[논문]3차원 정보가 반영된 브래지어 패턴 설계 -Ruled surface의 활용-

이예진; 홍경희

문제 정의

하였다. 둘째, 전개 패턴을 다시 입체화하여 3 차원 인대에 부착시켜 봄으로써 ruled surface 방법론을 검증하고 실제 활용성을 검토하고자 하였다. 셋째, 궁극적으로 몸에 잘 피트 되는 특수복에서 해결해야 할 입체적인 인체 부분에 대하여 3차원 정보가 반영된 패턴의 제작방법에 대한 기초 연구를 수행하고자 하였다.
본 연구에서는 3차원 입체와 2차원 전개 패턴 사이의 연관성을 파악하고 이를 통해 3차원 정보를 패턴 설계에 응용하기 위하여 ruled surface를 의복의 패턴에 적용하는 방법을 연구하였다. Ruled surface를 이용하기 위해서는 인체를 구획화 한 후 분리된 도형의 곡선을 NURBS 곡선으로 표현하는 것이 필요하다.
둘째, 전개 패턴을 다시 입체화하여 3 차원 인대에 부착시켜 봄으로써 ruled surface 방법론을 검증하고 실제 활용성을 검토하고자 하였다. 셋째, 궁극적으로 몸에 잘 피트 되는 특수복에서 해결해야 할 입체적인 인체 부분에 대하여 3차원 정보가 반영된 패턴의 제작방법에 대한 기초 연구를 수행하고자 하였다.
이에 본 연구에서는 상반신 중 3차원적 인 특성 이 뚜렷한 여성의 가슴에 사용하는 브래지어를 대상으로 유방 부근뿐 아니라, 인체 측면을 따라 구성되는 날개 부분을 ruled surface를 적용하여 평면 패턴화 하는 방법을 연구하고자 하였다. 여성의 가슴 부위는 3차원적인 특성이 강해, 패턴 설계에 있어 가장 어려운 부분 중하나이다.

가설 설정

둘째, 광목을 이용하여 인대에 부착 시켜 얼마나 잘 맞는지를 살펴보았다. 셋째, 3차원 영상에서의 겉면적과 2차원 전개.패턴의 겉면적을 비교하였다.

제안 방법

4>에서 보이는 바와 같은 ruled surface의 정의를 그대로 사용할 수가 없어 <Fig. 6>과같이 1개의 NURBS 곡선과 고정된 점을 직선으로 연결하는 방법으로 모형화 하였다.
Ruled surface 모형의 전개에 의해 얻어진 최종 패턴을 검증하기 위해 3가지 방법을 사용하였다. 첫째, 3차원 영상에서의 곡선 길이와 최종으로 얻어진 2차원 전개 패턴에서의 길이를 비교하였다.
광목으로 제작한 후 얼마나 잘 맞는지에 대한 분석은 광목을 인대에 부착 시키기 전과 부착 후의 3차원 영상을 겹쳐서 들뜨는 정도로 알아보았다. 앞판과 날개는 2차원 패턴을 그대로 광목으로 옮겨 만들었고 <Fig.
첫째, 3차원 영상에서의 곡선 길이와 최종으로 얻어진 2차원 전개 패턴에서의 길이를 비교하였다. 둘째, 광목을 이용하여 인대에 부착 시켜 얼마나 잘 맞는지를 살펴보았다. 셋째, 3차원 영상에서의 겉면적과 2차원 전개.
모형화의 전개로 획득된 2차원 평면 패턴을 dxf파일로 변환 한 후 Yuka apparel CAD system에서 B-spline곡선을 이용하여 최종적으로 정리하였다. 이를 통해 얻어진 최종 패턴은 <Fig.
첫째, 3차원 영상에서의 곡선 길이와 최종으로 얻어진 2차원 전개 패턴에서의 길이를 비교하였다. 둘째, 광목을 이용하여 인대에 부착 시켜 얼마나 잘 맞는지를 살펴보았다.
첫째, 여성 인대의 가슴부위에 그려진 브래지어의 각 부분에 대한 3차원 정보를 획득하고 이것을 2차원 패턴으로 전개하는 방법을 ruled surface를 이용하여 연구하고자 하였다. 둘째, 전개 패턴을 다시 입체화하여 3 차원 인대에 부착시켜 봄으로써 ruled surface 방법론을 검증하고 실제 활용성을 검토하고자 하였다.
셋째, 3차원 영상에서의 겉면적과 2차원 전개.패턴의 겉면적을 비교하였다.
2>와 같다. 획득된 영상 위의 디자인 라인을 따라 RapidForm 2004를 이용하여 곡선을 그리고 각각을 분리해 낸 후 모형화에 필요한 3차원 정보를 얻었다(Fig. 3).

대상 데이터

본 연구에서는 <Fig. 1>의 표준 사이즈의 여성용인대(가슴둘레; 86cm, 허리둘레; 65cm)를 사용하였다. 인대에 원하는 디자인 라인을 형성시키고 3차원 스캐너인 Phase-shifting projection moire(Intek Plus, Co,Ltd.
1>의 표준 사이즈의 여성용인대(가슴둘레; 86cm, 허리둘레; 65cm)를 사용하였다. 인대에 원하는 디자인 라인을 형성시키고 3차원 스캐너인 Phase-shifting projection moire(Intek Plus, Co,Ltd., Korea)를 이용하여 상반신의 3차원 영상을 획득하였다. 3차원 스캐너의 성능은 <Table 1>과 같다.

데이터처리

획득된 3차원 영상으로부터 디자인 라인에 따라 구획화하고 분리하는 작업과 ruled surface 모형화에 필요한 3차원 정보 추출, 전개 패턴 검증은 상용 프로그램인 RapidForm 2004(INUS Technology, Inc.,Korea)를 사용하였다. 그리고 구획화된 영역을 분리하여 ruled surface로 모형화하고 이를 전개하는 것은CAD .

이론/모형

그리고 구획화된 영역을 분리하여 ruled surface로 모형화하고 이를 전개하는 것은CAD . CAM 프로그램 인 I-DEAS(UGS-plm solutions,USA)를, 전개로 얻은 패턴을 수정하는 것은 Yukaapparel CAD system(Youthhitech, Co, Ltd., Korea)을 사용하였다.
즉 컵의 3차원 영상에서 곡선 정보와 고정된 점의 좌표값을 얻은 후 고정된 점을 곡선의 궤도를 따라서 직선으로 연결하여 ruled surface 모형을 생성하였다. 만들어진 컵의 ruled surface 모형은 <Fig.

성능/효과

수 있었다. 그 결과 ruled surface를 활용하면 3차원 영상에서 직접 디자인 한 라인을 패턴화 하는데 용이하며, 외곽선, 다트량, 면적 등을 정량화 할 수 있는 장점이 있음을 알 수 있었다. 이에 대한 검증을 공극량의 분포를 이용하여 실시한 결과 오차가 5% 이내로 잘 피트됨을 알 수 있었다.
14>는 두 영상을 겹쳤을 때의 공간 분포를 grey level상의 분포도로 나타낸 것이다. 앞판, 날개, 컵의 들뜨는 정도가 각각 평균 0.73mm, 0.77mm, 0.47mm로 패턴이 비교적 잘 맞음을 확인 할 수 있었다.
11>과<Table 2>에서 보는 바와 같이 3차원영상에서의 곡선 길이와 최종으로 얻어진 2차원 패턴에서의 길이는 11개의 부위 중 3개 부분(c, h, i)에서 1mm씩의 오차가 있었고 나머지는 정확하게 일치하였다. 이것으로 ruled surface 모형화의 전개를 통해 획득된 2차원 패턴은 곡선의 정보를 그대로 가지고 있는 장점이 있는 것을 알 수 있었다.
그 결과 ruled surface를 활용하면 3차원 영상에서 직접 디자인 한 라인을 패턴화 하는데 용이하며, 외곽선, 다트량, 면적 등을 정량화 할 수 있는 장점이 있음을 알 수 있었다. 이에 대한 검증을 공극량의 분포를 이용하여 실시한 결과 오차가 5% 이내로 잘 피트됨을 알 수 있었다.
전반적으로 상반신에 디자인 라인을 그리고, 분리한 후, 이에 대한 ruled surface 모형화를 잘 이용하면 가장 입체적인 여성 가슴의 각 부위에 대해서 3차원 특성이 반영된 2차원 패턴 조각을 잘 모사함을 확인할 수 있었다. 그 결과 ruled surface를 활용하면 3차원 영상에서 직접 디자인 한 라인을 패턴화 하는데 용이하며, 외곽선, 다트량, 면적 등을 정량화 할 수 있는 장점이 있음을 알 수 있었다.

후속연구

1-5%의 오차는 봉제시나 착용시에 직물 조직의 유연성으로 커버가 될 수도 있으나 더욱 완벽하게 하려면 3차원 상에서의 면적과 2차원 전개 패턴에서의 면적을 비교하여 앞으로 보완하는 방법이 연구 되어야 할 것이다.
본 연구에 적용된 방법은 인체를 구획화하면 인체의 다른 부분에도 적용이 가능하므로 인체의 3차원적인 특징을 고려한 특수 용품의 패턴 설계(복대, 팔꿈치 보호대, 손목 보호대 등)나 몸에 피트 되는 특수복 등의 제작에도 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

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