Программа для визуализации компрессионного давления одежды на цифровом двойнике человека
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) представили цифровой инструмент для проектирования спортивной облегающей одежды. Разработка включает библиотеку цифровых аватаров, то есть виртуальных манекенов различного телосложения, а также интерактивный калькулятор для автоматического расчета распределения компрессионного давления на разные участки тела. Это поможет сократить временные и финансовые затраты на создание натурных образцов изделий на предприятиях легкой промышленности.
Облегающая одежда для занятий спортом конструируется меньше размеров фигуры человека, благодаря чему она оказывает компрессионное давление на разные участки тела, улучшая ток крови и лимфы. Однако существующие методы проектирования, в том числе расчетно-графические системы и системы автоматизированного проектирования (САПР), не позволяют численно задать нужный уровень давления на разных участках тела, чтобы сгенерировать чертеж для его распределения, поэтому традиционно конструкторам на предприятиях приходится изготавливать ряд физических макетов.
Для решения этой проблемы в СПбГУПТД разработали программу, которую можно открыть через любой браузер. Инструмент одновременно учитывает распределение давления на тело, свойства материала и геометрические размеры конструкции спортивной одежды.
«В основе алгоритма лежит закон Лапласа. Программа автоматически рассчитывает коэффициенты «редуцирования», то есть уменьшения обхватных размерных признаков виртуального аватара в талии, бедрах, коленях и щиколотках в соответствии с необходимым компрессионным давлением и деформационными свойствами материала. Программа наглядно визуализирует давление на 3D-модели фигуры и рассчитывает величины заужения для чертежа конструкции».
Мария Москвина, доцент кафедры конструирования и технологии швейных изделий
С поверхности такого редуцированного аватара методом 3D-развертки в специализированном ПО можно получать плоские чертежи деталей. При надевании изделия на исходную фигуру возникает предусмотренное расчетом распределение давления, так называемый «градуированный профиль компрессии».
«Кроме того, разработана библиотека аватаров — виртуальных манекенов с разной комплекцией, которая позволяет учитывать вариативность строения фигуры, например, с Х-образной и О-образной формой ног, в анализе и прогнозировании давления одежды при индивидуальных особенностях телосложения».
Ануш Гиголян, магистр кафедры конструирования и технологии швейных изделий
В планах у авторов разработки провести испытания с использованием контактных датчиков, которые позволяют измерять величину давления одежды на фигуру человека. В исследовании будет учтена деформация кожных покровов и подкожных тканей под воздействием давления, а также включено прогнозирование профиля компрессии в динамике, при совершении типовых движений согласно назначениям изделий.
