КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА і АРХІТЕКТУРИ

Кардаш Олег Васильович

УДК 658.512.23

ТЕХНОЛОГІЯ ЯК ПРІОРИТЕТНИЙ ЧИННИК

ДИЗАЙНУ ОДЯГУ

Спеціальність 05.01.03 – Технічна естетика

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вченого ступеня

доктора технічних наук

Київ - 2006

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Київському національному університеті технологій та дизайну Міністерства освіти і науки України

Науковий консультант: дійсний член Академії мистецтв України, заслужений працівник освіти України, доктор технічних наук, професор ЯКОВЛЕВ Микола Іванович, ректор Київського державного інституту декоративно-прикладного мистецтва і дизайну ім. М. Бойчука.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор САЗОНОВ Костянтин Олександрович, завідувач кафедри дизайну інтер’єру і меблів Київського національного університету технологій та дизайну

доктор технічних наук, професор ДОРОШЕНКО Юрій Олександрович, завідувач лабораторії навчання інформатики Інституту педагогіки АПН України

доктор технічних наук, професор СУРЖЕНКО Євген Якович, декан факультету текстиля і одягу, завідувач кафедри конструювання і технології швейних виробів Санкт- Петербурзького державного університету технологій і дизайну Міносвіти Російської Федерації

Провідна установа: Львівська національна академія мистецтв

Захист відбудеться “ 26 ”грудня 2006 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.056.06 у Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою : 03680, Київ, Повітрофлотський проспект, 31.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університета будівництва і архітектури за адресою: 03680, Київ, Повітрофлотський проспект, 31.

Автореферат розісланий “_24_” _грудня_ 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д26.056.06

кандидат технічних наук, доцент ____________________В.О.Плоский

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Сутність наукової проблеми полягає в розв’язанні протиріччя між процесами естетичного та утилітарного формотворення в дизайні одягу, визначенні умов їх ефективного поєднання.

Сучасний рівень виробничих технологій ставить перед художниками-конструкторами одягу завдання адаптації щодо нього існуючих методів дизайн-проектування або розробки нових, більш ефективних. Вирішення цих завдань полягає у системному підході до визначення і формулювання задач естетичного формотворення. Складові систем технічного і художньо-конструкторського формотворення одягу не мають чіткого окреслення, не визначено умови їх сумісності та можливої синхронізації. Необхідне дослідження проектних можливостей і технологій, характеристик матеріалів, їх властивостей щодо утворення естетичної форми. Методологічно не визначено зв’язки між художньо-конструкторськими і технологічними показниками із врахуванням матеріалознавчих і геометричних чинників формотворення. Відсутня теоретична база, за якою цей зв’язок мав би аналітичний вираз, що зумовило б параметричне отримання форми. Не розвинуті засоби і методи кваліметричної оцінки естетичних показників одягу, їхнє інформаційне забезпечення у системах реалізації.

Таким чином, сучасний стан наукової проблеми характеризується відсутністю системних досліджень в галузі теорії і практики дизайну одягу, де технологічний потенціал становив би основу споживчих якостей, а проектні та виробничі технології будувалися за критеріями естетичних показників.

Актуальність теми. Становлення ринкових відносин в Україні суттєво зміцнює вагомість головних чинників виробництва одягу: естетичності зовнішнього вигляду, продуктивності, енерго- і ресурсозбереження, які є також каталізаторами конкурентоспроможності швейної продукції вітчизняного виробництва. Врахування цих чинників на швейних підприємствах неможливе без системних уявлень про зв’язок естетичних, матеріалознавчих та кваліметричних складових формотворення у технологіях дизайну одягу, їх теоретичного та методичного забезпечення. Задоволення техніко-естетичних вимог споживача можливе завдяки поєднанню функціонального та естетичного факторів формотворення, однак в технологіях дизайну превалюють суб’єктивні показники та конструктивно-модельні розвідки. Тому необхідний системний аналіз складових формотворення дизайн-об’єктів одягу і відповідності цих складових можливостям реалізації. Цей аналіз повинен спиратися на єдність естетичних та технологічних чинників, мати наукове обґрунтування для визначення зв’язків між проектними і виробничими технологіями. Грунтовність цього підкреслено у ДСТУ 3899-99 “Дизайн і ергономіка. Терміни та визначення”, де термінологічно форма у дизайні містить поняття технологічності.

Об’єкт діяльності дизайнера одягу є синтетичним за суттю, має гомеоморфні та ізоморфні відношення до його проекційних вимірів. Серед антропометричних параметрів одягу визначне місце належить естетичним з їх функціональною та ергономічною адекватністю. Велике значення тут мають матеріал та асортимент одягу, що вимагає диференційованого визначення відповідності технологічних властивостей матеріалів художньо-конструктивним та процедурно-діяльнісним завданням проектування, його інформаційному забезпеченню. Тому необхідна розробка методологічних підходів до застосування інженерних методів у технологіях дизайну одягу. Це, в свою чергу, вимагає розробки певних наукових підходів щодо визначення умов естетичного формотворення матеріалу, технологій їх реалізації та кваліметричної оцінки естетичних показників дизайн-об’єктів одягу.

Зв’язок з науковими програмами, планами, темами. Про необхідність розвитку дизайну і технічної естетики на терені науки, культури і виробничих галузей України свідчать Постанови Кабінету Міністрів України від 30 липня 1996 р. № 876 – положення про Раду з дизайну; від 20 січня 1997 р., № 37 “Про першочергові заходи щодо розвитку національної системи дизайну, ергономіки та впровадження їх досягнень у промисловому комплексі, об’єктах житлової, виробничої та соціально-культурної сфер” та Державної програми ”Освіта України ХХ1 століття” /1994 р./; створення на базі Державної академії легкої промисловості України Київського національного університету технологій та дизайну (КНУТД, наказ № 170 від 13.09.2001р.), що безпосередньо стосується впровадження методології дизайну у підготовку спеціалістів галузі виробництва одягу і розробки її проблематики; Указ Президента України № 104 від 05.02.2002р. щодо Програми заходів відносно вступу України у Світову організацію торгівлі (СОТ); Концепція Державної цільової програми розвитку легкої промисловості на період до 2011 року відповідно до Закону України від 18 березня 2004р. № 1621-1У “Про державні цільові програми”. Основні положення дисертаційної роботи розроблялися відповідно до науково-дослідної тематики КНУТД (г/д № 28 ; 198) та науково-виробничих установ, а також замовлень швейних підприємств.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є розробка наукового напрямку у дизайні одягу щодо синтезу естетичної та утилітарної його складових. Це забезпечить ефективність роботи художника-конструктора на основі поєднання проектних і виробничо-технологічних принципів.

Для реалізації мети у дисертації необхідно розв’язати такі теоретичні та прикладні задачі:

- визначити конструктивно-технологічні ознаки естетичних показників одягу у проектній і виробничій сферах сучасного дизай-н-процесу;

- розробити системну модель естетичного формотворення одягу із врахуванням технологічних властивостей матеріалів і їх естетичних ознак як чинників забезпечення зв’язків між формотворчими складовими дизайну;

- розробити проектну дизайнерську класифікацію естетичного формотворення одягу;

- розробити апарат визначення геометричних показників розгорток елементів одягу, в якому враховуються естетичні, конструктивні й технологічні чинники;

- розглянути складові компоненти одягу і дати теоретичне обґрунтування естетичного формотворення його елементів у модульному дизайнерському проектуванні із врахуванням трансформації матеріалу;

- визначити критерії і провести геометричний та кваліметричний аналізи умов трансформації матеріалу і формотворчих поверхонь в одязі;

- розробити графоаналітичні методи формотворення і визначити умови оцінки естетичних показників у дизайн-процесах елементів одягу;

- розглянути елементи народного костюму та визначити умови їх технологічного забезпечення щодо впровадження у сучасному одязі;

- визначити типові задачі дизайнерського моделювання елементів одягу і запропонувати графоаналітичну їх розробку у гомеоморфних і ізоморфних його зразках із врахуванням естетичних показників;

- розробити структуру дизайн-програми одягу відповідно до синтезу його естетичних і утилітарних складових;

- надати якісну оцінку формотворенню елементів одягу в дизайн-процесах;

- розробити спеціальне обладнання та пристрої забезпечення і реалізації художньо-конструкторських, технологічних і дослідницьких процесів естетичного формотворення елементів одягу.

Об’єкт досліджень – процес формотворення одягу в контексті сучасних технологій та методик дизайнерського моделювання.

Предмет досліджень – технологічні чинники естетичного формотворення у художньо-конструкторському і технологічному дизайнерському проектуванні одягу.

Методи досліджень. Основними методами досліджень є системно-структурний аналіз утилітарних та естетичних складових одягу і аналітично-геометричний аналіз його елементів, на основі яких розроблено дизайнерські методи формотворення із врахуванням властивостей матеріалу і естетичних вимог. При розв’язанні поставлених у роботі завдань використовувались також такі методи: художнього конструювання, експертних оцінок і кваліметрії, аналітичної та прикладної геометрії, сферичної тригонометрії, теорії подібності, теорії інформації, теорії систем, теорії математичного аналізу, теорії оболонок та гнучких пластин, планування експерименту, експериментальної фізики, матеріалознавства, ергономіки, комп’ютерної графіки.

Інформаційною та теоретичною базою проведення досліджень є роботи вітчизняних і зарубіжних вчених, які стосуються проблем дизайну і технології естетичного формотворення промислових виробів і одягу. З технічної естетики: у напрямку взаємного визначення у дизайні мистецтвознавства, техніки та науки – Д. Азрікана, О.Боднара, О.Бойчука, Ю.Божка, І.Волкотруба, У.Вудсона, В.Глазичева, В.Даниленка, М.Дьоміна, О.Кащенка, В.Колейчука, Г.Лаврика, О.Лазарєва, Ю.Легенького, В.Михайленка, Д. Нельсона, Ю.Сомова, В. Сьомкіна, В.Тімохіна, Є. Тьялве, С.Хан-Магомедова, Ф.Ешфорда, М.Яковлєва; теоретичних передумов щодо вирішення протиріччя між формою та технологією – З.Бегенау, В.Гропіуса, Д.Джонса, Г.Земпера, Г.Мінервіна, У Морриса, Л.Новикова, Д. Раскіна, Ю.Сомова, Ф.Ешфорда та ін.; у архітектурному проектуванні – Д.Айрапетова, Міс Ван дер Рое, А.Мардера та ін.; у проектуванні промислових виробів – І.Герасименка, А.Грашина, Г.Муравйова; у художньому проектуванні, конструюванні одягу та матеріалознавстві: В.Баженова, Є.Коблякової, Т.Козлової, Ф.Пармона, М.Сухарєва.

З теорії проектування та моделювання: Д.Джонса, П.Хілла та ін.; у побутовому одязі - Є.Коблякової, Т.Козлової, П.Кокеткіна, Лін-Жака, Л.Літвіної, Є.Мелікова, Т.Ніколаєвої, Ф.Пармона, А.Рогової, В.Романова, О.Савостицького, М.Сухарєва, А.Сушан, М.Тамаркіної, А.Шершньової, А.Черемних; у виробничому та спеціальному одязі - І.Коваленко, М.Колосніченко, А.Русінової, І.Савельєва, Є.Сурженко, З.Чубарової, та ін.; з визначення традицій народного костюму у сучасному одязі – Т.Бердник, Т.Ніколаєвої, О.Найдена, Л.Расторгуєвої та ін..

З візуального сприйняття та зорових ілюзій – Р. Арнхейма, С.Бєляєвої-Екземплярської, В.Глезера, Н.Коробцевої, А.Кисельової, Ф.Ковальова, А.Моля, Г.Нагая, С.Соланського, У.Хогарда; психології сприйняття та сполучення кольорів – Д.Амберса, В.Безольда, Д.Джадда, У.Вудсона, І.Ітена, В.Береснева, В.Шугаєва.

З методів кваліметрії і оцінки якості: Г.Азгальдова, М.Варковецького, А. Глічева, В.Михайленка, О.Іконнікова, З.Чубарової, А.Шершньової, М.Яковлєва; комбінаторики та трансформації: З.Акілової, Ю.Божка, І.Волкотруба, С.Глобенка, Ю.Звягінцева, Є.Коблякової, В.Михайленка, О.Пальцун, А.Словінської; геометричних принципів художнього формотворення: Ле Корбюз’є, Д.Підоу, М.Раздомахіна, І.Шевельова, М.Яковлєва; геометричного моделювання тканих (сітчастих) оболонок: Ю.Бадаєва, І.Бірілло, О.Богушко, В.Ваніна, П.Долі, Ю.Дорошенка, М.Раздомахіна, К.Сазонова, Є.Сурженко, П.Чебишова та ін.; комп’ютерної графіки: А.Дехтяра, В.Михайленка, К.Сазонова, Р.Фріка та ін.; ергономіки: Є, Коблякової, З.Чубарової, М.Шміда та ін..

З теорії кривих ліній та поверхонь і методів геометричного моделювання:

Ю.Бадаєва, В.Ваніна, Ю.Дорошенка, С.Ковальова, Ю.Ковальова, В. Корчинського, Л.Куценка, В.Михайленка, В.Найдиша, В.Обухової, А.Павлова, О.Підгорного, А.Підкоритова, С.Пилипаки, М.Пратта, К.Сазонова, І.Скидана, А.Фокса.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному:

- розв’язано наукову проблему синтезу естетичних і утилітарних складових у процесі дизайнерського проектування одягу, що забезпечує ефективність праці художника-конструктора;

- розвинуто теорію дизайн-проектування костюма у частині розробки наукових засад графоаналітичного визначення його елементів в процесах естетичного формотворення у проектній і виробничій сферах та системно відображено зв’язки між ними;

- розроблено графоаналітичні методи проектування форми елементів одягу за фундації нового синтетичного наукового напрямку - використання геометричного апарату в естетичному формотворенні одягу, в якому враховано художньо-конструктивні та технологічні чинники, формівні властивості та якісні показники матеріалу, що надає художникові-конструктору можливість об’єктивної керованості у застосуванні композиційних чинників;

- удосконалено методи дизайнерського моделювання у напрямку параметризації елементів одягу на базі комп’ютерного впровадження графоаналітичних методів проектування;

- дістали подальший розвиток гомео- та ізоморфний принципи естетичної організації елементів одягу щодо використання конструкторсько-технологічного аналізу стадійності процесів формотворення і аналітичного визначення зв’язків між його складовими;

- удосконалено геометричний апарат визначення показників контурів розгорток і дизайнерського проектування форми елементів одягу щодо використання теорії політканинних перетворень, уперше надано художникові-конструктору можливість інтерактивної дії за врахування ступеню деформування контурів, стану матеріалу і якісних показників його поверхні;

- уперше отримано результати впливу геометрії контурів деталей на геометрію форми їх просторової поверхні із врахуванням художньо-конструктивних, технологічних і якісних показників та критеріїв технологічних властивостей матеріалів;

- дістали подальший розвиток дизайнерські методи оцінки пластичності на основі дослідження драпірувальної властивості матеріалів і проектування елементів одягу з драпірованою поверхнею як багатокритеріальної оптимізації процесу драпірування, у тому числі вперше отримано результати оцінки драпірованої поверхні за оптичними показниками;

- надано розвитку кваліметричній оцінці естетичних властивостей дизайн-об’єктів одягу за визначенням інтегрального показника пластичності матеріалу – критичного значення ступеня його деформування в системах формотворення одягу, що забезпечує можливість врахування ергономічних показників;

- удосконалено аналітичне визначення пропорцій елементів одягу за врахуванням відхилень у розмірах в його числових рядах, що дає можливість визначити кінцеве значення перестановок модульних елементів відповідно до методів комбінаторики у дизайнерському проектуванні;

- визначено організаційну структуру складових елементів у формотворенні сучасного костюму на основі українського народного одягу, яка системно забезпечує дизайнерський проектний процес;

- трансформація матеріалу у естетичному формотворенні набула розвитку при встановленні геометричних закономірностей елементів одягу у художньо-конструктивних і технологічних системах формотворення, що дало можливість урізноманітнити як системи, так і отримувані форми поверхонь;

- дістало подальшого розвитку дизайнерське моделювання оболонок одягу як локальної трансформації плоского матеріалу, від чого зміна сіткових кутів виникає лише на окремих ділянках його поверхні, що попереджує спотворення фактурної композиції, рисунку, смуг і, відповідно, поліпшує ці естетичні показники в одязі.

Достовірність і обгрунтованість одержаних результатів підтверджені визначенням і доведенням властивостей та тверджень, отриманими аналітичними закономірностями і геометричними побудовами елементів одягу, розрахунками прикладів у типових задачах, а також практичною реалізацією у вигляді програмного забезпечення до ПЕОМ та дизайн-об’єктів одягу.

Практична значущість роботи полягає у наступному. Надано розвиток визначенню технології в естетичному формотворенні та її місця у вдосконаленні змісту і логіки професійної підготовки художників-конструкторів і технологів одягу. Систематизовано технологічні властивості матеріалу за ознаками конструктивних, технологічних і композиційних показників формотворення, а також показників експлуатаційної трансформації елементів одягу, та розроблено системну модель дизайнерського формотворення одягу і його проектну дизайнерську класифікацію. З’ясовано причинно-наслідкові зв’язки у естетичному формотворенні елементів одягу і створено інформаційне забезпечення оцінки якості його кінцевого результату, що визначає необхідний ланцюжок проектних, технологічних та дослідницьких дій, їх синхронізацію, а також забезпечує впровадження композиційних чинників. Розроблено параметричне формотворення оболонок у дизайні типових елементів одягу, в якому враховано умови формотворення і пластичні властивості матеріалу, яке графічно і інформаційно забезпечене. Запропоновано методичні розробки та приладове устаткування експресного визначення показників формотворення, алгоритми та програми до ПЕОМ, що забезпечує розроблені графоаналітичні методи у дизайнерському проектуванні і обладнання їх реалізації. Виконано адаптацію і впровадження розробок у дизайн-процесах побутового і виробничого одягу, а також виробах спеціального призначення, в яких комплексно враховано естетичні та утилітарні чинники.

Результати роботи впроваджено у виробництво швейних виробів на НВО “Квант”, НПП “Катамаран”, НВО “Либідь”, Красноперекопській швейній фабриці, Запорізькій швейній фабриці “Старт”, Миколаєвському швейному АТ, Київських АТ “Каштан”, АТ ”Горлиця”, АТ “Юність”, АТ “Спецодяг”, АТ “Україна”, центрі НТП “Рапід” при Київському обласному правлінні НТО, що підтверджено відповідними довідками та актами. Крім економічного отримано і соціальний ефект.

Особистий доробок автора полягає в теоретичному та методологічному обгрунтуванні постановки досліджень, розробці методів, методик та засобів експериментальних досліджень, теоретичному узагальненні їх результатів та формулюванні висновків. Основою публікацій із співавторами є розробки автора. На захист виносяться такі результати, які є особистим внеском автора:

науково-методичні та практичні принципові положення нового синтетичного наукового напрямку щодо комплексного вирішення протиріччя між формою та технологією у дизайн-процесах одягу, підвищення їх ефективності;

теоретичні засади естетичного формотворення оболонок одягу із визначенням та врахуванням їх тектонічних ознак, формівних властивостей матеріалів з розробленим кваліметричним, інформаційним, програмним (з можливістю візуалізації) забезпеченням у дизайн-процесах;

графоаналітичні методи естетичного формотворення, в яких розкрито проектну та конструктивно-технологічну стадійність, розроблено реконструктивні, інваріантні, трансформативні і комбінаторні можливості;

удосконалення та впровадження в реальних виробах дизайн-програми одягу з науковим обґрунтуванням проектних етапів, системним забезпеченням їх інженерними методами проектування, в яких враховано естетичні, соціальні, ергономічні, виробничі та економічні вимоги.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи доповідалися та отримали рекомендації до впровадження на: Х11 Всесоюзній конференції з текстильного матеріалознавства (Київ, 1988р.); науково-практичних конференціях “Новое в технике, технологии и организации производства швейных изделий” (Ужгород, 1991); 1-й Міжнародній конференції “Современные технологии ресурсоэнергосбережения” (Партеніт, 1997); симпозіумі “Творчество. Технология. Менеджмент. Маркетинг” (Кишинів, 1997); конференціях професорсько-викладацького складу, молодих вчених, науково-методичних КНУТД (1986-2005), Хмельницького університету “Поділля” (2002); Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми геометричного моделювання” у Національному університеті “Львівська політехніка” (2003), Всеросійській науково-технічній конференції “Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Проблемы художественного проектирования и оформления изделий текстильной и легкой промышленности” (ТЕКСТИЛЬ-2004) у Московському текстильному університеті ім. О.М. Косигіна; колегії Держкомлегтексу України (1995); кафедрах технології та конструювання швейних виробів Санкт-Петербурзького університету технологій та дизайну (1998), Московського університету дизайну та технологій (2001), Російського заочного інституту текстильної та легкої промисловості (2001), кафедрі нарисної геометрії та інженерної графіки Київського національного університету будівництва і архітектури (2002-2005); кафедрі моделювання одягу Харківської державної академії дизайну і мистецтв (2005); Міжнародному науково-методичному семінарі “Філософія національного костюма: проблеми та перспективи підготовки фахівців” (2005); ювілейній міжнародній науково-технічній конференції КНУТД “Інноваційні технології – майбутнє України” (2005); кафедрі нарисної геометрії та інженерної графіки Київського національного університету технологій та дизайну (2006).

Публікації. Результати роботи опубліковані у 89 працях, з яких 50 – статті (18 –одноосібно), 28 – патенти та авторські свідоцтва, 11 – депоновані статті.

Структура і склад дисертації. Дисертація складається із вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел і чотирьох додатків. Повний обсяг дисертації – 539 сторінок, основна частина – 358 сторінок, у тому числі: 154 рисунка; 21 таблиця; 327 найменувань бібліографії; 151 сторінка додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі розглянуто проектні умови цілісності виробу і засоби дизайнерського проектування щодо її досягнення, засади і умови виробництва, вплив професійних аспектів, сутності традиційних і новітніх технологій на проектний процес.

Спільною рисою у роботах з моделювання одягу, у тому числі провідних зарубіжних дизайнерських фірм (Armani, Burberry, Chanel, Gucci, Lauren, Prada, Versace, В.Зайцев, В.Юдашкін і ін.) та дизайнерських шкіл (Esmop (France), Eccec (France), Instituto Marangoni (Itali), London school of fasion (Grate Britain), Parcsn’s school of design (USA)) є те, що естетичний образ опосередковується у одязі технологічними діями. Однак також спільною є необхідність інформаційного забезпечення умов естетичного формотворення, оскільки проектні дії мають здебільшого евристичний характер, що і є основою протиріччя між естетичною та утилітарною його складовими. Окремі пошукові праці у цьому напрямку мають характер поступового наближення ( І.Герасименко, О.Пальцун, та ін.), а їх зміст потребує наукового обгрунтування та узагальнення відповідно до змісту та завдань технічної естетики. На цій основі сформульовано завдання щодо визначення зв’язків між естетичними і технологічними факторами у процесах дизайнерського проектування і виготовлення одягу.

У другому розділі на основі розгляду чинників естетики фактури, художньо-конструкторських та технологічних методів обробки матеріалів визначено пов’язуючу роль їх технологічних властивостей та естетичних показників у дизайнерському проектному процесі. Це відображено у системній моделі естетичного формотворення одягу (рис. 1), реалізація якої здійснюється за

використання оберненого зв’язку між художньо-конструкторською і технічною системами. Виконано методичне забезпечення системної моделі щодо визначення естетичних показників і технологічних властивостей матеріалів, чинників впливу на зорове сприйняття одягу та його декоративних аксесуарів. Такі технологічні властивості матеріалів, як здатність до формотворення, деформування, утворення хвилястої поверхні, пластичність, лежать в основі дизайнерського моделювання. Ці властивості обумовлюють підбір матеріалів, якщо для виробу використовуються декілька їх різновидів. Завдання полягає у визначенні показників цих властивостей з метою їх використання художником-конструктором та забезпечення цього приладовим устаткуванням. Технологічну властивість матеріалів створювати певний естетичний рівень одягу запропоновано використати у тканині для сорочкових та сукняних виробів (патент № 1430, Україна), де використано візерунок папілярних ліній та задіяна технологія промислової обробки тканини.

Ознаки тектоніки відповідно до оболонок одягу систематизовано як конструктивно визначені, декоративно-виявлені та візуальні. Оболонки одягу визначено як тонкостінні, багатошарові, сітчасті та з деформованою (хвилястою) поверхнею, наприклад, драпірованою. У свою чергу їх різновидом є оболонки з площинними ділянками, які в елементах одягу можуть бути складеними з частин, а також просторові (об’ємні). Така диференціація сприяє ефективному вибору художником-конструктором різновиду оболонки та відповідає можливості застосування композиційних принципів, наприклад, єдності змісту та форми виробу.

Процеси естетичного формотворення одягу класифіковано за ознаками художньо-конструктивних і відповідних їм технологічних способів. В основі класифікації (рис. 2) лежить поділ на формотворення поверхні матеріалу (тканина, трикотаж, шкіра, шкірзамінник), її оздоблення та формотворення елементів одягу. Такий поділ дозволяє художникові-конструктору не тільки диференціювати проектний процес, але й визначитись у засобах досягнення цілісності структури виробу та застосування прийомів його гармонізації. При цьому формотворення одягу і його елементів, як головне завдання художника-конструктора, є, у той же час, найбільш проблематичним щодо поверхонь оболонок, об’єктивної керованості у їх дизайнерському проектуванні та науково обгрунтованого прогнозу якісних показників, місця у такому проектуванні інженерних методів. Тому напрямком подальших досліджень було обрано саме ці процеси.

Для створення аналітичного та програмного забезпечення дизайнерського проектного процесу щодо об’ємно-пластичного вирішення оболонок з хвилястою поверхнею (реалізацію програмного забезпечення подано на рис. 3, а) у якості оптимізаційної задачі було досліджено процес драпірування матеріалу. Визначено функціональну залежність між параметрами драпірування, яка має такий вигляд:

, (1) де амплітуда хвилі;

довжина хвилі;

– ступінь деформування матеріалу ;

- напрям ниток у матеріалі.

Для визначення цих параметрів і їх використання у дизайн-проектуванні, було розроблено пристрої (а.с. № 1688162, патенти №№ 21712 А Україна, 18232 А, Україна, 2032176, РФ, 2032175, РФ, 2017153, РФ), в яких враховано художньо-конструктивні вимоги. Ступінь деформування матеріалу, що є критерієм його пластичної організації, визначається як відношення довжини матеріалу до () та після () деформування – = (рис. 3, б). Допустимі, з урахуванням естетичного сприйняття, межі пластичності матеріалу при його трансформації з плоского стану в об’ємний, охарактеризовано критичним значенням ступеня деформування - Кд.кр (визначається на розроблених пристроях – патенти №№ 2015510, РФ; 15931А, Україна; а.с. №. 1751672). Ці межі характеризують геометричні та естетичні (рівність поверхні, гармонійність хвилеутворення) ознаки форми: у формотворенні контурів та поверхонь деталей; у проектуванні і виготовленні оздоблень – драпірування, защипів, складок, воланів, оборок, рюш; у визначенні недоліків – виникнення зморшок, недоцільної хвилястості. А це надає об’єктивності у застосуванні засобів та прийомів гармонізації, наприклад, пропорційності, або тотожості хвиль, їх ритмічній, контрастній чи нюансній розробці за параметрами хвилі (рис. 3, а, б). При цьому зміна товщини та характеру поверхні матеріалу має для естетичної оцінки критеріальне значення, що вказує на кваліметричний характер визначення Кд.кр і характеризує межі технологічних дій для якісного виготовлення та естетичності поверхні виробу:

; (2)

де – товщина матеріалу у недеформованому стані;

- поточне значення товщини матеріалу.

а б

Рис. 3 Зображення драпірованої поверхні

(а – програмований варіант, б –елемент драпірованої поверхні)

За методикою трифакторного експеримента В3, де у якості факторів були прийняті: Х1 - коефіцієнт деформування матеріалу (Кд); Х2 – маса (Мs), кг; Х3 – жорсткість, мкН см2 (G), у якості параметра оптимізації – коефіцієнт форми хвилі (Кхв=), драпірованої поверхні, складові якого визначаються на пристрої, визначено зв’язок між параметрами драпірування.

Отримані регресійні залежності, наприклад, для тканини арт. 82251, мають такий вигляд (натуральні значення):

Кхв= 0,82Кд – 0,375 Мs –0.00035G + 0.0004 МsG – 0,168. (3)

На рис. 4 представлено графічну інтерпретацію залежності (3) для тканини арт. 82251. Таким чином, користуючись залежністю (3), або її графічною інтерпретацією, художник-конструктор може оперувати значеннями деформування матеріалу, його масою та жорсткістю для моделювання форми драпірованої поверхні, яка відповідає реальним показникам певного матеріалу і, відповідно, використовувати прийоми гармонізації. Це закладено у програмований варіант (рис. 3, а) і таким чином значно підвищує ефективність праці художника-конструктора. Якісну оцінку драпірованої поверхні виконано за інтегральним коефіцієнтом відбиття світлового потоку (патент № 2032175, РФ), який визначено за формулою:

, (4)

де коефіцієнт відбиття угнутою ділянкою поверхні;

коефіцієнт відбиття опуклою ділянкою поверхні;

коефіцієнт відбиття плоскою поверхнею світлового потоку.

Для тканини арт. 82251 при куті розкрою зразка 00 і Кхв = 0,3; 0,51; 0,89 значення (% ) відповідно дорівнюють 14,47; 45,6; 33,47. При куті розкрою 450 – Кхв = 0,533; 0,467; 0,945, а = 39,46; 45,74; 33,24. При куті розкрою 900 – Кхв = 0,275; 0,533; 0,95, а

Рис. 4 Графічна інтерпретація залежності (3)

= 48,15; 49,41; 34,15. При цьому, залежно від довжини хвилі на матеріалі, яка дорівнює 20 - 40 мм, показник відбиття для опуклої ділянки (середнє значення, мкА) був в межах 65,13 - 79,73, а для угнутої - від 85,67 до 91,30. У двофакторному експерименті для тканин арт. 3022 (білий колір), арт. 82251 (червоний колір) з прийнятими факторами Х1 - кут розкрою, Х2 - довжина хвилі;

- критерій оптимізації, отримані такі регресійні рівняння (натуральні значення): арт.3022, контур опуклий,

=122,93 - 0,00077 Х12 + 0,10259 Х1Х2 + 4,71625 Х22; (5)

контур угнутий,

=54,1087 - 0,00487 Х1 – 0,001 Х12 + 0,0685 Х1Х2 –4,7503 Х22; (6)

арт. 85251, контур опуклий,

=14,9994 + 0,0148 Х1 – 4,6662 Х2 - 0,0003 Х12 +1,3332 Х22; (7)

контур угнутий,

= - 6,9985 + 14,7212 Х2 – 0,0008 Х12 – 1,9165 Х22 . (8)

Аналіз отриманих рівнянь (5-8) та їх графічної інтерпретації ( для арт. 85251, рис. 5 а, б) вказує на те, що величина відбитого світлового потоку залежить від структурних характеристик тканини (основа, утік, під кутом ), характеру її поверхні, який задано довжиною хвилі, кольором і, відповідно, фактурою. Різні коефіцієнти регресій для однієї тканини, але для різних ділянок поверхні свідчать про відмінність природи відбитого світлового потоку від опуклої та угнутої її ділянок. Використання рівнянь (5-8) надає такі можливості художникові-конструктору: прогнозне визначення ділянок хвилястої поверхні оболонки з урахуванням її світло-тіньової організації та загального естетичного сприйняття; варіювання оптичних показників; оперування прийомами гармонізації – контрастом, нюансом, метро-ритмічними закономірностями. Для цього надається можливість приладового і аналітичного визначення параметрів драпірування і його візуалізації для будь-якої тканини чи трикотажного полотна, естетичної оцінки поверхні, а також інтерактивної зорової оцінки такого важливого композиційного показника, як пластичність виробу, з урахуванням реальних показників. Це вперше дозволяє художникові-конструктору не тільки комплексно вирішити завдання дизайнерського проектування хвилястої поверхні виробу, але й знайти його оптимізований варіант.

а б

Рис. 5 Графічна інтерпретація залежностей (5-8):

а - контур угнутий; б - контур опуклий

Встановлено, що композиційний засіб, яким є пропорціонування, у процесі формотворення елементів одягу визначає пошук взаємозв`язку таких чинників формотворення, як параметри геометрії плоскої деталі, показники критеріїв технологічних властивостей матеріалу, показники режимів технологічної обробки, із параметрами геометрії форми деталей, що утворюється. Це дозволяє художникові-конструктору врахувати не тільки такі закономірності формотворення, як співрозмірність, співпідрядність, але й досягти поєднання утилітарної та естетичної складових формотворення. Тому у залежностях визначення кількості елементарних розрізнень в одному елементі відносно іншого, де за основу береться принцип “золотого перерізу”, враховано відхилення у геометричних розмірах, що дає можливість визначити загальну кількість комбінаторних перетворень:

, (9)

де Н - ділянка розташування елементарних розрізнень або кількох елементарних розрізнень в одному елементі відносно іншого;

m – коефіцієнт, який залежить від чутливості зорової системи людини (m?33,5);

Li та Lj – розміри і-того та j-того елементів;

?in та ?jn – відхилення розмірів і-того та j-того елементів із кількістю відхилень n.

Застосовуючи апарат комбінаторики, можна отримати кінцеве значення перестановок. Кількість відображень елементів у числових рядах буде дорівнювати:

, (10)

де – кількість елементів у ряді А ;

– кількість елементів у ряді Б.

Таким чином, визначено коло технологічних властивостей матеріалів та критерії їх трансформації, які характеризують естетичні показники формотворення, подано засоби та приклади реалізації зв’язків між естетичною та утилітарною складовими у дизайнерському проектному процесі.

У третьому розділі проаналізовано умови дизайнерського проектування оболонок одягу та визначено шляхи підвищення його ефективності. З порівняльного аналізу класифікацій силуетів визначено стильові ознаки та провідні (пропорції, реконструктивне формотворення) і другорядні характеристики моди щодо оболонок одягу, які створюють його форму. Відповідно до цього також запропоновано конструктивно-технологічне забезпечення для здійснення модульного методу у дизайнерському проектуванні. Значення коефіцієнта модульного забезпечення (Км.з.), який можна запропонувати для використання у такому проектуванні, функціонально залежить від коефіцієнтів однорідності моделей за трудомісткістю виготовлення - Кт.в. та конструктивної однорідності - Ко, коефіцієнтів уніфікації деталей - Ку.д, коефіцієнтів уніфікації вузлів - Ку.в., конструктивних елементів - ліній - Кк.е., технологічних операцій - Кт.о, уніфікації контурів плоских розгорток взаємозамінних елементів - Ку.к.в.е.:

Км.з.= f(Кт.в, Ко., Ку.д. , Ку.в., Кк.е., Кт.о., Ку.к.в.е.), (11)

а його вираз є наступним :

, (12)

де Bi — і-й модуль;

n — кількість модулів у дизайн-об’єкті одягу;

Bj — j-й вузол;

k — кількість вузлів у дизайн-об’єкті одягу.

Такий підхід не тільки забезпечує використання композиційного засобу –пропорційності форм деталей та комбінаторики, але й одночасно є засобом отримання їх технологічності.

На цій основі запропоновано систематизацію елементів українського народного одягу у дизайнерському проектуванні із його технологічним забезпеченням та інтерпретацію цих елементів у сучасній сорочці з національною символікою (рис. 6, патент на промисловий зразок № 12567, Україна). У систематизації враховано морфологічну, конструктивну, оздоблюючу і технологічну складові. Наприклад, для сорочки з національними українськими ознаками запропоновано конструктивно-технологічні інваріанти виконання кольорових стрічок, які урізноманітнюють оздоблення та його естетичне сприйняття: канти; обкантування з кантами. В свою чергу використано такі прийоми гармонізації: нюансне визначення ширини кантів та площ поверхонь кольорових плям. Для графоаналітичного забезпечення процесу естетичного формотворення, яке спроможне надати більш певне використання у ньому композиційних засобів та прийомів гармонізації, розроблено математичний апарат щодо визначення геометричних показників криволінійних зрізів деталей одягу. Цей апарат грунтується на узагальненому методі моделювання криволінійних обводів, визначених дискретним каркасом, та теорії політканинних перетворень. Апроксимація

Рис.6 Варіанти сучасної сорочки з національною символікою:

1 – кант блакитного кольору; 2 – кант жовтого кольору

криволінійного зрізу виконується за допомогою кривих другого порядку з урахуванням значення дотичної у фіксованих вузлах та зв’язку між неявною та векторно-параметричною формами. Для знаходження дотичної та форми кривої використано метод найменших квадратів. При визначенні усіх параметрів вимальовується крива у системно-параметричному вигляді (рис. 7), що забезпечує параметричне формотворення деталей та вузлів одягу у його дизайні. Це дає можливість перейти до визначення якісних показників формотворення.

Рис. 7 Графічне зображення ділянок контуру

Величину напуску матеріалу для формотворення (%), позначену на рис. 7, визначено аналітично. Такі аналітичні залежності отримано для оболонок із площинними ділянками, а також їх різновиду - складених з частин і з попередньо деформованим зрізом (рис. 8), наприклад, рукав, лацкан, борт, комір, клапан пальто, піджака або жакета тощо. Для цього різновиду залежність має такий вираз:

Kд.під=, (13)

де Kд.під – коефіцієнт деформування попередньо посадженої та підігнутої ділянки;

- довжина криволінійного зрізу деталі;

- посадка (деформування) матеріалу, у від довжини усієї ділянки;

R - радіус кривини зрізу;

- центральний кут;

- величина припуску матеріалу на шов.

Якщо Kд.під Kд.кр, то вказані параметри залежності (13) задовольняють естетичність виробу – на поверхні матеріалу відсутні зморшки та складки, що є його кваліметричною характеристикою. Таким чином, художникові-конструктору надається можливість коригування вихідних даних в залежності від необхідного кінцевого результату. Для зручності користування такими залежностями у роботі наведено номограми (враховано також угнуті контури).

Залежність (13) забезпечує графоаналітичний метод дизайнерського проектування, оскільки це залежність між конструктивними параметрами плоскої деталі (розгортки), параметрами створюваної оболонки із площинними ділянками та технологічної операції, пластичними властивостями матеріалу.

До цих параметрів належать: радіуси кривини зрізу деталі або контуру оболонки; ступінь деформування матеріалу та значення припуску на обробку зрізу, а також матеріалознавчі та якісні показники формотворення. Це закладає основи параметричного формотворення із можливістю інформаційного забезпечення такого композиційного засобу, як пропорціонування, або контрастних чи нюансних відносин між формами елементів одягу. При цьому враховуються межі пластичності матеріалу щодо естетичного виконання та сприйняття форми, наприклад, таких вузлів та елементів одягу (рис. 9):

Рис. 9 Вузли плечового виробу

лацкан (поз. 1 – угнутий, шалевий, із закругленням уступу); комір (поз. 2); рукав-пройма (поз. 3); зшиті виточки (поз. 4); рельєфи (поз. 5); клапан (поз. 6); борт (поз. 7) тощо. Таким чином, аналітична залежність між факторами естетичного формотворення дає можливість оберненого зв’язку у проектному процесі, що відповідає вимогам художньо-конструкторських та інженерних методів проектування одягу. Запропонований науковий підхід сприяє поєднанню цих методів і забезпеченню інформаційними технологіями дизайнерського моделювання, в якому синтетично поєднуються утилітарні та естетичні складові процесу формотворення.

У четвертому розділі розглянуто дизайнерське формотворення елементів в гомеоморфних зразках одягу відповідно до загальних властивостей геометричних фігур, що системно віднесено до одностадійних процесів проектування. У цих операціях відповідно до художньо-конструктивних вимог формотворення матеріал трансформується, як правило, вздовж криволінійних його ділянок. Для визначення інформаційних показників формотворення оболонок з плоскої розгортки при стисненні криволінійного зрізу розглянуто плоску розгортку деталі одягу із зрізом у вигляді кола з радіусом R (рис. 10). Для відтворення криволінійного зрізу нитковою строчкою використано принцип подібності, за яким криволінійний зріз апроксимовано ламаною лінією з ділянкою ламаної, яка відповідає довжині стібка . Величина горизонтального та вертикального припуску на формотворення визначається так:

(14)

(15)

де - кількість стібків;

=90- ( - кут нахилу стібка до горизонтальної осі).

Таким чином, величина припуску матеріалу S, при утворенні просторової поверхні його трансформацією, залежить від величини стібка, ступеню деформування матеріалу у стібку і радіуса кривини криволінійного контуру. Це дозволяє скоротити проектні процедури художника-конструктора щодо визначення інформаційних показників формотворення.

Для визначення параметрів поверхні оболонки, що утворена стисненим

замкненим контуром, розглянуто її переріз - сегмент опуклості (рис. 10).

Рис. 10 Сегмент опуклості, утвореної стисненим контуром.

Відповідно до побудови: . (16)

Значення задаються () і підставляються у (16) до виконання умови: , за якою визначається .

Висота опуклості h у вертикальних перерізах визначається з виразу:

. (17)

Відповідно до цього визначено параметри та побудовані естетично задані поверхні оболонок із симетрично стисненим криволінійним зрізом. Створено інтегральну модель поверхні із зрізом зі змінним радіусом кривини з дискретно заданими величинами стиснення та виконано її побудову. Останнє продемонстровано схемою моделювання вузла “рукав-пройма” (рис. 11), який визначає силуетну форму плечового одягу, є одним з найскладніших етапів у дизайнерському проектуванні та виготовленні. В процесі моделювання враховуються: різновиди рукавів (рис. 12, а - реглан, б – “ліхтарик”, в – вшивний з напуском матеріалу, г - суцільновикроєний); художньо-конструктивні параметри, які закладено у плоскій розгортці; геометричні параметри розгортки окату рукава; технологічні параметри – величини посадки матеріалу, різновид шва і його складові та показники волого-теплової обробки, пластичні властивості матеріалу; художньо-конструктивні та якісні показники – наповнення плечової поверхні окату, необхідність гладкої поверхні або складок чи зморшок вздовж шва вшивання окату.

Рис. 11 Схема до моделювання вузла “рукав-пройма”

а б в г

Рис. 12 Різновиди рукавів, що моделюються

На рис. 13 подано результати інтерактивного моделювання вузла “рукав-пройма” (вшивний рукав пальта жіночого), за яким художник-конструктор має такі

можливості: дати оцінку естетичності форми плечової поверхні окату, її наповнення матеріалом; визначитися з необхідністю застосування композиційних прийомів, наприклад, нюансного збільшення плечової поверхні окату (рис.13, б) тощо. Після цього у інтерактивному режимі виконується коригування розгортки або інших вказаних параметрів і знову отримується реальна поверхня плечової ділянки оката рукава. Оцінку якості посадки плечових виробів можна здійснити за допомогою розробленого пристрою (патент № 24866А, Україна).

а б

Рис. 13 Результати інтерактивного моделювання: а - проекції плечової поверхні оката рукава; б - нюансне збільшення плечової поверхні оката рукава

Запропоновано інформаційне забезпечення розміщення рисунку на драпірованій поверхні оболонки (рис. 14). ; ; ;

, (18) де ? - кут нахилу бокової лінії до вертикалі;

, - значення полярних координат точки А.

Таким чином, діяльність художника-конструктора не тільки забезпечена на стадіях дизайнерського проектування просторової форми елементів одягу, але й вперше надана можливість отримання якісного прогнозу формотворення та оцінки кінцевого результату, візуалізації форми, а також інтерактивного її коригування з використанням прийомів гармонізації (наприклад, нюанса - рис. 13, б). Це усуває необхідність виготовлення експериментальних зразків, значно підвищує ефективність проектного процесу, оскільки в такому дизайнерському проектуванні комплексно враховані естетичні та утилітарні фактори формотворення.

У п’ятому розділі розглянуто використання засобів дизайнерського формотворення в ізоморфних системах елементів одягу, яке визначає наявність взаємнооднозначного відображення двох сукупностей, що зберігає їх