КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

МАЛИНОВСЬКИЙ ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ

УДК 687.153

ВДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ ПРОЕКТУВАННЯ

КАНОНІЧНОГО ОДЯГУ СКЛАДНОЇ ФОРМИ

Спеціальність 05.19.04 –

Технологія швейних виробів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Київському національному університеті технологій та дизайну

Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: кандидат технічних наук, професор

НІКОЛАЄВА Тетяна Вадимівна,

Київський національний університет

технологій та дизайну, завідувач кафедри

художнього моделювання костюма.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор,

Заслужений діяч науки і техніки України

БЕРЕЗНЕНКО Микола Петрович,

Київський національний університет

технологій та дизайну,

професор кафедри технології швейних виробів

кандидат технічних наук, доцент

БАННОВА Ірина Мусіївна,

Хмельницький національний університет,

завідувач кафедри дизайну.

Захист відбудеться “ 25 ” жовтня 2007 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої

вченої ради Д 26.102.03 у Київському національному університеті технологій та дизайну

за адресою: 01011, Київ-11, вул. Немировича-Данченка, 2, конференц-зал.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету

технологій та дизайну за адресою: 01011, Київ-11, вул. Немировича-Данченка, 2,

Автореферат розісланий “ 24 ” вересня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради к.т.н., доц. Т.О. Полька

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Протягом всього історичного розвитку людство створювало матеріальне оточення, в якому відображались духовні та естетичні смаки певного народу. Багатство успадкованих цінностей представлено в усіх видах людської діяльності, зокрема, в художньо-творчій, літургійно-обрядовій тощо, які є головними засобами формування духовної атмосфери суспільства, утвердження почуття національної самосвідомості. Безперечно, перерваний природний зв’язок поколінь, що є основним джерелом пам’яті, відобразився в духовній сфері безповоротними втратами чималої частки наших національних культурних надбань. Та в час становлення української державності відроджується духовне життя, оживають храми, будуються нові та відновлюються уцілілі інтер’єри старих церков. Отже, існує потреба в мистецьких прикрасах храмів, церковного спорядження і, зокрема, канонічного одягу.

Вивчення та аналіз еволюції художньо-конструктивного устрою одягу для духовенства, дослідження та збереження канонічних і національних традицій в процесі його проектування, вдосконалення методології проектування це ті проблеми, які повинні вирішуватись на рівні сучасних промислових та інформаційних технологій, що значною мірою сприятиме організації промислового виготовлення виробів даного унікального виду.

Особливість проектування канонічного одягу полягає в тому, що цей процес повинен обов’язково враховувати вимоги церковних канонів, семіотику одягу та національні традиції. Вітчизняна наука не приділяла достатньої уваги цьому напрямку. Окремі, розрізнені відомості про види предметів канонічного одягу, їхній символічний зміст відображено в теологічній літературі. Проте, відсутня достатня інформація щодо методів проектування, виготовлення та вибору матеріалів для цього одягу. Тому, проблема вдосконалення процесу проектування канонічного одягу є актуальною, особливо з урахуванням специфічних вимог (канонів, символіки тощо).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконувалася за планами наукових досліджень КНУТД, науковий напрямок №0102U005506 за темою: „Теоретичні основи технологічних процесів виготовлення одягу та взуття спеціального призначення з використанням матеріалів вітчизняного виробництва” (Протокол №2 від 30.10.01 ОНР МОН України).

Мета і завдання дослідження.

Об’єкт дослідження – підвищення якості виготовлення канонічного (церковного) одягу.

Предмет дослідження – вдосконалення процесу проектування канонічного одягу візантійсько-слов’янського (східного) обряду.

Мета дослідження полягає у вдосконаленні принципів дизайн-проектування предметів канонічного одягу східного (візантійсько-слов’янського) обряду, впровадження яких забезпечить достатній рівень якості даного виду одягу та можливість його промислового виробництва.

Поставлена мета досягнута в результаті вирішення таких завдань:–

виконання комплексного історико-культурологічного та технологічного аналізу асортименту канонічного одягу східного обряду, визначення основних періодів його розвитку та головних формоутворюючих чинників і закономірностей, які характерні для його розвитку в кожному історичному періоді;–

визначення базових елементів символізму, як основи формоутворення канонічного одягу та встановлення впливу символіки на структуру форм окремих його предметів, декоративного оформлення;–

дослідження вимог безпосередніх споживачів щодо проектування канонічного одягу, зручності використання та визначення його основних споживчих характеристик;–

виявлення взаємозв’язку формотворчих елементів канонічного одягу з ергономічними вимогами та відповідністю антропометричним даним фігури;–

розробки алгоритму задавання поверхонь верхнього богослужбового одягу та побудови їхніх розгорток для створення базових конструктивних основ;–

створення пакету прикладних комп’ютерних програм функціонального призначення;–

дослідження існуючих методів технологічної обробки канонічного одягу та їх вдосконалення.

Методи дослідження. Для вирішення поставлених завдань застосовувались методи історично-генетичного аналізу, літургіології, теорії символів, статистичного аналізу, геометричного моделювання, комп’ютерно-графічних технологій, зокрема використані: методи символічного та схоластичного богослов’я; метод рангового аналізу факторів; метод розрахунків просторових об’єктів з використанням теорії ПОС-проекцій; метод Харінґтона; метод утворення розгортних поверхонь з використанням лінії перетину двох тангенсоїд напрямних; метод побудови розгорток за допомогою твірних допоміжного напрямного конуса.

Теоретичною та інформаційною основою дослідження стали роботи науковців: в галузі історіографії та культурології: Є.Є.Голубінського, Н.Пісарєва, А. Орнатського, А.О.Хойнацького, В.В.Бичкова та інших, де відображено еволюцію церковного костюма, його національні особливості, традиції; в галузі літургіології: А.А.Дмитрієвського, В.Краснопєвкова, К.Нікольського, М.Соловія, В.І.Долоцького та інших; в галузі проектування одягу: О.Б. Коблякової, М.П. Березненко, Б.А. Бузова, О.В. Холоднової; з геометричного моделювання та комп’ютерної графіки: Четверухіна Н.Ф., Савостицького А.В., Богушко О.А., Богданова В.М., Караулової Г.Т.

Наукова новизна одержаних результатів:

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Обґрунтованість і достовiрнiсть наукових положень та результатів забезпечувалися: фактичним матеріалом, зібраним автором; методологічним обґрунтуванням досліджень; валідністю та надійністю стандартизованих методик, адекватних його меті та завданням; репрезентативністю вибірки; поєднанням кількісного і якісного аналізу емпіричних даних; застосуванням методів математичної статистики та геометричного моделювання із залученням сучасних програм обробки даних.

Наукове значення роботи. Вперше отримано науково обґрунтовані принципи дизайн-проектування предметів канонічного одягу візантійсько-слов’янського обряду, які дозволяють вирішити проблему підготовки його промислового якісного виготовлення.

Практичне значення отриманих результатів. На основі використаних та розроблених методів дослідження створено програмні засоби для задавання складних поверхонь канонічного одягу та побудови їхніх розгорток, як складової частини процесу проектування даного виду одягу.

В рамках процесу проектування канонічного одягу запропоновано методику утворення поверхонь та побудови їхніх розгорток за індивідуальними розмірними параметрами споживача, його фізіономічними даними та прийняття остаточного рішення на основі кваліметричних показників та суб’єктивної оцінки якості. Реалізація даної системи базується на комплексі взаємопов’язаних методів та алгоритмів зазначених у науковій новизні.

Окремі результати – такі, як: алгоритмізація процедур адаптації абсолютних величин розмірних ознак типових фігур чоловіків до проблем проектування канонічного одягу, розроблені та запатентовані пристрій для визначення ергономічних показників якості конструкції плечових швейних виробів на фігурі людини і вішалка для одягу, мають універсальний характер і можуть використовуватись у наукових чи практичних дослідженнях пов’язаних з процесом проектування будь-якого іншого чоловічого одягу.

Практичне значення одержаних результатів підтверджується впровадженням у експлуатацію виготовлених зразків канонічного одягу в Сокальській єпархії та Апостольському екзархаті у Франції (УГКЦ), Полтавсько-Кременчуцькій єпархії УПЦ КП, а також у навчальний процес кафедри художнього моделювання костюма і кафедри графіки та нарисної геометрії КНУТД.

Особистий внесок здобувача. Особисто автору належать: у публікаціях [2,4] – періодизація розвитку форм канонічного одягу та систематизація гардеробу, визначення його основних функцій та аналіз результатів дослідження вимог споживачів даного одягу; у публікаціях [5,6] – методика проведення експерименту; [7,8] – ідея створення пристрою для визначення ергономічних показників якості конструкції плечових швейних виробів та вішалки для одягу.

Апробація роботи. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і здобули позитивну оцінку: на І та ІІ Всеукраїнських наукових конференціях молодих вчених та студентів КНУТД (Київ, 2002, 2003); науково-практичній конференції “Українська національна школа дизайну: сучасний стан і перспективи розвитку”, УАД, (Львів, 2002); Всеукраїнській науковій конференції “Дизайн-освіта 2004: теорія, практика та перспективи розвитку”, ХДАДМ, (Харків, 2004); міжнародній науково-технічній конференції “Інноваційні технології – майбутнє України”, КНУТД, (Київ, 2005); міжкафедральному семінарі КНУТД, квітень 2007.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 10 друкованих праць, що відображують основний зміст роботи, у тому числі 5 – у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, 4 виконано без співавторів, 2 деклараційні патенти України на винаходи та тези доповідей наукових конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, п’яти розділів, загальних висновків та чотирьох додатків. Робота має 150 сторінок основного тексту, 114 рисунків, 28 таблиць. Список використаних літературних джерел містить 148 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми, сформульовані мета, задачі та методи досліджень, визначена наукова новизна та практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі проведено системний аналіз доступних інформаційних джерел та визначено чинники, що можуть впливати на процес проектування канонічного одягу (рис.1), виокремлено найважливішу інформацію про кожний елемент системи.

Рис. 1. Фактори, що впливають на процес проектування канонічного одягу

Проаналізовані джерела щодо походження канонічного одягу візантійсько-слов’янського обряду та визначені періоди його розвитку і основні чинники, які вплинули на його формоутворення. Досліджено канони та традиції, які впливають на процес виготовлення одягу для духовенства.

Основу інформації про канони, які стосуються церковного одягу складають: розгляд видів конфесій, що існують в Україні, традиції яких можуть впливати на процес його проектування; аналіз складу духовенства та характеристика асортименту канонічного одягу.

В Україні церкви, що дотримуються візантійсько-слов’янської обрядності, представлені провідними юрисдикціями: 1) Українська православна церква Московського патріархату (УПЦ-МП); 2) Українська православна церква Київського патріархату (УПЦ-КП); 3) Українська автокефальна православна церква (УАПЦ); 4) Українська греко-католицька церква (УГКЦ), а також незначними старообрядницькими православними церквами. Першість за чисельністю релігійних організацій належить УПЦ-МП, друге місце займає УПЦ-КП і третє – УГКЦ.

В процесі дослідження особливостей використання канонічного одягу встановлено, що церковно-священнослужителі використовують різні види облачань, тобто костюм є носієм інформації про місце особи в ієрархічній структурі церкви. В роботі здійснена класифікація складу духовенства, яка дозволяє легко визначати всі групи споживачів канонічного одягу та приналежність будь-якої духовної особи до відповідного ступеня ієрархії за основними ознаками.

Класифікація складу духовенства тісно пов’язана з ознаками канонічного одягу. Асортиментний склад церковного одягу визначається рядом ознак, властивих конкретній духовній особі. До його складу входять два види одягу: богослужбовий (літургійний) і повсякденний, в тому числі головні убори та аксесуари.

Богослужбовий одяг розподіляється на два основні підвиди: для священнослужителів та для священних речей (престол, подир, тощо). У відповідності до канонів, кількість предметів, що входять до комплекту облачання чітко регламентована в залежності від ступеня священства духовної особи, тому доцільно розглядати склад предметів одягу у відповідності до сану.

В результаті аналізу асортименту літургійного одягу визначено, що всі його складові (крім облачань для священних речей) є суто чоловічим одягом, оскільки жінки не можуть рукопокладатись до сану. Комплект богослужбових облачань – багатошаровий і його основою є повсякденний одяг. Нижній одяг – найбільш прилеглий до фігури і навпаки – верхній має значні припуски на вільне облягання.

Для зручності визначення приналежності відповідного комплекту богослужбового облачання, розроблено класифікацію гардеробу церковного одягу за ознаками, які вказують сан, звання за ієрархічним принципом та склад предметів облачань, що входять до відповідного комплекту.

Дослідження впливу канонів та традицій на склад всіх асортиментних груп, виявило особливі ознаки, які характеризують предмети канонічного одягу. Ці ознаки можна розділити на головні та другорядні. Якщо, відповідно до ознаки, виокремлюється асортиментний різновид облачання і, при різних її значеннях, зовнішня форма предмета змінюється – така ознака для даного виробу є головною. Другорядні ознаки характеризують призначення облачань. У роботі визначено головні та другорядні ознаки для всіх асортиментних груп одягу для духовенства.

У другому розділі викладені основні теоретичні результати роботи – створення одягу для духовенства.

Вдосконалення принципів проектування виробів будь-якого призначення проводиться з урахуванням належних для їхнього виготовлення вимог. Для визначення системи вимог до канонічного одягу в роботі проведений аналіз символічного значення кожного з предметів одягу та їх колористичного вирішення, оскільки вимоги символіки є пріоритетними для даного одягу.

У відповідності до свят, днів чи подій, що відзначаються церквою, для богослужбового одягу визначені основні кольори: білий, червоний, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий, чорний. Усі вони символізують духовне значення святих людей та священних подій. В українських церквах візантійсько-слов’янського обряду всі найголовніші свята, яким призначені відповідні кольори облачань, можна розділити на шість основних груп. Аналіз церковного річного циклу показав, що найбільше протягом року використовують облачання, колір яких відповідає: шостій, першій, четвертій та п’ятій групам. Одержані аналітичні дані щодо кольору канонічного одягу особливо важливі для планування його серійного виробництва.

Встановлено складові елементи символізму, які впливають на формоутворення предметів одягу (рис.2).

В роботі розроблено класифікацію вимог символіки до художньо-композиційної побудови одягу. Ці вимоги можна віднести до групи споживчих вимог, оскільки вони визначають відповідність виробів до особливостей діяльності духовних осіб. Система вимог символіки побудована за ієрархічним принципом і складається з чотирьох рівнів, що дає змогу легко визначати всі фактори символіки, які безпосередньо впливають на вибір конструктивно-технологічних рішень під час проектування облачань.

Канонічному одягу, як і світському, притаманний цілий ряд споживчих та промислових вимог. В процесі виготовлення та експлуатації церковного одягу за канонами церкви, слід обов’язково дотримуватись специфічних вимог, які розширюють діапазон споживчих та промислових вимог за рахунок показників властивостей виробів, які не характерні для світського одягу. Для визначення споживчих та промислових вимог до виготовлення канонічного одягу, враховуючи специфіку його використання, встановлено його функції.

З метою визначення проблем конструкторсько-технологічної підготовки виробництва канонічного одягу та пошуку засобів його удосконалення, які передбачали б в кінцевому результаті вирішення максимальної кількості потреб споживачів (священнослужителів) до якості виготовленого одягу було проведено дослідження шляхом опитування 70 священнослужителів (67 ієреїв, 3 архієреї) різних конфесій з практичним досвідом не менше 5 років. Виявилось, що 10% опитуваних не знають виробників канонічного одягу, а сам одяг, як показав асоціативний ряд – 55% респондентів ототожнюють з практичною стороною обряду і, тільки кожний третій, надає йому також і духовного змісту.

Підтверджують актуальність досліджуваних проблем 45% священиків, котрі мають у використанні не більше 3-х комплектів священних риз. Слід узяти до уваги й те, що переважна більшість священнослужителів обслуговують декілька парафій (приходів). За даними опитування, у визначенні кольорової гамми одягу переважають: жовтий – 20%, білий – 17%, червоний 15%.

Пошук нових рішень у проектуванні канонічного одягу безумовно передбачає удосконалення його конструкції для більшої комфортності проведення богослужінь та раціональнішого використання дорогоцінних матеріалів. Прихильність до змін у конструкції канонічного одягу виявили 51% респондентів. Насамперед, це стосується так званого “ярма” у верхній частині фелону в зв’язку з дискомфортом, який священнослужителі відчувають під час богослужінь.

У загальному контексті важливого значення набуває питання про догляд за облачаннями. З цього приводу 60% опитуваних визначили проблеми, пов’язані з його транспортуванням та пранням. Отже, під час підбору відповідних тканин слід враховувати ці фактори, оскільки вони безпосередньо впливають на якість та зовнішній вигляд одягу. Найпоказовішими в цьому сенсі є оцінки священиків зовнішнього вигляду власних облачань за шкалою від “незадовільної” до “відмінної”. Всього 15% респондентів відзначили свій одяг на “відмінно”, 40% як “добре”, 35% “задовільно”, 10% “незадовільно”.

Щодо декоративного оздоблення одягу, половина опитаних віддала перевагу комбінаціям орнаменту, 20% рослинному, 15% сюжетним зображенням, 15% вишиванню. Більшість (80%) священиків виявили бажання мати одяг з дорогоцінних тканин, оцінивши його в середньому в 500–1000 грн і, на їхню думку, він повинен використовуватись до 8 років.

В роботі проведена систематизація вимог щодо проектування та показників, що забезпечують відповідний рівень якості одягу для духовенства, яку представлено у вигляді ієрархічних схем.

Аналіз показників якості канонічного одягу виявив, що при розробці системи вимог до світського та канонічного одягу можна використати загальний підхід, але в процесі проектування канонічного одягу додатково пред’являються вимоги, відмінні від вимог до проектування побутового одягу. Для визначення значимості споживчих показників якості був проведений ранговий аналіз комплексних показників якості канонічного одягу. Розглядались всі показники окрім показників символіки, оскільки ці показники є провідними в процесі проектування даного одягу. Для проведення опитування було вибрано 15 експертів з числа духовних осіб різного рангу. Для кожної групи показників присвоювались відповідні значення: В1 – соціальні вимоги; В2 – функціональні; В3 – естетичні; В4 – ергономічні; В5 – експлуатаційні; В6 – стандартизації та уніфікації; В7 – технологічності; В8 – економічності.

Під час проведення ранжування більш важливому показнику присвоювався ранг R=1, менш важливому – ранг R=n (де n – кількість показників, що аналізуються). Рівнозначним показникам пропонувалось присвоювати однакові ранги. Ступінь узгодженості думок експертів оцінювалась коефіцієнтом конкордації . Оскільки, величина коефіцієнтів конкордації для богослужбового одягу =0,47 та повсякденного – =0,44 суттєво відрізняється від нуля, можна вважати, що між думками експертів існує значна узгодженість. Однак, експерти неоднаково ранжують фактори (знайдене значення суттєво відрізняється від одиниці). Значимість коефіцієнта конкордації перевірялась за 2 критерієм для 5%-ного рівня значимості при числі ступенів свободи f=8–1=7, 2=14,067. У зв’язку з тим, що табличне значення 2-критерію менше розрахункового, можна з 95%-ою ймовірністю стверджувати, що думки експертів відносно ступеня впливу факторів узгоджуються у відповідності з коефіцієнтом конкордації 0,47 та 0,44. За цими даними побудовано середню діаграму рангів для досліджуваних факторів (рис.3). Оцінка 2 розрахункового у всіх випадках була вищою від табличного значення 2табл.=14,067, що свідчить про достовірність отриманих результатів: 2розр.1=33,32>14.067 та 2розр.2=31,23>14,067. Кінцеві результати ранжування отримані шляхом порівняння суми факторних оцінок кожного показника з середнім ранг-фактором.

Як показав аналіз результатів експертних оцінок, найбільш важливими для богослужбового одягу являються естетичні вимоги (В3), а для повсякденного церковного одягу – функціональні вимоги (В2). Для богослужбових облачань другим важливим показником виявились функціональні вимоги (В2), а для повсякденного одягу – ергономічні вимоги (В4). Третіми за важливістю для богослужбового та повсякденного одягу є експлуатаційні вимоги (В5).

Рис.3. Діаграма рангів вимог до богослужбового та повсякденного канонічного одягу

Вибір матеріалів для виготовлення канонічного одягу має визначальне значення в характеристиці його зовнішнього вигляду та експлуатаційних властивостей і проводився у відповідності з попередньо розробленими вимогами до виробів. Існують різні методики вибору матеріалів для виготовлення швейних виробів, які описані в спеціальній літературі, але, щоб їх використовувати під час вибору матеріалів для виготовлення канонічного одягу, необхідно адаптувати їх до специфічних вимог, пов’язаних з церковними канонами та традиціями.

На основі існуючих систем вимог до матеріалів різного призначення, з урахуванням церковних канонів та особливостей використання канонічного одягу, в роботі визначено головні вимоги до матеріалів верху, підкладок та прокладок, якими слід керуватись у процесі проектування та виготовлення даного виду одягу.

У третьому розділі виконано розробки методики проведення експерименту та аналізу одержаних результатів.

Аналіз результатів опитування щодо вимог до канонічного одягу та візуальне спостереження за процесом його використання виявили, що найбільш суттєві конструктивні “проблеми” виникають при проектуванні верхнього ієрейського одягу – “руського” фелона. Конструктивні недоліки проявляються в ергономічній невідповідності даного одягу фігурі людини і, відповідно, спричинюють значний дискомфорт під час його експлуатації. Оскільки, згідно вимог символіки та традицій, істотно змінити конструкцію фелона не можливо, були проведені дослідження для пошуку оптимального рішення щодо покращення його ергономічних показників.

Пошук оптимального конструктивного рішення верхнього богослужбового одягу неможливий без вивчення функціонального стану ергономічної системи “людина – одяг” в динаміці, особливостей та умов діяльності священиків.

Основний недолік існуючого процесу виготовлення верхнього богослужбового одягу полягає в тому, що він зорієнтований на створення одягу для типової фігури з великим інтервалом „байдужості” відповідно до статичних умов експлуатації. Проте, для створення ергономічно-раціональної конструкції, необхідно мати інформацію не тільки про статичні характеристики одягу, але також дані про поведінку одягу на фігурі людини в динамічних умовах.

Необхідність врахування характеру і амплітуди рухів для покращення посадки одягу на фігурі є очевидною, оскільки діяльність священнослужителів під час богослужінь передбачає не статичне положення, а відповідний комплекс характерних рухів священика, які визначають ступінь збалансованості одягу та досконалість конструкції одягу.

Для отримання додаткової інформації про просторову характеристику рухів священика та параметри тривимірного переміщення одягу під час цих рухів, у процесі проведення ергономічних досліджень зроблено наступне:

– визначено найбільш характерні рухи, відповідно до роду діяльності священиків;

– розроблено методику проведення експерименту з дослідження взаємовпливу комплексу рухів на переміщення одягу;–

проведено аналіз отриманих експериментальних результатів;

– на основі отриманих даних, знайдено оптимальне конструктивне рішення верхнього богослужбового одягу.

У загальному вигляді схему проведення ергономічних досліджень можна відобразити таким чином (рис. 4).

Рис. 4. Послідовність проведення експерименту

Найважливішим для забезпечення динамічної відповідності у верхньому богослужбовому одязі, є конструктивний вузол “опліччя”, оскільки його опорна поверхня дотична до плечової зони і має складну геометричну поверхню. В зв’язку з цим доцільно використовувати інформацію про просторову характеристику опліччя під час виконання священиком характерних рухів руками.

Методика визначення змін положення опліччя в динаміці у різних фазах рухів включає:

–

–

–

–

–

–

Під час експерименту використовувались 10 контрольних точок на одязі. Вибір основних контрольних точок та ділянок вимірювання обмежувався габаритними параметрами плечового поясу (опліччя) конструкції фелону на фігурі людини (рис. 5).

Контрольні точки на виробі: 1 – крайня верхня точка задньої частини горловини; 2 – точка на рівні виступу лопаток; 3-4 – на лінії переходу передньої частини горловини в задню; 5-6 – точки дотику до плечового поясу; 7 – крайня нижня точка передньої ділянки горловини; 8 – виступаюча точка грудної залози; 9 – нижня габаритна точка передньої частини конструкції фелона; 10 – нижня габаритна точка задньої частини конструкції. У якості об’єкту дослідження використано традиційний фелон з розмірними ознаками на типову чоловічу фігуру (170-100-88).

Для експерименту вибрано комплекс рухів, які характерні для виду діяльності священиків та впливають на просторову характеристику взаєморозташування сегментів тіла і одягу.

У дослідженні розглядались види рухів рук від вихідного умовно вертикального (0ч8?) до характерних 135?:–

у горизонтальній площині – відведення рук вперед, в сторони, назад;–

у радіальних площинах – піднімання рук;–

у фронтальній і сагітальній площинах – кругові рухи.

Під час дослідження процесу взаємодії елементів системи “людина – одяг” для визначення параметрів динамічних змін використовувалась синхронна фотозйомка цифровими фотокамерами (стереопарами) у відповідних площинах (фронтальній, горизонтальній, профільній) одягнутої в традиційний “руський” фелон людини згідно з встановленим комплексом рухів.

Для визначення величин кутів відведення рук використовувався пристрій для визначення ергономічних показників якості конструкції плечових швейних виробів на фігурі людини, спеціально створений для проведення експерименту. Даний пристрій дає можливість виконувати вимірювання під час переміщення рук і тулуба людини в трьохвимірному просторі. Переміщення робочих площин пристрою дозволяє здійснювати антропометричні вимірювання в діапазоні 22–80 см між плечовими точками і зростом людини 90–165 см до плечової точки.

Фотографування рухів дало можливість отримати величини переміщень контрольних точок поверхні опліччя фелона в просторі, простежити їхню траєкторію, провести візуальну оцінку, а також якісну і кількісну оцінку динамічної відповідності одягу фігурі людини.

В основу методу дослідження поверхні тіла людини або манекена покладено геометричний аналіз фотографій. Особлива властивість фотографії полягає в її здатності відображати геометрично точні зображення, тому вона перетворюється в широкодоступний вимірювальний засіб.

Метрична перспектива та метрика фотокартки відносяться до розділу теорії лінійної перспективи, що вивчає питання теорії та практичні методи вирішення метричних задач: прямої – за заданим положенням, розмірними ознаками та формою об’єкта побудувати його перспективу за заданим апаратом проекціювання; зворотної – за даними перспективи та апарату проекціювання повністю або частково реконструювати об’єкт, тобто визначити його координати, положення в просторі. Найбільш вичерпною умовою метричної реконструкції складних об’єктів слід вважати стереопару. Для цього визначають фокусні відстані (однакові для обох об’єктів), базу зйомки та забезпечують паралельність осей, суміщення площин кадрів і синхронність роботи затворів.

Дана методика передбачає перехід від центральної проекції до ортогональної, що метрично визначає проекціюючий простір та дає змогу реконструювати об’єкти, тобто відновлювати за креслеником відображений простір за мінімальної кількості вихідних даних. Для здійснення такого переходу використовувались деякі елементи теорії перспективно-ортогонального спряження (ПОС) проекцій. Суть її показано на схемі (рис.6).

Щоб аналітично задати точку використаємо відоме рівняння прямої лінії

, (1)

де m – тангенс кута нахилу, с – точка перетину з віссю у. За цим явним виразом визначаємо у при будь-якому значенні х.

Якщо на площині пряма проходить через дві задані точки (х1; у1) та (х2; у2), то рівняння (1) набуде вигляду: або .

Візьмемо координати точки (перспективні проекції точки) на правому та лівому знімку, та координати правого та лівого оптичних центрів, тоді рівняння двох прямих – умовно – правої та лівої, прийме вигляд для першої:

для другої: (2)

де: х1, у1, z1 – координати перспективної проекції точки Аk1 на першому знімку;

х2, у2, z2 – координати перспективної проекції точки Аk2 на другому знімку;

хs1, уs1, zs1 – координати першого оптичного центру S1;

хs2, уs2, zs2 – координати другого оптичного центру S2.

Слід зазначити, що розглядається схема розташування частин простору в лінійній перспективі. При фотографуванні об’єкта точка зору S, або S1, S2 (для стереопари) та площина картини К або К1, К2, розташовані зворотно відносно нього. В процесі аналізу, для суміщення (проекціювання) контурів реального об’єкта та його зображення, точку зору доцільно встановлювати відповідно до схеми (рис. 7). Шляхом перетворення рівнянь (2), отримано координати будь-якої точки об’єкта:

; (3)

(4)

(5)

За допомогою виразів (3–5) здійснено перехід від перспективної до ортогональної проекції, тобто беремо координати точки перспективної проекції (на знімку) та фокусну відстань об’єктиву камери, знаходимо координати ортогональних проекцій точки.

На основі проведених розрахунків розроблено експериментальну конструкцію верхнього літургійного одягу (рис.8).

З метою оцінки ергономічної відповідності верхнього богослужбового одягу фігурі людини та порівняння пріоритетності конструкцій відповідно до вимог споживачів одягу, проведено аналіз поведінки одягу на фігурі людини в динаміці та отримано узагальнений відгук бажаності.

Для проведення комплексної оцінки ергономічної відповідності одягу використовувалась схема розташування 10 контрольних точок, означення яких наведені вище.

Для оптимізації параметрів контрольних точок застосовувався метод Харінгтона (узагальнена функція бажаності Харінгтона). В основі побудови цієї функції закладена ідея перетворення натуральних значень частих відгуків в безрозмірну шкалу бажаності.

Даний метод базується на приведені різних показників (відгуків) до узагальненого показника і застосовується для вирішення багатопараметричної задачі, для наведених параметрів, чи критеріїв оптимізації. В роботі цей метод використано для аналізу конкурентоспроможності виробів за вибраними показниками, на прикладі “руського” фелона традиційної та експериментальної конструкції.

Для визначення меж кожного з параметрів оптимізації, прийнято рухи обох рук, як симетричні та розглянуто їх у вихідному (статичному) положенні (руки опущені), в динамічних умовах при відведені однієї руки на кут 75? і піднятті на кут 125? та поверненні у вихідне положення.

За допомогою стереопар, згідно вищеописаної методики, зафіксовано та визначено показники переміщень контрольних точок.

Для кожної контрольної точки розраховували узагальнене переміщення в просторі за виразом:.

Межа розподілу кожної з точок по кривій бажаності в діапазоні від 0 до 1, а межі допуску від 0 до 30.

Звичайно кожна контрольна точка має різні межі для визначення показників бажаності, але в приведеному прикладі для легкості підрахунків вибрано середню величину межі.

Для кожного з виробів (традиційної та експериментальної конструкції) згідно кривої бажаності знайдено відповідний показник бажаності (табл.1).

За формулою розраховано узагальнені показники бажаності для обох конструкцій.

Також отримано узагальнений відгук бажаності, в залежності від вагомості кожного критерію оцінки.

Таблиця 1

Показники бажаності контрольних точок

Контрольні точки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10

Показники бажаності для традиційної конструкції | 0,43 | 0,73 | 0,82 | 0,46 | 0,48 | 0,39 | 0,90 | 0,76 | 0,72 | 0,51

Узагальнені показники експеримент. конструкції | 0,99 | 0,99 | 0,91 | 0,91 | 1 | 1 | 0,99 | 0,99 | 1 | 1

Аналіз отриманих результатів показав, що експериментальна конструкція “руського” фелона перспективніша від традиційної, оскільки має значно кращі експлуатаційні показники.

Всі показники бажаності зведено до узагальненого показника бажаності за формулою:

, (6)

де – коефіцієнт вагомості, .

Вагомість контрольних точок на конструкціях даного виду одягу безпосередньо залежить від самої конструкції одягу, а також параметрів зміни положення контрольних точок у просторі під час його експлуатації, які у свою чергу, також впливають на художньо-виразні якості форми та естетичний вигляд. Показники вагомості контрольних точок наведені в табл.2.

Таблиця 2

Показники вагомості контрольних точок

Контрольні точки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10

Вагомість точок | 0,9 | 0,6 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,5 | 0,4 | 1,0 | 0,3

За формулою (6) розраховано узагальнені показники бажаності для кожної з конструкцій:

–

–

Скориставшись оцінкою бажаності, знайдено відповідну бажаність конструкцій одягу: для традиційної – оцінка “задовільно”; для експериментальної – “відмінно”.

Згідно проведеного аналізу, експериментальна конструкція одягу за ергономічними та естетичними показниками більш конкурентноспроможна, ніж традиційна, що вказує на доцільність впровадження такої моделі у виробництво.

Для вдосконалення процесу проектування канонічного одягу розроблено спеціальні програмні продукти, де в якості вихідної інформації прийняті дані про типові фігури. Величини розмірних ознак типових фігур чоловіків викладено в ОСТ 17-325-86. Абсолютні величини розмірних ознак типових фігур чоловіків по кожній повнотній групі, зросту, обхвату грудей та талії зведені в таблицях на десятках сторінок. З метою спрощення проведення розрахунків громіздкого масиву цифрових даних, розроблено методику встановлення емпіричних залежностей для всіх повнотних груп, обхватів грудей, талії та зросту.

Дана методика дозволяє значно скоротити об’єм вихідної інформації про дані розмірних ознак типових фігур чоловіків всіх повнотних груп та швидко провести розрахунки їхніх величин, навіть тих, що закладені в межах “інтервалу байдужості”, тобто індивідуальні параметри фігури (табл.4).

Таблиця 4

№ розмірної ознаки

(за ОСТ 17-325-86) | Найменування розмірної ознаки | Умовне позначення | Аналітичний вираз

1 | Висота вершинної точки – зріст | Зр. | 164+6ЧЗр

2 | Висота верхнє-грудинної точки (за ГОСТ 17521–72) | В.в.г.т. | 126,9+0,25ЧГ+5,15ЧЗр

3 | Висота ключичної точки | В.к.т. | 129,4+0,1ЧГ+5,2ЧЗр+0,2ЧВГ2+0,4ЧВГ3+0,6ЧВГ4+

+0,8ЧВГ5

4 | Висота точки основи шиї | В.т.о.ш. | 133,8+0,2ЧГ+5,2ЧЗр+0,2ЧВГ2+0,4ЧВГ3+0,6ЧВГ4+

+0,8ЧВГ5

5 | Висота плечової точки | В.п.т. | 128,3+0,2ЧГ+5,2ЧЗр+0,3ЧВГ2+0,6ЧВГ3+0,9ЧВГ4+

+1,2ЧВГ5

6 | Висота соскової точки | В.с.т. | 114+4,9ЧЗр

10 | Висота шийної точки | В.ш.т. | 134,4+0,2ЧГ+5,4ЧЗр+0,2ЧВГ2+0,4ЧВГ3+0,6ЧВГ4+

+0,8ЧВГ5

11 | Висота заднього кута підпахвової впадини | В.з.к. | 116,9+5ЧЗр+0,1ЧВГ2+0,2ЧВГ3+0,3ЧВГ4+0,4ЧВГ5

53 | Плечовий діаметр | d пл. | 36,8+0,5ЧГ+0,8ЧЗр+0,1ЧВГ2–0,2ЧВГ3–0.3ЧВГ4––

0,4ЧВГ5

54 | Поперечний діаметр шиї | d ш. | 11,6+0,2ЧГ+0,2ЧЗр–(0,1ЧГ–0,4) ЧВГ5

58 | Передньо-задній діаметр обхвату грудей другого | d п.з.г. | 21,3+Г+0,1ЧЗр+0,4ЧВГ2+0,8ЧВГ3+1,2ЧВГ4+1,6Ч

ЧВГ5

Формули для визначення абсолютних величин розмірних ознак фігур чоловіків рекомендованих у проектуванні канонічного одягу

Для проведення розрахунків достатньо вказати три параметри: зріст, обхвати грудей та талії.

В процесі дослідження емпіричних залежностей використовувались наступні умовні позначення та методи визначення:

а) номер повнотної групи: ,

де ОГ – обхват грудей третій (розмірна ознака 16), ОТ – обхват талії (ознака 18).

б) в формулах прийняті умовні номери обхвату грудей, обхвату талії та зросту (0, 1, 2, 3…), що відповідають відповідним обхватам та зросту (в см): , , , де Зр – зріст в см.

Наприклад: обхвату грудей 84 відповідає номер 0; 88 – 1; 92 – 2 ...; обхвату талії 70 відповідає 0; 74 – 1; 78 – 2 і т.д.

в) вікові групи (“Молодша, середня”, “Молодша, середня, старша”, та “Середня, старша”, визначені ознаками: ВГ1=1 при ОГ – ОТ=18, інакше ВГ1=0

ВГ2=1 при ОГ – ОТ=12, інакше ВГ1=0

ВГ3=1 при ОГ – ОТ=6, інакше ВГ1=0

ВГ4=1 при ОГ – ОТ=0, інакше ВГ1=0

ВГ5=1 при ОГ – ОТ= – 6, інакше ВГ1=0

В табл.4 приведені результати досліджень по визначенню формул вказаних залежностей. Кількість вказаних розмірних ознак є мінімально достатньою для умов проектування канонічного одягу, хоча додатково за даною методикою можна розрахувати всі абсолютні величини розмірних ознак, передбачених галузевим стандартом.

Дана методика в умовах проектування канонічного одягу надзвичайно зручна, оскільки надає можливість легко визначити будь-яку розмірну ознаку за індивідуальними параметрами фігури замовника.

У четвертому розділі описано алгоритм задавання поверхонь верхнього канонічного одягу – фелона та побудови їх розгорток.

Проведений аналіз способів задавання та побудови поверхонь виявив, що для задавання поверхні фелона найдоцільніше використати найпоширеніший клас каркасно-кінематичних поверхонь, підкласу лінійчатих, розгортної групи – торсові поверхні та спосіб утворення таких поверхонь з використанням лінії перетину двох тангенсоїд напрямних. Це лінійчаті поверхні з однією напрямною, яку можна сумістити всіма її точками з площиною без загинів і розривів, тобто побудувати її точну розгортку.

В якості двох напрямних прийняті просторові криві a та b, які дотикаються до площини в точках Г – Л. Дотичні до прямих a і b в точках Г1 та Л1 лежать в площині У і перетинаються в точці Т1. Якщо вони паралельні, тоді точка перетину буде в нескінченності. При обкатуванні площини У по кривим a і b, точки дотику утворюють на напрямних два безперервних ряди точок Г1, Г2,… Гn та Л1, Л2,… Лn. Дотичні у відповідних одна одній точках перетинаються в точках Т1, Т2,… Тn та утворюють просторову криву лінію (рис. 9).

Для побудови наочного зображення поверхні та її розгортки, визначають ряд положень твірної. Для цього будують тангенсоїди кривих a і b та знаходять лінію їх перетину Т1 – Тn. Якщо на лінії Т1 – Тn взяти довільну точку та провести з неї дотичні до напрямних a і b, то точки дотику визначать положення твірної поверхні.

У проектуванні швейних виробів найчастіше зустрічаються випадки, коли обидві напрямні плоскі криві лінії, тоді лінія перетину їх тангенсоїд – пряма лінія. В цьому випадку, доцільно апроксимувати напрямні дугами кіл 2-го порядку. Якщо напрямні розташовані в паралельних площинах, то лінія перетину тангенсоїд – невласна пряма, а пара дотичних буде парою паралельних прямих. Коли точки на одній з напрямних не мають відповідних точок на другій напрямній, то ця ділянка – конічна поверхня з вершиною в точці другої напрямної. Якщо суміжні твірні стануть взаємно-паралельними, то на цій ділянці утворилась циліндрична поверхня.

Часто поверхня утворюється спряженням її ділянок: з ребром звороту, конічною або циліндричною поверхнями.

Саме такий спосіб формоутворення найбільш придатний для програмного забезпечення конструювання верхнього канонічного одягу.

Обидві напрямні є плоскими кривими і тоді відповідні їм тангенсоїди твірних будуть площинами, а лінія їхнього перетину – пряма (власна або невласна). Оскільки переріз С-П-ГР належить горизонтальній площині проекцій, то і лінія перетину тангенсоїд твірних знаходиться в цій площині (рис. 10).

На ділянці С-Г1-Г2-П-С можливий варіант, коли напрямні плоскі криві лінії СП та Г1Г2, що належать горизонтальним площинам. Тоді лінією перетину їхніх тангенсоїд твірних буде невласна пряма, а пара відповідних дотичних будуть паралельними прямими.

У процесі конструювання поверхонь доцільно перейти від задавання направляючої – безперервної кривої – до дискретного ряду точок.

Геометрична модель поверхні фелона розроблялась як поверхня, що складається з двох спряжених ділянок поверхонь з ребром звороту.

Вибір певної кривої (еліпс, цисоїда, циклоїда, ланцюгова лінія, строфоїда, трактриса, наделіпс), як напрямної для задавання форми