[發(fā)明專利]基于三維虛擬技術(shù)的服裝熱阻測試技術(shù)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011152432.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112231924A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張輝;黎焰;竹瀟瀟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京服裝學(xué)院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/10;G06F113/12
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 申星宇

本發(fā)明公開了服裝領(lǐng)域的基于三維虛擬技術(shù)的服裝熱阻測試技術(shù)，包括以下步驟：步驟a：在計(jì)算機(jī)三維環(huán)境下，虛擬假人及虛擬服裝都是由三角形面構(gòu)成；步驟b：在三維服裝CAD系統(tǒng)中完成服裝的虛擬縫制和模擬，并將模特及虛擬服裝導(dǎo)出為OBJ或ZIP格式的文件，再將導(dǎo)出的文件導(dǎo)入該軟件，并進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置；步驟c：計(jì)算虛擬服裝各三角形面的面積；步驟d：服裝熱阻計(jì)算方法采用面積加權(quán)法，首先計(jì)算虛擬服裝的每一個三角形面所對應(yīng)區(qū)域的熱阻。本發(fā)明中，利用三維虛擬的暖體假人測量服裝的熱阻，本虛擬測量技術(shù)可以大大節(jié)約資金投入，且虛擬服裝的測量結(jié)果與真實(shí)服裝熱阻值相符，滿足服裝熱阻測量精度的要求，有利于人們的使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及服裝領(lǐng)域，具體是基于三維虛擬技術(shù)的服裝熱阻測試技術(shù)。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外對服裝保暖性的測量研究均采用假體暖人法，在人工氣候室或恒溫恒濕室中進(jìn)行，國內(nèi)外在暖體假人的研究中，已制作了100多種實(shí)驗(yàn)用暖體假人，暖體假人的發(fā)展歷程主經(jīng)歷了三個階段，第一個階段是1941年由美國學(xué)者Gagge及其研究團(tuán)隊(duì)提出的“clo”，即服裝的熱阻的概念，美國軍需氣候研究所研制出了第一代暖體假人，為單段暖體假人，用于做靜態(tài)服裝熱阻的測試，早期的暖體假人一般都為軍隊(duì)服務(wù)，后來才逐漸擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，但目前暖體假人仍是試驗(yàn)軍需品的重要工具，第二價段是暖體假人為分段式暖體假人，誕生于20世紀(jì)60年代，相比單段暖體假人的優(yōu)點(diǎn)在于其每段都可以單獨(dú)控制，獨(dú)立加熱，模擬人體一些簡單的姿勢，更真實(shí)地模擬人體體表的溫度狀態(tài)，可以進(jìn)行服裝的靜態(tài)以及動態(tài)熱阻測定，第三代暖體假人為出汗暖體假人，20世紀(jì)70年代由Goldman與Mecheels教授等聯(lián)合制作的，第三代暖體假人與前兩代暖體假人相比，可以更真實(shí)地模擬人體表皮的溫度，測量服裝的熱阻更加準(zhǔn)確。

我國暖體假人的理論研究和模型制作起步較晚，自20世紀(jì)70年代我國才開始重視暖體假人的研制，總后勤部軍需裝備研究所是當(dāng)時最早一批研究暖體假人的單位，20世紀(jì)70年代，總后勤部軍需裝備研究所成功研制了恒溫暖體假人，又在80年代研制了變溫暖體假人，并廣泛應(yīng)用于各類特種服的研制；90年代起開始研究出汗暖體假人，并在2000年成功研制出出汗暖體假人測試系統(tǒng)，2002年中國香港理工大學(xué)的范金土教授發(fā)明了全球第一個用特種織物制作的暖體假人“Walter”，用于測量服裝的熱阻。

目前雖有學(xué)者利用數(shù)字模擬與數(shù)字服裝研究服裝的熱傳遞及測試分布，但利用三維虛擬技術(shù)進(jìn)行服裝熱阻的測量還未見報(bào)道。

目前的暖體假人均采用銅或鋁等材料制成，造價高、且很沉重，本發(fā)明就是針對這一問題而的提出，利用三維虛擬技術(shù)來進(jìn)行服裝保暖性的預(yù)測或測量，大大降低服裝熱阻的測量成本，具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于三維虛擬技術(shù)的服裝熱阻測試技術(shù)，以克服現(xiàn)有服裝熱阻測量技術(shù)的高成本、耗時的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

基于三維虛擬技術(shù)的服裝熱阻測試技術(shù)，包括以下步驟：

步驟a：在計(jì)算機(jī)三維環(huán)境下，虛擬假人及虛擬服裝都是由三角形面構(gòu)成；

步驟b：在三維服裝CAD系統(tǒng)中完成服裝的虛擬縫制和模擬，并將模特及虛擬服裝導(dǎo)出為OBJ或ZIP格式的文件，再將導(dǎo)出的文件導(dǎo)入該軟件，并進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置；

步驟c：計(jì)算虛擬服裝各三角形面的面積；

步驟d：服裝熱阻計(jì)算方法采用面積加權(quán)法，首先計(jì)算虛擬服裝的每一個三角形面所對應(yīng)區(qū)域的熱阻，再以面積加權(quán)的方式計(jì)算整體虛擬服裝的熱阻。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟b中參數(shù)設(shè)置包括服裝面料的熱阻或厚度、環(huán)境溫度、有無絮料、絮料類型、絮料熱阻或絮料厚度。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟c中計(jì)算三角形三個邊的長度a、b、c，然后利用三角形的三邊長度來計(jì)算三角形的面積，計(jì)算公式如下：