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문제 정의
- 따라서 본 연구는 성인 남성의 체간부 형태를 유형화한 선행연구 자료를 바탕으로 성인 남성 대표체형에 해당되는 대표모델의 3D 인체형상을 2D 평면 전개하여 얻은 체표전개도를 이용하여 신축성 소재 및 신체밀착형 의복 설계뿐 아니라, 다양한 아이템과 디자인으로 패턴의 전개가 용이한 밀착원형으로 개발하여 그 설계방법을 제시하는데 목적이 있다.
- 본 연구는 3D 인체스캔데이터에 의해 성인 남성의 체간부 형태를 유형화한 선행연구 자료를 바탕으로, 성인 남성 대표체형에 해당되는 대표모델의 3D 인체형상을 2D 평면 전개하여 얻은 체표원형을 이용하여 신축성 소재 및 신체밀착형 의복 설계뿐 아니라, 다양한 아이템과 디자인으로 패턴의 전개가 용이한 밀착원형으로 개발하여 그 설계방법을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 1차 외관 평가 결과를 바탕으로 평가점수 3.5점 이하의 항목에 대해 패턴을 수정․보완하였다. 체표원형을 완성하기 위한 패턴의 보정작업임을 감안하여 최대한 체표전개도의 형태는 유지하면서 기준점을 설정하는 과정과 평면화를 진행하는 과정에서 생긴 불안정한 곡선들을 정리하는 범위 내에서 최소한의 수정․보완작업을 하였다.
- 가상 착의 평가항목은 전․측․후면에서의 각 부위의 형태, 위치, 길이 등의 외관 관능평가 항목 40개로 구성되었으며, 매우 적절한 편이다(5점)에서 매우 적절하지 않은 편이다(1점)까지 5점 척도로 평가하도록 하였다. 3점 이하의 낮은 평가 점수를 받은 항목에 대해서는 좁다, 넓다, 앞쪽으로 치우침, 뒤쪽으로 치우침 등의 구체적인 평가 내용을 기술하도록 하였다.
- 3차원 인체형상을 평면 전개하여 체표전개도를 추출하고, 대표모델에게 가상 착의하여 1․2차의 착의평가를 실시한 후 수정․보완 작업과 직선화 작업을 거쳐 최종 완성된 성인남성 대표체형을 위한 밀착원형의 설계법을 아래에 제시하였다. 체표면을 전개한 패턴을 그대로 제시하기에는 활용성에 한계를 가지므로 원형의 일반화를 위하여 패턴의 항목들을 제도식으로 환산하여 제시하였다.
- 3차원 인체형상의 메쉬(mesh)위에 기준점을 연결하여 기준선을 설정하였다. 설정된 가로기준선은 젖꼭지점 위치에서 앞․뒤중심선에 수평으로 내린 선(가슴둘레선), 허리옆점에서 앞․뒤중심선까지를 연결하는 수평선(허리둘레선), 엉덩이돌출점에서의 수평단면 분할에 의해 생긴 경계면을 연결하는 수평선(엉덩이둘레선), 허리둘레선과 엉덩이둘레선 사이를 이등분하는 수평선, 목뒤점에서 가슴둘레선과 뒤중심선의 교차점까지의 거리를 이등분하는 위치에서 진동둘레선에 수평으로 내린 선(등품선)이며, 세로기준선은 목앞․뒤점을 통과하는 수직단면에 의해 생긴 인체의 앞쪽 경계면을 연결하는 수직선(앞중심선), 목앞․뒤점을 통과하는 수직단면에 의해 생긴 인체의 뒤쪽 경계면을 연결하는 수직선(뒤중심선), 겨드랑점에서 허리옆점을 지나 엉덩이둘레선까지 수직으로 내린 선(옆선), 어깨가운데점에서 젖꼭지점을 지나 앞허리너비의 1/2점과 앞엉덩이너비의 1/2점을 지나는 선(앞다트생성위치), 어깨가운데점에서 등품의 1/2점을 지나 뒤가슴․허리․엉덩이너비의 1/2점을 차례로 지나는 선(뒤다트생성위치)이며, [Fig.
- 연구방법은 3D 스캔형상이용법을 활용하여, 선행연구에서 대표체형으로 구분되었던 3D 인체형상자료 중 인체부위 항목별 치수가 대표체형의 평균값에 가장 근접하는 대표모델을 선정하였다. Rapidform XOR3 프로그램에서 선정된 대표모델의 3D 인체형상 위에 기준점과 기준선, block과 triangle를 설정하고, 2차원의 개체로 전개가 가능한 Pepakura Designer 3 program에서 import하여 2차원 삼각조각으로 변환하였고, Yuka pattern making program을 이용하여 분할된 삼각조각들의 꼭지점들을 연결하여 기준선에 의해 분할된 block들의 평면패턴을 완성하고, 이것을 연결하여 앞판과 뒤판의 2 piece로 구성되는 의복 패턴으로 조합하여 체표전개도로 추출을 완성하였다. 추출된 체표전개도 대표모델에게 가상 착의하여 1․2차의 착의평가와 직선화 작업을 실시한 후 수정․보완하여 최종 성인남성 대표체형을 위한 밀착원형으로 완성하고 그 설계법을 제시하였다.
- Surface body를 mesh 상태로 변환하고 global remesh와 decimate 기능을 사용하여 3차원 인체 형상의 형태적인 변형이 최대한 일어나지 않는 범위 내에서 mesh구조를 재조정하여 triangle mesh의 수를 줄여 평면화 작업이 용이하도록 하였다.
- 가상 착의 평가항목은 전․측․후면에서의 각 부위의 형태, 위치, 길이 등의 외관 관능평가 항목 40개로 구성되었으며, 매우 적절한 편이다(5점)에서 매우 적절하지 않은 편이다(1점)까지 5점 척도로 평가하도록 하였다.
- 가상의상 제작은 대표모델의 3차원 인체형상(obj파일)을 3차원 가상 착의 시스템인 (주)클로버츄얼패션의 CLO-3D 프로그램에서 불러와서 가상 Avatar를 생성시킨 후, pattern 프로그램에서 dxf파일로 저장한 체표전개도를 import하여 다트선, 옆선과 어깨선, 중심선 등 봉제선을 설정하여 가상 Avatar의 주변에 배치시키고 시뮬레이션하여 완성하였다. 가상실험복의 소재는 가상 착의 프로그램 내에서 기본적으로 제공되는 cotton 100%, R_cotton _cloth_CLO_V1을 사용하였다.
- 4cm 줄여주면서 앞과 자연스럽게 연결될 수 있도록 앞밑단선의 높이를 함께 줄여 수정하였다. 그 외 앞목둘레선과 암홀선의 형태를 자연스러운 곡선이 되도록 수정하였다.
- 기준선을 설정하기에 앞서 밀착원형을 설계하는데 필요한 인체 부위만을 남겨두기 위해 대표모델의 3차원 인체형상 위에 엉덩이돌출점과 목앞․뒤점을 통과하는 수평․수직단면을 생성하여 인체를 분할․삭제하였다. 또한 어깨가쪽점․겨드랑앞벽점․겨드랑앞접힘점․겨드랑점․겨드랑뒤접힘점․겨드랑뒤벽점을 차례로 지나는 겨드랑선(암홀선)과 목앞․뒤․옆점을 지나는 목둘레선을 기준으로 인체를 분할․삭제하였다[Fig.
- 0cm로 설정하였다. 뒤어깨경사는 뒤목높이 3.5cm 올린 옆목점과 뒤목점의 기준수평선에서 뒤품선에 0.4cm를 내린 점을 연결하여 설정하고, 앞어깨경사는 뒤목점의 기준수평선에서 앞품선에 3.0cm를 내린점과 뒤목점의 기준수평선에서 0.9cm 올린 옆목점을 연결하고, 뒤중심경사는 진동깊이의 1/4등분점에서 뒤허리둘레선과 뒤엉덩이둘레선에 3.0cm, 2.9cm 들어온 점을 연결하여 설정하였다. 앞가슴둘레는 C/4‒1(앞뒤차)cm, 뒤가슴둘레는 C/4+1(앞뒤차)+0.
- 0cm로 설정하였다. 뒤어깨경사는 뒤목높이 3.5cm 올린 옆목점과 뒤목점의 기준수평선에서 뒤품선에 0.4cm를 내린점을 연결하여 설정하였고, 앞어깨경사는 뒤목점의 기준수평선에서 앞품선에 3.0cm를 내린점과 뒤목점의 기준수평선에서 0.9cm 올린 옆목점을 연결하여 설정하였다. 뒤중심경사는 진동깊이의 1/4등분점에서 뒤허리둘레선과 뒤엉덩이둘레선에서 3.
- 9cm 올린 옆목점을 연결하여 설정하였다. 뒤중심경사는 진동깊이의 1/4등분점에서 뒤허리둘레선과 뒤엉덩이둘레선에서 3.0cm, 2.9cm 들어온 점을 연결하여 설정하였다. 앞가슴둘레는 C/4‒1(앞뒤차)cm, 뒤가슴둘레는 C/4+1(앞뒤차)+0.
- 15cm를 내려주었다. 뒤품너비는 넓다고 평가되어 0.3cm를 줄여주었고, 뒷길이가 길다고 평가되어 뒤밑단선을 0.4cm 줄여주면서 앞과 자연스럽게 연결될 수 있도록 앞밑단선의 높이를 함께 줄여 수정하였다. 그 외 앞목둘레선과 암홀선의 형태를 자연스러운 곡선이 되도록 수정하였다.
- 개발된 밀착원형의 구체적인 설계법은 다음과 같다. 등길이와 엉덩이옆길이, 어깨길이는 실측치를, 진동깊이는 C/4‒1.7cm, 앞품과 뒤품은 실측치/2‒0.2cm,앞목너비는 목밑둘레/5‒1.3cm, 뒤목너비는 목밑둘레 /5cm, 뒤목깊이는 3.5cm, 앞목깊이는 목밑둘레/5‒1.2cm로 설정하였다. 어깨다트는 어깨길이의 이등분점과 뒤품선의 이등분점에서 암홀쪽으로 0.
- 등길이와 엉덩이옆길이는 실측치를, 진동깊이는 대표체형이 등길이가 짧은 유형이므로 C/4‒1.7cm로 설정하고, 앞품과 뒤품은 실측치/2‒0.2cm, 어깨길이는실측치로 설정하였다. 앞목너비는 목밑둘레/5‒1.
- 일반적으로 의복의 원형설계는 불특정 다수의 복잡 다양한 체형을 커버할 수 있도록 효율적으로 설계가 되어야 하기 때문에 특정 개인의 인체곡선이 그대로 표현된 체표원형의 곡선들을 원형 설계에 그대로 적용하는 것은 효율적이지 않다. 또한 설계하고자 하는 원형의 구성학적인 형태를 고려해야 하므로 본 연구에서는 체표원형의 앞중심을 수직선으로 수정하고, 곡선다트의 끝점들을 직선으로 연결하여 닫힌 구조의 직선다트를 설계하였으며, 이에 따라 옆선을 재설정하여 1차의 직선화 작업을 실행하였다. 본 연구에서는 체표원형에 다트량을 줄여주고 그 양만큼을 뒤중심선과 옆선에서 조절하였으며, 앞․뒤허리다트의 길이는 체표전개도의 외관평가점수를 참고하여 수정하는 것으로 2차의 직선화 작업을 실행하였다.
- 기준선을 설정하기에 앞서 밀착원형을 설계하는데 필요한 인체 부위만을 남겨두기 위해 대표모델의 3차원 인체형상 위에 엉덩이돌출점과 목앞․뒤점을 통과하는 수평․수직단면을 생성하여 인체를 분할․삭제하였다. 또한 어깨가쪽점․겨드랑앞벽점․겨드랑앞접힘점․겨드랑점․겨드랑뒤접힘점․겨드랑뒤벽점을 차례로 지나는 겨드랑선(암홀선)과 목앞․뒤․옆점을 지나는 목둘레선을 기준으로 인체를 분할․삭제하였다[Fig. 1].
- 본 연구는 3D 스캔형상이용법을 활용하여 3차원의 컴퓨터 프로그램 상에서 인체의 체표면을 평면 전개하여 성인남성의 대표체형에 해당되는 체표전개도를 추출하였으며, 대표모델에게 가상 착의하여 1․2차의 착의평가를 실시한 후 수정․보완하여 최종 성인남성 대표체형을 위한 밀착원형으로 완성하였다.
- 본 연구에서는 Garland(1999)의 triangle simplification 원리를 적용하여 triangle mesh의 수를 줄이는 것이 효과적일 것이라 판단하고, 선행연구(Lee & Hong, 2005)를 참고하여 분할된 surface의 총면적을 4cm2를 나눈값으로 triangle mesh의 개수를 정하였다.
- 또한 설계하고자 하는 원형의 구성학적인 형태를 고려해야 하므로 본 연구에서는 체표원형의 앞중심을 수직선으로 수정하고, 곡선다트의 끝점들을 직선으로 연결하여 닫힌 구조의 직선다트를 설계하였으며, 이에 따라 옆선을 재설정하여 1차의 직선화 작업을 실행하였다. 본 연구에서는 체표원형에 다트량을 줄여주고 그 양만큼을 뒤중심선과 옆선에서 조절하였으며, 앞․뒤허리다트의 길이는 체표전개도의 외관평가점수를 참고하여 수정하는 것으로 2차의 직선화 작업을 실행하였다.
- 설계법은 인체의 맞음새와 제도 시 편의성을 고려하여 등길이와 엉덩이옆길이, 앞․뒤품, 어깨길이 등은 인체 실측치를, 목너비와 목깊이는 목밑둘레를, 진동깊이는 인체항목 중에 겨드랑둘레와 상관관계가 높은 가슴둘레를 적용하여 설계하도록 하였다.
- 3차원 인체형상의 메쉬(mesh)위에 기준점을 연결하여 기준선을 설정하였다. 설정된 가로기준선은 젖꼭지점 위치에서 앞․뒤중심선에 수평으로 내린 선(가슴둘레선), 허리옆점에서 앞․뒤중심선까지를 연결하는 수평선(허리둘레선), 엉덩이돌출점에서의 수평단면 분할에 의해 생긴 경계면을 연결하는 수평선(엉덩이둘레선), 허리둘레선과 엉덩이둘레선 사이를 이등분하는 수평선, 목뒤점에서 가슴둘레선과 뒤중심선의 교차점까지의 거리를 이등분하는 위치에서 진동둘레선에 수평으로 내린 선(등품선)이며, 세로기준선은 목앞․뒤점을 통과하는 수직단면에 의해 생긴 인체의 앞쪽 경계면을 연결하는 수직선(앞중심선), 목앞․뒤점을 통과하는 수직단면에 의해 생긴 인체의 뒤쪽 경계면을 연결하는 수직선(뒤중심선), 겨드랑점에서 허리옆점을 지나 엉덩이둘레선까지 수직으로 내린 선(옆선), 어깨가운데점에서 젖꼭지점을 지나 앞허리너비의 1/2점과 앞엉덩이너비의 1/2점을 지나는 선(앞다트생성위치), 어깨가운데점에서 등품의 1/2점을 지나 뒤가슴․허리․엉덩이너비의 1/2점을 차례로 지나는 선(뒤다트생성위치)이며, [Fig. 2]에 그 모습을 제시하였다.
- 설정된 기준선에 의해 앞면과 뒷면은 8개와 10개의 블록으로 나뉘어졌으며, 이 블록들을 2차원 평면 전개가 쉬운 면(face)의 상태로 만들기 위해 3차원 인체의 mesh형상을 기반으로 한 인체 표면을 boundary fit(경계편집)하여 자유곡면 형태의 surface body(안이 비어 있는 바디, surface:곡선의 3차원적 표현으로 곡면)를 생성시키고, 블록별로 surface를 분할(trim-region)하여 저장하였다[Fig. 3].
- 2cm를 줄여주고 그 양만큼을 옆선의 엉덩이선에서 늘려주었다. 앞허리다트량을 0.5cm 줄여주고, 옆선의 허리선에서 0.5cm를 줄여 재설정하였으며 뒤어깨다트 끝점에서 뒤중심선에 수평으로 선을 그려 절개하면서 뒤중심 패턴을 회전시켜 뒤어깨다트량을 줄여주었다. 앞다트의 허리선 위․아래의 다트길이는 2cm와 7.
- 연구방법은 3D 스캔형상이용법을 활용하여, 선행연구에서 대표체형으로 구분되었던 3D 인체형상자료 중 인체부위 항목별 치수가 대표체형의 평균값에 가장 근접하는 대표모델을 선정하였다. Rapidform XOR3 프로그램에서 선정된 대표모델의 3D 인체형상 위에 기준점과 기준선, block과 triangle를 설정하고, 2차원의 개체로 전개가 가능한 Pepakura Designer 3 program에서 import하여 2차원 삼각조각으로 변환하였고, Yuka pattern making program을 이용하여 분할된 삼각조각들의 꼭지점들을 연결하여 기준선에 의해 분할된 block들의 평면패턴을 완성하고, 이것을 연결하여 앞판과 뒤판의 2 piece로 구성되는 의복 패턴으로 조합하여 체표전개도로 추출을 완성하였다.
- 완성된 체표전개도가 밀착원형으로 활용가능한 정도의 정확성을 가지고 있는지를 확인하기 위하여 2차원 체표전개도와 3차원 인체스캔데이터의 치수를 비교하였다[Fig. 7]. 3차원 인체를 2차원 평면으로 전개하고, 블록의 조각들을 연결하는 과정에서 겹침과 벌어짐에 의한 치수의 오차가 발생하였는지에 대해 길이와 둘레 항목별 차이를 백분율로 계산하여 그 오차를 살펴본 결과, [Table 2]에서 제시된 결과와 같이 인체 부위별 오차범위는 100±2% 이내로 아주 높은 정확도를 나타내었다.
- 완성된 체표전개도를 대표체형의 대표모델에게 가상 착의하여 1차․2차의 착의평가를 실시한 후 수정․보완하여 최종 성인남성 대표체형을 위한 밀착원형으로 완성하였다. 작업자의 의도가 많이 반영되는 체표면의 평면화 과정에서 인체 곡면형태가 변형없이 잘 유지되었는지를 착의평가에 의해 확인한 후 수정과정을 거친 후에 밀착원형으로 제시하는 것이 타당하다고 판단되어 착의평가에 의한 수정․보완 작업을 진행한 후 밀착원형으로 제시하였다.
- 의복 원형의 구성학적 기준을 고려하여 인체 형상 특징을 대표하는 인체의 기준점을 정하고, 이 점들을 연결하여 인체 체표면을 분할하는 기준선으로 설정하였다. 기준점과 기준선은 대표체형에 해당되는 성인 남성 대표모델의 3차원 인체형상 위에 설정하였으며, Rapidform XOR3 프로그램이 사용되었다.
- 본 연구에서 인체기준점은 산업자원부 기술표준원의 표준인체 측정법(Korean Agency for Technology and Standards [KATS], 2004)을 참조하여 인체의 변곡점이나 원형 설계에 필요한 구조적 절개선 또는 다트가 위치할 곳 등을 고려하여 설정하였으며, 인체 기준선은 체표면 분할의 기준이 되며, 패턴의 절개선 또는 다트선 등으로 연결되기 때문에 앞과 뒤의 2피스(piece)로 설계되는 본 연구의 밀착원형의 구성학적 구조를 고려함과 동시에 체표면의 평면 전개 작업이 용이할 수 있도록 인체의 변곡이 심한 곳을 분할할 수 있도록 설정하였다. 이에 따라 설정된 기준점은 목앞․뒤․옆점, 어깨가운데점, 어깨가쪽점, 겨드랑앞․뒤벽점, 겨드랑앞․뒤접힘점, 겨드랑점, 젖꼭지점, 허리옆점, 엉덩이돌출점, 앞․뒤허리너비의 1/2점(뒤허리너비의 1/2점은 앞허리너비 1/2점의 투영점), 앞․뒤엉덩이너비의 1/2점(뒤엉덩이너비의 1/2점은 앞엉덩이너비 1/2점의 투영점), 뒤가슴너비의 1/2점, 등품의 1/2점으로 KATS의 3차원 인체스캔 데이터상에 설정되어 있는 기준점의 위치를 기반으로 하여 설정하였다.
- 완성된 체표전개도를 대표체형의 대표모델에게 가상 착의하여 1차․2차의 착의평가를 실시한 후 수정․보완하여 최종 성인남성 대표체형을 위한 밀착원형으로 완성하였다. 작업자의 의도가 많이 반영되는 체표면의 평면화 과정에서 인체 곡면형태가 변형없이 잘 유지되었는지를 착의평가에 의해 확인한 후 수정과정을 거친 후에 밀착원형으로 제시하는 것이 타당하다고 판단되어 착의평가에 의한 수정․보완 작업을 진행한 후 밀착원형으로 제시하였다.
- 3차원 인체형상을 평면 전개하여 체표전개도를 추출하고, 대표모델에게 가상 착의하여 1․2차의 착의평가를 실시한 후 수정․보완 작업과 직선화 작업을 거쳐 최종 완성된 성인남성 대표체형을 위한 밀착원형의 설계법을 아래에 제시하였다. 체표면을 전개한 패턴을 그대로 제시하기에는 활용성에 한계를 가지므로 원형의 일반화를 위하여 패턴의 항목들을 제도식으로 환산하여 제시하였다. 설계법은 인체의 맞음새와 제도 시 편의성을 고려하여 등길이와 엉덩이옆길이, 앞․뒤품, 어깨길이 등은 인체 실측치를, 목너비와 목깊이는 목밑둘레를, 진동깊이는 인체항목 중에 겨드랑둘레와 상관관계가 높은 가슴둘레를 적용하여 설계하도록 하였다.
- 체표면의 평면 전개된 block의 패턴들을 연결하여 앞판과 뒤판의 2 piece로 구성되는 의복 패턴으로 조합하였다. 앞․뒤중심을 수직기준선으로 하여 앞․뒤 허리선과 뒤어깨에 각각 1개의 다트가 생성되도록 유도하면서 block의 꼭지점과 선을 자연스럽게 연결하고, block들의 형태를 유지하면서 외곽을 곡선으로 연결하여 체표전개도로 완성하였다[Fig.
- 체표면의 평면 전개를 위해 Rapidform XOR3 프로그램에서 export한 분할된 triangle mesh 파일들을 X, Y상의 좌표 값만을 갖는 2차원의 개체로 전개가 가능한 Pepakura Designer 3 program에서 import하여 2차원 삼각조각으로 변환하였고, Yuka pattern making program을 이용하여 분할된 삼각조각들의 꼭지점들을 연결하여 기준선에 의해 분할된 block들의 평면패턴을 완성하였다. 삼각조각들의 연결과정에서 조각들 간의 겹침과 벌어짐이 일어나는 현상은 인체 곡면의 형상을 평면화함에 따라 발생되는 자연스러운 결과로, 길이와 면적의 증감을 최소화하는 방향으로 조합되었다.
- 5점 이하의 항목에 대해 패턴을 수정․보완하였다. 체표원형을 완성하기 위한 패턴의 보정작업임을 감안하여 최대한 체표전개도의 형태는 유지하면서 기준점을 설정하는 과정과 평면화를 진행하는 과정에서 생긴 불안정한 곡선들을 정리하는 범위 내에서 최소한의 수정․보완작업을 하였다. 먼저, 전․후면의 평가에서 옆목너비가 좁다고 평가되었으므로 앞․뒤 패턴의 어깨선을 옆목점에서 0.
- 체표원형의 곡선들을 의복설계에 적합한 선들로 변환하기 위하여 직선화 작업을 실시하였다. 일반적으로 의복의 원형설계는 불특정 다수의 복잡 다양한 체형을 커버할 수 있도록 효율적으로 설계가 되어야 하기 때문에 특정 개인의 인체곡선이 그대로 표현된 체표원형의 곡선들을 원형 설계에 그대로 적용하는 것은 효율적이지 않다.
- 대표체형의 체표전개도 추출을 위한 3D 대표모델은 체형 분류를 위해 선정된 인체부위 항목들의 대표체형 평균값에 최대한 근접하는 1명을 선정하였다. 체형유형의 크기 특징을 잘 나타낼 수 있는 가슴둘레, 허리둘레, 배둘레, 엉덩이 둘레 등 둘레항목과 연령에 따른 측면의 형상을 알 수 있는 항목인 등길이, 앞중심길이, 목옆허리둘레선길이, 목옆뒤허리둘레선길이 등을 우선적으로 적용하여 대표모델을 선정하였다. 선행연구에서 분류되어 제시된 대표체형의 주요 인체부위 항목 평균값과 선정된 대표모델의 인체부위 항목별 평균 치수는 아래의 [Table 1]과 같다.
- Rapidform XOR3 프로그램에서 선정된 대표모델의 3D 인체형상 위에 기준점과 기준선, block과 triangle를 설정하고, 2차원의 개체로 전개가 가능한 Pepakura Designer 3 program에서 import하여 2차원 삼각조각으로 변환하였고, Yuka pattern making program을 이용하여 분할된 삼각조각들의 꼭지점들을 연결하여 기준선에 의해 분할된 block들의 평면패턴을 완성하고, 이것을 연결하여 앞판과 뒤판의 2 piece로 구성되는 의복 패턴으로 조합하여 체표전개도로 추출을 완성하였다. 추출된 체표전개도 대표모델에게 가상 착의하여 1․2차의 착의평가와 직선화 작업을 실시한 후 수정․보완하여 최종 성인남성 대표체형을 위한 밀착원형으로 완성하고 그 설계법을 제시하였다. 가상 착의 평가 결과에 대한 자료분석은 평가자 점수의 평균값과 표준편차를 중심으로 비교․분석하였다.
- 형태변형을 최소화하기 위해 축소율(reduction ratio) 70% 이하에서 반복적인 decimate 명령을 실행하여 3차원 surface를 단순화된 triangle mesh 상태로 전환하였다[Fig. 4].
대상 데이터
- 가상의상 제작은 대표모델의 3차원 인체형상(obj파일)을 3차원 가상 착의 시스템인 (주)클로버츄얼패션의 CLO-3D 프로그램에서 불러와서 가상 Avatar를 생성시킨 후, pattern 프로그램에서 dxf파일로 저장한 체표전개도를 import하여 다트선, 옆선과 어깨선, 중심선 등 봉제선을 설정하여 가상 Avatar의 주변에 배치시키고 시뮬레이션하여 완성하였다. 가상실험복의 소재는 가상 착의 프로그램 내에서 기본적으로 제공되는 cotton 100%, R_cotton _cloth_CLO_V1을 사용하였다.
- 대표체형의 체표전개도 추출을 위한 3D 대표모델은 체형 분류를 위해 선정된 인체부위 항목들의 대표체형 평균값에 최대한 근접하는 1명을 선정하였다. 체형유형의 크기 특징을 잘 나타낼 수 있는 가슴둘레, 허리둘레, 배둘레, 엉덩이 둘레 등 둘레항목과 연령에 따른 측면의 형상을 알 수 있는 항목인 등길이, 앞중심길이, 목옆허리둘레선길이, 목옆뒤허리둘레선길이 등을 우선적으로 적용하여 대표모델을 선정하였다.
- 본 연구는 3차원 인체스캔데이터에 의해 성인남성(20~75세)의 체간부 형태를 유형화한 선행연구(Hong, 2019)를 참고하여, 그중 대표체형에 해당되는 3D 인체형상자료를 연구에 활용하였다. 선행연구에서 분류된 대표체형은 키가 크고 체간부가 짧으며, 어깨너비가 크고 체간부 굴곡이 있는 마르고 납작한 체형으로 20~75세에 해당되는 성인 남성 1,796명의 인체자료 중에 486명(27.
- 제작된 가상의복의 전․측․후면의 외관 사진 자료를 보고, 의류전문가 9인의 평가단이 평가하도록 하였다. 가상 착의 평가항목은 전․측․후면에서의 각 부위의 형태, 위치, 길이 등의 외관 관능평가 항목 40개로 구성되었으며, 매우 적절한 편이다(5점)에서 매우 적절하지 않은 편이다(1점)까지 5점 척도로 평가하도록 하였다.
데이터처리
- 가상 착의 외관평가의 평가 점수에 대한 평가자 9명간의 상호 일치도를 검토하기 위해 신뢰도 계수(Cronbach’s Alpha)를 구하였으며, 1차․2차 외관평가에 대한 평가항목별 유의차를 검증하기 위해 t-test를 실시하였다.
- 추출된 체표전개도 대표모델에게 가상 착의하여 1․2차의 착의평가와 직선화 작업을 실시한 후 수정․보완하여 최종 성인남성 대표체형을 위한 밀착원형으로 완성하고 그 설계법을 제시하였다. 가상 착의 평가 결과에 대한 자료분석은 평가자 점수의 평균값과 표준편차를 중심으로 비교․분석하였다.
- 밀착원형을 설계하기 위한 가상 착의 외관평가 결과를 평가자 점수의 평균값과 표준편차를 중심으로 비교․분석하였다. 가상 착의 외관평가의 평가 점수에 대한 평가자 9명간의 상호 일치도를 검토하기 위해 신뢰도 계수(Cronbach’s Alpha)를 구하였으며, 1차․2차 외관평가에 대한 평가항목별 유의차를 검증하기 위해 t-test를 실시하였다.
이론/모형
- 의복 원형의 구성학적 기준을 고려하여 인체 형상 특징을 대표하는 인체의 기준점을 정하고, 이 점들을 연결하여 인체 체표면을 분할하는 기준선으로 설정하였다. 기준점과 기준선은 대표체형에 해당되는 성인 남성 대표모델의 3차원 인체형상 위에 설정하였으며, Rapidform XOR3 프로그램이 사용되었다.
- 본 연구에서 인체기준점은 산업자원부 기술표준원의 표준인체 측정법(Korean Agency for Technology and Standards [KATS], 2004)을 참조하여 인체의 변곡점이나 원형 설계에 필요한 구조적 절개선 또는 다트가 위치할 곳 등을 고려하여 설정하였으며, 인체 기준선은 체표면 분할의 기준이 되며, 패턴의 절개선 또는 다트선 등으로 연결되기 때문에 앞과 뒤의 2피스(piece)로 설계되는 본 연구의 밀착원형의 구성학적 구조를 고려함과 동시에 체표면의 평면 전개 작업이 용이할 수 있도록 인체의 변곡이 심한 곳을 분할할 수 있도록 설정하였다.
성능/효과
- 1차 외관평가에 의해 수정․보완된 패턴으로 다시 가상의상을 제작하고, 2차 외관평가를 실시한 결과, 40개 평가항목에 대한 전체 평균이 4.56점, 모든 항목에서 4.00점 이상의 높은 평가점수를 얻은 것으로 나타나, 체표전개도의 가상 착의 외관이 1차에 비해 많이 개선되었음을 확인할 수 있었다.
- 8]에 제시한 것과 같다. 1차 외관평가에서 40개 평가항목에 대한 전체 평균은 3.64점으로 나타났으며, 전면의 옆목너비 항목에서 2.56점, 측면의 앞암홀너비와 암홀선형태 항목에서 2.44점과 2.89점, 후면의 옆목너비와 뒤목깊이, 뒤품너비, 뒤길이 항목에서 2.67점과 각각 2.89점으로 낮게 평가되었다.
- 3차원 인체를 2차원 평면으로 전개하고, 블록의 조각들을 연결하는 과정에서 겹침과 벌어짐에 의한 치수의 오차가 발생하였는지에 대해 길이와 둘레 항목별 차이를 백분율로 계산하여 그 오차를 살펴본 결과, [Table 2]에서 제시된 결과와 같이 인체 부위별 오차범위는 100±2% 이내로 아주 높은 정확도를 나타내었다.
- 5cm로 설계된 것은 체간부의 굴곡이 있는 이 체형의 특징이 잘 반영되었다. 또한 가슴둘레와 허리둘레는 뒤판보다 앞판이 작게 설계되었으나, 엉덩이둘레는 뒤판보다 앞판이 크게 설계된 것이 일반적인 남성의 토르소원형과 구별되는 것으로 대표체형을 위한 밀착원형의 특징으로 나타났다.
- 이상의 연구방법과 같이 3차원 인체스캔형상을 체표면 분할 전개하여 얻은 밀착원형은 기존의 2차원적 설계법에 의해 단순 치수를 적용하여 얻은 원형보다 체형의 특징을 더욱 잘 반영할 수 있으므로 인체밀착도와 활동성이 향상된 원형이라 할 수 있다. 본 연구에서 개발된 밀착원형은 키와 어깨너비가 크고 체간부가 짧고 굴곡이 있는 마르고 납작한 특징을 가지는 대표 체형을 위한 것으로 그 체형의 특징이 원형에 잘 반영되었다. 실측치를 그대로 사용하는 인체부위 항목을 제외하고 가슴둘레에 의한 환산식이 적용된 진동깊이 항목은 C/4‒1.
- 체표면의 평면 전개를 위해 Rapidform XOR3 프로그램에서 export한 분할된 triangle mesh 파일들을 X, Y상의 좌표 값만을 갖는 2차원의 개체로 전개가 가능한 Pepakura Designer 3 program에서 import하여 2차원 삼각조각으로 변환하였고, Yuka pattern making program을 이용하여 분할된 삼각조각들의 꼭지점들을 연결하여 기준선에 의해 분할된 block들의 평면패턴을 완성하였다. 삼각조각들의 연결과정에서 조각들 간의 겹침과 벌어짐이 일어나는 현상은 인체 곡면의 형상을 평면화함에 따라 발생되는 자연스러운 결과로, 길이와 면적의 증감을 최소화하는 방향으로 조합되었다.
- 이상의 연구방법과 같이 3차원 인체스캔형상을 체표면 분할 전개하여 얻은 밀착원형은 기존의 2차원적 설계법에 의해 단순 치수를 적용하여 얻은 원형보다 체형의 특징을 더욱 잘 반영할 수 있으므로 인체밀착도와 활동성이 향상된 원형이라 할 수 있다. 본 연구에서 개발된 밀착원형은 키와 어깨너비가 크고 체간부가 짧고 굴곡이 있는 마르고 납작한 특징을 가지는 대표 체형을 위한 것으로 그 체형의 특징이 원형에 잘 반영되었다.
후속연구
- 이상과 같이 3D 인체스캔형상의 체표면 전개를 통해 추출된 패턴을 의복 설계에 적용하는 것은 의복의 신체 적합성 향상에 효율적일 것이며, 여유분을 적용하지 않은 밀착원형은 다양한 기능성 신축 소재 및 신체 밀착형 의복 설계 시 뿐만 아니라, 동작과 기능에 따라 여유분을 조절하여 다양한 아이템과 디자인으로 전개하기에 용이하므로 의복설계 시에 기초자료로써 그 활용도가 클 것으로 생각된다. 다만 본 연구가 체형분류에 의해 구분되었던 성인 남성 대표체형을 위한 밀착원형으로 개발되었고, 의복설계 시 여유분 조절의 용이성을 고려하여 여유분이 전혀 포함하지 않은 원형으로 제시되었기 때문에, 다양한 체형에 적용하는 것은 한계가 있으므로 활용에 신중을 기해야 할 것이다.
- 이상과 같이 3D 인체스캔형상의 체표면 전개를 통해 추출된 패턴을 의복 설계에 적용하는 것은 의복의 신체 적합성 향상에 효율적일 것이며, 여유분을 적용하지 않은 밀착원형은 다양한 기능성 신축 소재 및 신체 밀착형 의복 설계 시 뿐만 아니라, 동작과 기능에 따라 여유분을 조절하여 다양한 아이템과 디자인으로 전개하기에 용이하므로 의복설계 시에 기초자료로써 그 활용도가 클 것으로 생각된다.
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