фотоснимков на базе совершенствования теории ПОС-проекций. Метод ПОС-проекций позволяет получить 3-мерные данные о поверхности тела человека и имеет следующие преимущества: высокая точность выходных данных, доступная приборная база, возможность полной автоматизации процесса измерения и обработки данных.

ПОС-проекции - система проекций, которые сочетают в себе проективные и метрические свойства отображаемого пространственного объекта Перспективная составляющая этой системы (ПС-проекция), полученная фотографическим путем, является объектом анализа, а ортоганальная

составляющая (ОС-проекция), достраиваемая в процессе анализа, является средством перехода к метрически определимому изображению[6].

Для получения исходной информации антропометрических измерений фигуры были выведены формулы перехода от перспективного изображения к ортоганальному.

В перспективе предполагается полная автоматизация процесса, включающая следующие стадии: съемка, получение фотографий, ввод их в ЭВМ с помощью сканера, вывод изображения на дисплей, анализ и обработка данных, вывод 3-мерного изображения манекена внутренней формы на экран.

Метод ПОС-проекций позволит создать виртуальный 3-D сканер для получения исходной информации о поверхности тела человека и построить манекен внутренней формы с требуемой точностью.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сухарев М.И., БойцоваА.М. Принципы инженерного проектирования одежды. - М.: «Легкая промышленность», 1981.

2. Пат. №4407518А1 Германия, МКИ G01B11/24. Способ и устройство для бесконтактного измерения трехмерных объектов на базе оптической триангуляции. II Изобретения стран мира. 1997.№10.

3. Пат. №6025647 В4 Япония, МКИ G01B11/00. Устройство для распознавания трехмерного объекта. // Изобретения стран мира. 1997. №2.

4. A.c. 10077666 Россия, МКИА41 Н1/4. Устройство для снятия портновской мерки. // Изобретения стран мира. 1991. №2.

5. Пат.№4885844 США, МКИ А41 Н1/2. Индивидуальный пошив одежды с использованием компьютера и ткани одноразового использования, применяемой для обмера.// Изобретения стран мира. 1991.№2.

6. Лихачев Л.Н. Кинеперспектива (кинематическая перспектива). Учебно-методическое пособие.-М.; «Высшая школа», 1975.

КАРАУЛОВА Гульбаршин Тахировна, ассистент кафедры "Конструирование швейных изделий". ВОЛКОВ Владимир Яковлевич, д-р технических наук, профессор, заведующий кафедрой начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики. ЛАШИНА Ирина Валентиновна, к-т техничкских наук, доцент, заведующая кафедрой "Конструирование швейных изделий".