基于人體曲面變化的服裝幾何空間設計

劉 佟

(成都紡織高等?？茖W校 服裝學院， 四川 成都 611731)

服裝空間設計是以人體為基礎、以材料為載體，將點、線、面的造型元素按照一定的排列組合，運用幾何造型的思維方式塑造服裝三維空間的過程[1-3]。隨著服裝的個性化需求不斷提高，傳統的技術方法已經很難滿足服裝創意造型的快速變化與發展，對設計師的空間造型能力也有了更高的要求。

近年來關于服裝空間設計的理論與研究多集中于3個方面：一是從造型設計角度研究服裝的空間形態[4-6]；二是比較東西方差異，研究服裝空間形態的構成要素[7]；三是從技術角度研究人體與服裝之間的結構關系[8-10]。但鮮見從幾何空間構成與紙樣設計的分解與變化角度，按照服裝和人體的空間關系與造型規律，研究出相對完整可行的服裝造型與技術方法。本文將人體與服裝抽象為在結構關系上必然關聯，且由可分解展開的若干幾何平面彼此連接形成的復雜幾何體，提出了基于人體曲面變化的服裝空間概念，歸納了3種設計方法。通過實踐案例分析，總結其設計規律，強調從二維幾何平面到三維立體空間互通轉換的設計思維方法，以人體曲面空間為內容，利用紙樣設計，通過造型元素的二次構成，展現人體與服裝形成新的空間關系的過程。

1 服裝與人體的空間關系

人體外形表現為由多重曲面自然連接而成的對稱復雜形態，服裝的空間設計是以人為中心，探求服裝與人體空間關系的過程，因此，根據人體曲面變化的特征，將人的體表曲面進行點、線、面的分解[2]，以一定的方式，從分割到組合，或組合到再次分割，從平面到立體，立體到平面，按照空間構成的過程，尋找人體與服裝在空間形態上的結構關系，是服裝空間設計的關鍵。

對于服裝空間的認識，可從2方面理解。首先，人或服裝作為有形實體，與自然界任何物體一樣，皆以自身存在的形態占據一定空間，給人以不同的空間體驗，雖然在長、寬、高3個維度的大小或形態上存在各種差異，但在對自然空間中的占有關系上，可對其適當量化。其次，服裝是人、衣以及人衣關系共同構成的空間概念，人的身體作為衣服的空間內容，與之形成特定的空間關系，即服裝的內空間，衣服作為以人為中心的外部形式，造型與結構設計皆以人為基礎，通過與人的身體在內部空間的關系處理與設計，形成特定的外部空間，而人可以體驗服裝，也可以隨時從中抽離，這時服裝便成為一種相對獨立的“空心”存在，占據一定空間的同時，也產生一定的空間，使這種空間體驗呈現出復雜性與多樣性[3]。人與衣以這種緊密而特殊的存在方式與空間關系，共同表達了服裝空間的審美意義。

2 基于人體曲面的服裝立體構成

2.1 人體曲面的幾何平面分割

經過人體體表凹凸曲面關鍵點分別設置縱橫基準線，如圖1所示。圖中顯視從不同視角將人體曲面分解為由不同幾何平面形態構成的立體結構[4]。

BL—胸圍水平線；WL—腰圍水平線，HL—臀圍水平線。圖1 人體曲面結構分解圖Fig.1 Structure decomposition diagram of body surface.(a) Front view; (b) Back view; (c) Half side view; (d) Side view

人體曲面自然連接形成封閉的立體形態，前、后中心線將人體曲面左右對稱劃分，左、右側縫線與肩線將人體劃分為曲面變化不同的前后部分，人體以胸、腹部隆起，腰部凹陷為特點形成正面曲面。按照前體曲面變化，經過左右BP點的縱向線使其相鄰的左右曲面形成轉折面，經過左右前腋點的縱向線使其相鄰的左右曲面形成轉折面。人體以肩胛骨、臀部凸起，腰部凹陷為特點形成背面曲面，按照后體曲面變化，經過左右肩胛骨凸點的縱向線使其相鄰的左右曲面形成轉折面，經過左右后腋點的縱向線使其相鄰的左右曲面形成轉折面，通過以人體曲面結構變化特征分解的12條縱向線，將人體曲面劃分為左右對稱的12個縱向曲面。腰部是人體軀干最細處，并將人體軀干分為上下2個連接體，腰圍線分別向胸、臀形成2個不同方向的橫向轉折曲面，臀圍線使相鄰上下曲面形成轉折面，胸凸是上體正面最豐滿的部位，經過BP點的胸圍線和乳下圍水平線使胸寬縱線之間的相鄰上下曲面形成轉折面，經過肩胛骨凸點的水平線使背寬縱線之間的相鄰上下曲面形成轉折面。

圖2為人體體表曲面幾何平面展開圖。按照人體曲面變化分解出2條肩斜線、5條水平線與12條縱向線，將體表曲面分割出上下、前后50個可展開的幾何對稱平面。

圖2 幾何平面展開圖Fig.2 Geometric plane spreading picture

將人體曲面進行幾何平面分割的過程，是利用空間構成原理，按照人體曲面結構特點，用抽象概括的幾何平面對復雜人體曲面進行結構分解的過程。其結果體現出2個特點：1)人體是曲面變化豐富的立體形態，作為形成服裝空間的物質載體，面料只具有長、寬2個維度，要使面料形成的服裝空間適應人體的立體形態，必須將人體曲面進行結構分解，在人體形態與服裝空間構成之間形成某種結構關聯，分解的幾何面越多，組合后服裝空間的表面就越光滑、越接近人體曲面；反之，則是對人體曲面的幾何立體概括。2)適應人體形態，構成服裝空間體的分解幾何平面是依據人體結構規律而生成的不規則幾何平面，構成幾何面的點與線，均與側縫線、胸圍線、腰圍線、肩線等人體曲面結構產生必然關聯。

2.2 幾何平面的解構與重組

按照人體曲面進行幾何平面分割是分析服裝與人體結構空間關系的基本方法，而創造全新的造型空間，對幾何平面進行解構與重組，便是在前者基礎之上對服裝空間的二次構成設計。圖3示出平面到空間的二次構成。

圖3 平面到空間的二次構成Fig.3 Secondary composition of plane to space

以圖3中所示款式前身的平面紙樣設計為例，分析幾何平面的解構與重組過程。

1)款式結構分析。腰圍線以上與人體曲面立體形態基本相同，根據設計重新調整領口線與結構線形態，加大下擺線長度，使下擺的立體造型與對應位置的人體曲面形成一定的內部空間，強化款式的腰、下擺曲度變化。

2)設計過程。將紙張或熨燙整理好的白坯布，裁剪出如圖2所示的分解出的前身幾何平面，依據彼此的結構關系組合形成與人體立體曲面形態吻合的立體模型，穿于立裁人臺上，畫出領口線、省道線、分割線與下擺線。將幾何平面重新拆分并展開，保留領口線與下擺線之間的衣身部分。按圖3過程所示，依據分割線結構的設定，將相鄰幾何平面對應拼合，完成省道合并與結構平面的整合，適當增加側縫與分割線的下擺量，改變原有幾何平面的形態與大小，呈現出對稱的6片幾何平面紙樣結構。將二次構成的幾何形平面紙樣再次組合，形成特定款式的立體造型。

幾何平面的解構與重組設計過程，是根據款式的設計要求，在人體曲面結構拆分的幾何平面結果基礎上進行加量、減量、修剪、合并等二次結構設計，將新的幾何結構平面再次重組，完成新的服裝結構形態與空間設計的過程。

3 服裝幾何空間設計的方法

服裝幾何空間設計，首先是將服裝立體形態視為由不同的簡單幾何平面構成的結構形式，將幾何平面形態中的點、線、面等構成元素，按照與人體之間的空間關系進行位置、距離、大小、形態的變化，將原有的幾何平面進行解構與重組，對服裝內空間進行擴展處理，從而改變服裝外在空間的一種造型手段[5]?；趲缀纹矫娴搅Ⅲw空間的不同構成關系，將服裝與人體之間的幾何空間設計，歸納為異形空間轉換、強化凸面空間、開口的外空間延展3種方法。

3.1 平面到立體的空間構成

平面是由長、寬共同構成的二維概念，如果在平面中間任意設定點、線或面，并與平面邊緣連接，將平面分割為不同的面，將之加量處理與組合，形成三維空間的立體形態[7]。

圖4示出以點構成空間的過程。在平面中任意設定A點，分別與B、C、D、E點連接，將平面分割為以A點為共同交點的4個三角形，將之向四周平移。如圖所示：左右方向的三角形在通過A點的底邊垂直延長線上取相等長度確定A′點，分別與B、D點和C、E點連接；上下方向的三角形向A點方向確定A′點，分別與B、C點和D、E點連接，使之與左右三角形最近鄰邊長度相等，通過等量增加三角形的底邊高度而形成4個新的三角形，重新以A′點重合，將之再次組合，在原來的平面基礎上形成了以A′為最高點構成的立體空間。

圖4 點的空間構成Fig.4 Spatial composition of points

圖5示出以線構成空間的過程。在平面中任意設計線段AB，分別與C、D、E、F點連接，將平面分割為以線段AB連接的4個幾何形，將之向四周平移，如圖所示，左右2個多邊形在通過A、B點的底邊垂直延長線上取相等長度確定A′與B′點，分別與C、E點和D、F點連接，上下方向的三角形分別向A、B點方向確定A′點和B′點，分別與C、D點和E、F點連接，使之分別與左右多邊形的最近鄰邊長度相等，通過等量增加幾何形的底邊高度而形成4個新的幾何形，重新以線段A′B′重合，將之再次組合，在原來的平面基礎上形成以線段A′B′構成的立體空間。

圖5 線的空間構成Fig.5 Spatial composition of line

圖6示出以面構成空間的過程。在平面中任意設計幾何形ABCD，分別與E、F、H、G點連接，將平面分割為以幾何形ABCD為中心連接的5個幾何形，將分開的4個幾何形向四周平移，如圖所示，左右2個多邊形分別在通過A、D點和B、C點的底邊垂直延長線上確定A′、D′點和B′、C′點，分別與E、H點和F、G點連接，上下方向的多邊形分別向A、B點和C、D點方向確定A′、B′點和C′、D′點，分別與E、F點和H、G點連接，使之分別與左右多邊形的最近鄰邊長度相等，通過等量增加幾何形的底邊高度而形成4個新的幾何形，將幾何形ABCD與之對應重合后重新組合，在原來的平面基礎上形成了以幾何形ABCD構成的立體空間。

圖6 面的空間構成Fig.6 Spatial composition of surface

3.2 基于人體曲面變化的幾何空間設計

3.2.1 異形空間轉換

強調服裝局部的造型設計與人體曲面變化的形態差異，在服裝內部與人體之間形成不以人體曲面變化為特征的立體空間，使服裝局部產生向外部延展的特殊造型。圖7示出服裝異形空間轉換設計在平面紙樣中的實踐案例過程。

圖7 異形空間轉換Fig.7 Alien space conversion

1)款式結構分析。將以人體曲面結構分解的幾何平面，通過省道轉移、紙樣合并等方法進行解構與重組，形成左右不對稱的幾何平面紙樣，在一側的肩部留出異形空間的變化位置，以不規則幾何體與服裝結構線連接并以連接線內的人體肩部曲面為空間支撐，構成與肩部不同形態的立體空間。

2)設計過程。通過省道轉移原理，將前片的胸、腰省道轉移到一側肩縫線，形成從一側肩線分別指向左右BP點的2條斜向省道，將后片的肩胛骨凸省、腰省設計轉移到肩縫線，設計領口造型。按照設計的造型，前肩領口線向上設計多邊形ABCD，后肩領口線向上設計多邊形GHIJ。為解決手臂的活動功能性，在線段CD中取點F，使F點位于前肩點附近；在線段IJ中取點L，使L點位于后肩點附近?；A結構平面紙樣中等量放出前后領寬，確定E點和K點，分別與A點與G點連接。畫出多邊形MNPO，其中NP=11 cm(參照F點和L點在人體肩臂上對應的寬度)，MO≤NP，MN=CF，OP=IL，按圖7所示，向MO其同一方向畫出多邊形MOSRQ，其中QM=BC，SO=HI，QS的直線距離按照NP向上延伸的垂直距離(即肩臂寬)作加減設計，將基礎結構平面紙樣的前后領側點重合，肩線對齊，將E點與K點重合，復制AE(K)G折線，移至與Q點與S點重合，確定R點。向QR同一方向畫出多邊形QRWU，其中QU=AB，UW=AE,WR為從人體E(K)點的對應位置向上抬高的設計量，向SR同一方向畫出多邊形STVR，其中ST=GH，TV=GK，VR=WR。將QR、MO設為折疊線，使多邊形STVR單獨為結構片。將二次構成的幾何結構平面紙樣依據合理的組合方式進行空間構成，呈現如圖7所示的服裝幾何立體形態。

設計出不規則幾何體與人體凹凸曲面連接的位置，將復雜的結構線或省道移至別處，簡化異形立體空間與人體連接的邊線，二者在連接上必須要有一個重力支撐點或支撐線(如圖7案例中，服裝立體成型后UV(W)T與AE(K)G在人體上的對應折線)。異形立體空間轉換，需要考慮服裝在人體對應位置的長度、寬度、厚度或預想設計空間與造型的美觀性。

3.2.2 強化凸面空間

有意打破人與衣在適體空間關系上某種相互依賴的一致性，將二者抽象為具有內外關系的幾何空間體，通過增加服裝在人體某個凸面對應部位的內部空間，對比人體與服裝在外部形態上的某種差異，是以夸張的造型方式強調人體局部曲面體型特征的另一種方式。圖8示出強化服裝凸面空間設計在平面紙樣中的實踐案例過程。

圖8 強化凸面空間Fig.8 Enhanced convex space

1)款式結構分析。以前后中線連折裁剪的左右對稱結構，在腰線以下人體曲面結構分解出的幾何平面基礎上，通過加長相鄰幾何面臀圍線上下的拼接線長度，強化兩側臀部凸面的立體空間。

2)設計過程。腰線下以人體中線對稱，其中一側的6個結構分解幾何面，按臀圍線水平對齊，臀圍線與之垂直相交于B點和T點。中間的4個幾何面以臀圍線上下剪開，在保證下擺長度不變的前提下，分別進行逆時針、順時針方向旋轉與上下展開，每個幾何片等量增加臀圍線上下的長度，使AB=CD,EF=GH，IJ=KL，MN=OP，QR=ST，FU=HU，JV=LV，NW=PW，并將裙片的前后中線設置為左右對稱的連折線，形成最終的紙樣變化結果。將二次構成的幾何結構平面紙樣再次組合形成新的構成空間，呈現如圖8所示的服裝幾何立體形態。

按照設計需要，確定與人體對應的可進行凸面強化的服裝部位(如肩、胸、背、臀等)，根據凸面的曲面變化，合理設計結構線的位置與凸面的空間加量軌跡(如圖8案例中的臀圍水平線)，軌跡線與結構分片交點兩端等量加長結構線長度，增加量與空間設計的增加體量成正比變化，強化的凸面空間與人體凹面自然連接，形成服裝造型適應人體形態的空間反差。

3.2.3 開口的外空間延展

服裝是半開放的立體空間，領、袖、擺或服裝中間開口的設計，是服裝內外空間的結構聯系。開口的外空間延展，即是利用連接幾何面與開口部位的形態差異，使其造型結果不依據人體曲面自然發展，在空間構成上形成與之不同角度或方向的變化，改變與人體曲面的固有關系。圖9示出服裝開口的外空間延展設計在平面紙樣中的實踐過程。

圖9 開口的外空間延展Fig.9 Outer space extension of opening

開口線在不同結構平面中的連接軌跡，將依據人體背部曲面分解出的對稱結構平面進行位移、旋轉，分別拼合相鄰結構平面對應位置的背省與腰省，在結構平面中分別確定開口線位置，去掉其開口的部分，保留部分腰臀省，對幾何面進行合并與重組，形成完整的紙樣平面。在AB延長線上確定C、D點，向E、F點分別畫出幾何形BCE和BDF，使曲線BE、BF與在開口上需要連接的對應曲線BG長度相等。由于E、F點在平面上與G點的位置不同，使曲線BE與BF從B點沿著開口曲線BG向G點的貼合角度不同，2個連接幾何面經過與服裝曲面開口的二次空間構成，與人體曲面形成外空間的差異。

4 結束語

利用空間構成原理，將人體曲面分解為可展開幾何平面，是基于人體曲面變化的服裝空間設計的結構基礎。特定空間在人體曲面上的對應位置決定了服裝空間設計的方法，強調利用點、線、面的解構與重組，打破幾何平面的原有形態，增加人體曲面的局部空間體量，改變服裝與人體曲面吻合的固有形態，優化與整合平面紙樣的最終結果，其目的在于改變傳統的造型方法與技術手段，在實際的設計實踐過程中，實現構成藝術與服裝技術的結合，用二維到三維互通互換的思維方式，發現服裝空間創意的設計規律，為設計師與技術人員提供了新的思路。

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