Система поддержки действий конструктора моделей одежды

Алла Селезнева, Андрей Мазурин

Назначение и возможности системы

Работа с системой T-FLEX/Одежда

Построение базовой основы

Несколько слов о дополнительных возможностях

Конструктивное моделирование

Автоматизированная раскладка деталей на ткани

На страницах нашего журнала традиционно много внимания уделяется различным прикладным системам, призванным в значительной степени облегчить жизнь конструктора-технолога при подготовке производства нового изделия на различных машиностроительных предприятиях. Однако вопросы автоматизации конструкторской деятельности в различной степени затронули практически все сферы производства, включая не только тяжелую, но и легкую промышленность. Принято считать, что на сегодняшний день инженеры, работающие в легкой промышленности, менее подготовлены к использованию компьютерных технологий, нежели представители тяжелой промышленности. Наверное, это мнение справедливо, а раз так, то к программному обеспечению для автоматизации производственной деятельности предприятий легкой промышленности должны предъявляться повышенные требования, особенно к наглядности пользовательского интерфейса программ, удобству и простоте их освоения и использования в повседневной практике. И это при том, что задачи, решаемые, например, в таких отраслях, как швейная промышленность, зачастую не уступают по сложности конструкторско-технологическим задачам, решаемым на машиностроительных производствах. T-FLEX/Одежда — это компьютерная программа автоматизированного проектирования и моделирования одежды, интегрированная с графической системой T-FLEX CAD фирмы «Топ Системы». Программа предназначена для поддержки действий модельера-конструктора при разработке базовых лекал и законченных моделей одежды как на типовые, так и на индивидуальные фигуры, а также их раскладки на ткани. В данной публикации мы рассмотрим назначение, основные возможности и принципы работы системы T-FLEX/Одежда.

Конструирование, конструктивное моделирование, а затем и пошив изделия — сложный комплексный процесс, и качество получаемой в итоге одежды зависит от тщательности выполнения всех этапов швейного производства. Создание конструкции базовой основы и конструктивное моделирование — наиболее ответственный этап, поскольку ошибки, допущенные при конструировании, могут привести к существенному снижению качества конечного изделия.

Система поддержки действий конструктора моделей одежды (СПД) T-FLEX/Одежда представляет собой решение задач автоматизированного конструирования и конструктивного моделирования одежды с целью исключения ошибок на этапе подготовки лекал к раскрою.

Это одна из наиболее сложных задач, и ее эффективность во многом зависит от непосредственного участия пользователя системы в процессе конструктивного моделирования. Для ее полного автоматического решения требуются большая мощность компьютера и значительные затраты времени.

Однако реализованный в системе интерактивный режим решения задачи позволяет оперативно достичь приемлемых результатов даже на персональных компьютерах сравнительно невысокой мощности.

Назначение и возможности системы

Целевое назначение СПД T-FLEX/Одежда:

• сокращение трудоемкости и времени проектирования одежды;
• повышение качества разрабатываемых моделей одежды;
• быстрое реагирование на появление новых идей на потребительском рынке;
• автоматизированная поддержка технологической подготовки малозатратного производства при изготовлении серийной, мелкосерийной и индивидуальной одежды на различные размерные и полнотные группы;
• накопление и широкое использование разработанной коллекции одежды;
• полный переход от ручного конструирования и ввода лекал с дигитайзера на конструирование, конструктивное моделирование и автоматическое построение модели во всех размерах непосредственно на персональном компьютере.

Удовлетворяя такое важное требование, как простота и удобство в работе, система T-FLEX/Одежда предоставляет пользователю интерфейс, отражающий последовательность действий модельера-конструктора и учитывающий все необходимые требования к входным параметрам при создании базовых лекал. Диалог программы с пользователем ведется на русском языке с использованием терминологии, сложившейся в швейной промышленности.

Главная идея конструирования и моделирования одежды в СПД T-FLEX/Одежда в значительной степени реализована на основе использования параметрических возможностей системы T-FLEX CAD. Уникальный механизм параметризации и богатый набор профессиональных инструментов конструктора позволяют при использовании 2D-моделей и СПД значительно упростить конструирование и моделирование одежды и сделать этот процесс гибким. Так, например, при конструктивном моделировании, используя полученную выкройку-основу, можно напрямую (путем перемещения линий построения) или опосредованно (путем изменения параметров и нанесения необходимых конструктивно-декоративных линий и линий фасона) создавать требуемую модель с расчленением ее на отдельные детали кроя и указанием необходимых припусков на швы.

Вообще, параметрическое моделирование в целом дает возможность быстрого получения различных вариантов моделей посредством изменения параметров чертежа базовой модели, в нашем случае — основы изделия. Использование параметрических возможностей в системе T-FLEX/Одежда обеспечивает автоматическое размножение лекал по размерам, ростам и полнотным группам без проведения дополнительных расчетов. СПД T-FLEX/Одежда полностью исключает необходимость в нанесении межразмерных приращений. Модельная конструкция автоматически перестраивается для каждого нового размера по правилам той или иной методики, заложенной разработчиками системы и/или пользователем в модель основы.

Таким образом, реализованное в T-FLEX/Одежда размножение лекал лишено проблем, присущих традиционному их размножению по межразмерным признакам и возникающих из-за накапливаемых погрешностей на больших размерах и неудовлетворительной точности сопряжения линий, обусловленной сложностью размножаемой конструкции.

Измерение длин, периметра и площади выполняется автоматически для каждого размера детали, что позволяет осуществлять контроль за сопрягаемыми деталями.

Следует также отметить, что СПД T-FLEX/Одежда не требует от конструктора никаких специальных знаний в области программирования и позволяет активно вмешиваться в процесс работы на любой стадии расчета, конструирования и моделирования одежды, а также переходить от автоматизированного режима работ к интерактивному.

По мере повышения квалификации конструктора как пользователя компьютерных программ и роста потребностей производства неизбежна постановка задачи разработки новых моделей. Благодаря открытости системы решение этой задачи СПД T-FLEX/Одежда достаточно просто реализуется усилиями самих пользователей системы. Модельер-конструктор может самостоятельно создавать собственную базу данных для разработки уникальных конструкций новых моделей на основе ранее созданных конструкций.

При изменении базовой конструкции основы со всеми модельными и фасонными линиями происходит автоматическое изменение всех зависимых от нее деталей, входящих в модель. Таким образом, когда комплект лекал полностью разработан, имеется возможность вносить изменения сразу во всю конструкцию.

В базовой поставке системы при построении моделей основ использованы методики ЕМК ЦОТШЛ и ЕМКО СЭВ. Однако система T-FLEX/Одежда не ограничивает конструктора выбором одной из имеющихся в системе методик, а позволяет разрабатывать и использовать при работе с программой собственные методики конструирования, основанные на разработанных пользователями базовых конструкциях. Ввод новых методик и конструкций одежды может быть осуществлен как с привлечением разработчиков программы, так и усилиями самих пользователей.

В процессе работы с программой модельер-конструктор может обращаться к различным нормативным документам, заложенным в базу данных T-FLEX/Одежда. Здесь содержится информация по абсолютным величинам размерных признаков типовых фигур, конструктивным прибавкам и т.д. Вся справочная и графическая информация доступна для просмотра, редактирования и дополнения.

Работа с системой T-FLEX/Одежда

Схема работы с программой максимально приближена к схеме работы конструктора и предполагает двухступенчатое построение чертежа конструкции:

• построение базовой основы — выполняется в автоматическом режиме;
• нанесение декоративных линий, фасонных изменений и членение конструкции на детали кроя (конструктивное моделирование) — выполняется в полуавтоматическом режиме.

В системе предусмотрен расчетно-аналитический метод конструирования одежды на базе приведенных выше методик.

В условиях индивидуального изготовления швейных изделий используются два вида конструкций:

• конструкция, разработанная непосредственно по меркам конкретной фигуры;
• базовая конструкция, ориентированная на типовую фигуру определенного размера с внесением в нее изменений в соответствии с мерками конкретной фигуры.

Построение базовой основы

Работа пользователя начинается с загрузки программы в операционной системе Windows и ввода исходных для выполнения расчета данных. Для ввода и редактирования исходных данных, необходимых для получения конструкции изделия, служит многостраничное диалоговое окно. Как видно из рис. 1, диалоговое окно содержит две страницы — для ввода данных и проектирования женской и мужской одежды (в новых версиях программы предполагается появление третьего раздела — для моделирования детской одежды).

Через главное окно приложения реализуется доступ к следующим данным и операциям:

• базам данных размерных признаков типовых фигур по ОСТ;
• базам данных прибавок по заданному изделию;
• расчету и построению базовых конструкций для поясных и плечевых изделий на выбранную типовую и нетиповую фигуры по стандартным методикам и методикам заказчика;
• базовым основам конструкций плечевых и поясных изделий, а также конструкциям воротников и рукавов.

При построении базовой конструкции учитываются степень облегания, силуэт, форма рукава, осанка, наличие шва на спинке, вытачки, вид ткани, плотность, структура, состав ткани и т.д.

Для выбора базовой основы проектируемого изделия следует щелкнуть мышью на кнопке «Создать на основе», после чего на экране дисплея откроется диалог выбора прототипа основы для создания новой модели и дальнейшего конструктивного моделирования.

В качестве параметризованного прототипа для новой модели используются основы плечевых и поясных изделий, заложенные в системе T-FLEX/Одежда. Из рис. 2 видно, что первыми шагами модельера-конструктора является выбор необходимой основы изделия, а также рукава и воротника. В случае, например, моделирования женского платья возможен выбор следующих основ изделия:

• не отрезного по линии талии прямого силуэта;
• не отрезного по линии талии приталенного силуэта;
• отрезного по линии талии;
• с овальной проймой (рубашечный рукав);
• с прямоугольной проймой (рубашечный рукав);
• с рукавами кимоно без ластовиц;
• с цельнокроеными рукавами и прямой линией плеча;
• с короткими цельнокроеными рукавами «молодежный»;
• с цельнокроеными рукавами отвесной формы и ластовицей;
• с укороченными цельнокроеными рукавами и ластовицей;
• с длинными цельнокроеными рукавами и ластовицей;
• с короткими цельнокроеными рукавами без ластовиц;
• покроя полуреглан;
• покроя реглан.

Кроме того, работая с основами, пользователь может выбрать уже готовую модель, сформированную и сохраненную накануне, с различными вариантами нанесения конструктивных элементов. В этом случае автоматически заполнятся разделы «Рукава» и «Воротник», с содержимым которых пользователь может согласиться, либо выбрать другие варианты.

При выборе основы рукава пользователю доступны следующие конструкции основ:

• прямого одношовного рукава;
• зауженного втачного рукава с локтевой вытачкой;
• зауженного втачного рукава с верхним и нижним швами;
• двухшовного втачного рукава с верхней и нижней половинками;
• втачного рукава к изделию с овальной проймой;
• втачного рукава к изделию с прямоугольной проймой.

При выборе вида воротника пользователю доступны следующие варианты:

• воротники к изделию с застежкой доверху (заложена 21 модель);
• воротники плосколежащие и формы «фантази» (всего 8 моделей);
• воротники к изделиям с открытой горловиной (всего 5 моделей).

Для визуального контроля выполняемых выборок из ниспадающих списков в нижней части диалога отображаются слайды соответствующих конструкций основы, рукава и воротника.

После того как пользователь присвоит название новой модели (в приведенном примере «Платье приталенного силуэта») и выполнит операцию сохранения, она станет доступной в качестве базовой при выборе основы следующего изделия.

После определения конструкции одежды начинается этап подготовки исходных данных и параметризации созданной модели. Работа с параметрами модели выполняется в диалоговом окне «Параметры модели» (рис. 3), доступ к которому осуществляется щелчком мыши на графической кнопке «Параметры и чертежи модели». Содержимое полей диалога «Параметры модели» заполняется автоматически (это параметры мерок, конструктивных прибавок, припусков на швы и т.д.) по трем размерным признакам для типовых фигур или корректировкой их для нестандартных фигур.

Поля «Размер», «Полнотная группа» и «Рост» содержат ассоциативные списки с тремя ведущими размерными признаками (обхват груди третий, обхват бедер и рост). По мере ввода требуемых значений из списков диалога из базы данных системы автоматически выбираются соответствующие параметры, которые передаются для просмотра и редактирования в таблицу «Стандартные параметры фигуры и прибавки». После внесения, если это требуется, необходимых корректив параметры передаются в чертежи базовой конструкции основы проектируемой модели (рис. 4).

Несколько слов о дополнительных возможностях

Безусловно, приведенный сценарий построения базовой основы в СПД T-FLEX/Одежда на примере моделирования женского платья задействует только часть возможностей системы. Основная задача примера — наглядно продемонстрировать, насколько быстро и просто выполняются операции создания базовой основы любой проектируемой в системе одежды. Для получения более полного представления о заложенных в базу основах женской одежды приведем варианты для моделирования поясных изделий.

Поясные изделия системы представлены следующими базовыми чертежами основ брюк и юбок:

• брюки умеренной ширины по всей длине и низу;
• брюки с двумя вытачками на задней половине;
• широкие свободные брюки прямого силуэта с мягкими складками от пояса;
• брюки типа «бананы»;
• брюки формы «галифе» с отрезными бочками;
• брюки спортивные с цельнокроеными штрипками;
• брюки длиной до середины икры;
• брюки типа «бермуды»;
• джинсы бедровые с подкройным поясом;
• джинсы с отрезной кокеткой;
• джинсы с завышенной линией талии сзади;
• джинсы с завышенной линией талии;
• джинсы с подрезной кокеткой;
• прямая юбка на пропорциональную фигуру;
• прямая юбка с восемью вытачками;
• клин клиновой юбки;
• юбка «полусолнце»;
• юбка «солнце»;
• юбка «клеш»;
• клин «годе»;
• юбка со встречными складками;
• юбка с круговыми складками;
• готовые модели юбок для примера;
• юбки для полных женщин.

Для мужской одежды в системе предусмотрен не менее широкий набор основ.

Конструктивное моделирование

Конструктивное моделирование в СПД T-FLEX/Одежда производится пользователем путем преобразования полученной в автоматическом режиме базовой конструкции.

Процесс моделирования в системе T-FLEX/Одежда, по сути, представляет собой изменение линий выкройки-основы базовой конструкции в соответствии с выбранной моделью. Здесь доступны следующие операции:

• построение декоративных линий и фасонных изменений;
• перевод вытачек;
• изменение положения основных конструктивных линий (формирование кокеток, рельефов и т.п.);
• разведение частей деталей одежды для изменения степени ее прилегания, объемности и силуэтной формы, образование складок, сборок, клеша;
• формирование нового кроя путем составления частей конструктивных основ;
• моделирование плечевого пояса и оката рукава (частичный или полный перевод вытачек в пройму, дополнительный подъем и удлинение линии плеча, расширение изделия под проймой);
• моделирование продольных членений стана и вытачек на линии талии.

Конструктивные линии модели расчленяют изделие на отдельные части (детали) с целью создания объемной формы посредством кроя. Конструктивные линии различаются по характеру их построения. Линия членения может не взаимодействовать с вытачкой или взаимодействовать с ней различными способами: проходить через вершину вытачки, через ее ось или пересекать ее стороны. Степень взаимодействия с вытачкой, кривизна линий усложняют процесс конструктивного моделирования.

Все приведенные приемы конструктивного моделирования реализуются пользователем в графической части системы, обеспечивающей максимальную точность их выполнения. T-FLEX CAD предоставляет конструктору мощный набор инструментальных средств чертежника и позволяет реализовать проекты любой степени сложности.

Все изменения чертежа базовой конструкции сохраняются в данной модели для дальнейшей работы с ней, а также для вывода чертежей на плоттер или принтер в натуральную величину или в масштабированном виде. Если ширина принтера не позволяет выводить лекала целиком, программа автоматически разобьет лекала на отдельные участки с указанием линий их соединения (склейки).

На рис. 5 приведен пример нанесения конструктивно-декоративных линий на выкройку основы прямой юбки с последующим членением ее на детали кроя и их раскладки на ткани.

Автоматизированная раскладка деталей на ткани

Возможностей графической системы T-FLEX CAD, как правило, вполне достаточно для решения задачи раскладки небольшого числа деталей (при большом числе деталей продолжительность ручной раскладки существенно увеличивается). Для повышения производительности процесса и при работе с большим числом деталей, возможно, придется прибегнуть к специализированным компьютерным программам.

Для решения таких задач, как оптимизация раскладки деталей на плоском листе произвольной формы, компания «Топ Системы» предлагает встроенное в T-FLEX CAD приложение T-FLEX/Раскрой.

Для построения схемы раскроя заготовки, в роли которой в данном случае может выступать ткань, на детали, полученные в результате моделирования одежды в системе T-FLEX/Одежда, в главном меню CAD-системы необходимо выбрать опцию «Раскрой», а в ниспадающем меню — «Раскрой фигурный». Впрочем, расчетный модуль раскроя может быть вызван непосредственно из СПД T-FLEX/Одежда, с автоматической загрузкой всех необходимых исходных данных.

В качестве основных исходных данных программа T-FLEX/Раскрой использует геометрические данные ткани и деталей одежды. Геометрические данные могут быть введены вручную (для прямоугольной заготовки) или считаны с чертежа документа T-FLEX CAD автоматически. Для учета текстуры материала пользователем задаются допустимые углы поворота деталей и шаг деталей кроя.

Компьютерная раскладка деталей одежды на ткани выполняется в интерактивном режиме. Программа позволяет сначала выполнить весь расчет автоматически, а затем, при необходимости, скорректировать положение деталей на заготовке вручную либо всю работу выполнить путем перетаскивания деталей при помощи мыши (по технологии drag-and-drop), поворачивая их при необходимости на заданные углы поворота.

Приложение T-FLEX/Раскрой полностью контролирует действия пользователя, автоматически корректируя положение перетаскиваемых деталей и не позволяя им накладываться друг на друга или располагаться ближе заданной минимально допустимой перемычки между деталями. Для точного перемещения деталей служит функция «Переместить», позволяющая перемещать одну или несколько деталей в указанном направлении на заданное расстояние или до сопряжения с остальными деталями раскладки, с учетом минимально допустимого зазора между ними, или до края заготовки (рис. 6).

Полученная схема раскроя сохраняется в документе T-FLEX CAD (рис. 7) и доступна в любой момент для пересчета, модификации или добавления новых деталей с целью увеличения коэффициента раскроя материала.

***

Применение СПД T-FLEX/Одежда в повседневной практике вносит существенные изменения в процесс конструктивного моделирования одежды, облегчает труд модельера-конструктора и освобождает время для творческой работы. Благодаря использованию компьютерных технологий в швейном производстве риск выпуска бракованной продукции по вине модельера-конструктора сводится к минимуму и, что немаловажно, делает его работу более социально привлекательной.

«САПР и графика» 7'2001