Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc hình học của vải đến một số thông số cấu trúc vải dệt thoi một lớp

B GIO DC V O TO
TRNG I HC BCH KHOA H NI
---------------------------------------

INH MAI HNG

XÂY DựNG MÔ HìNH 3D MÔ PHỏNG HìNH DạNG, CấU TRúC,
KíCH THƯớC CƠ THể Và HìNH TRảI Bề MặT CƠ THể Từ 3D SANG 2D
ĐốI TƯợNG HọC SINH Nữ TIểU HọC ĐịA BàN THàNH PHố Hà NộI
Sử DụNG TRONG THIếT Kế CÔNG NGHIệP MAY

CHUYấN NGNH: CễNG NGH VT LIU DT MAY

LUN VN THC S KHOA HC
CễNG NGH VT LIU DT MAY

NGI HNG DN KHOA HC :

PGS. TS. PHAN THANH THO
H Ni Nm 2012


Luận văn cao học

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với PGS.TS. Phan Thanh Thảo,
ngƣời đã tận tâm hƣớng dẫn, khích lệ, dìu dắt tôi trên con đƣờng khoa học, giúp tôi
hoàn thành luận án thạc sỹ khoa học này.
Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các Thầy giáo, Cô giáo Viện Dệt May –
Da giầy và Thời trang, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội đã giảng dạy, truyền
đạt cho tôi những kiến thức khoa học trong quá trình học tập và quá trình thực hiện

luận văn.

Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng Tiểu học Mai Động, nhóm
cộng sự cùng các em học sinh của Trƣờng đã không quản ngại, nhiệt tình giúp tôi
thực hiện công việc đo đạc, thu thập số liệu một cách thuận lợi và chính xác.
Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, các đồng nghiệp, bạn bè đã động
viên, giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2012

Đinh Mai Hương

Đinh Mai Hương

1

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, luận văn thạc sỹ khoa học " Xây dựng mô hình 3D mô
phỏng hình dạng, cấu trúc, kích thƣớc cơ thể và hình trải bề mặt cơ thể từ 3D sang
2D đối tƣợng học sinh nữ tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội sử dụng trong thiết
kế công nghiệp may" là công trình nghiên cứu, tìm hiểu của bản thân tôi do PGS
TS Phan Thanh Thảo hƣớng dẫn.
Những số liệu sử dụng đƣợc chỉ rõ nguồn trích dẫn trong danh mục tài liệu
tham khảo.
Kết quả nghiên cứu này là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ
công trình nghiên cứu nào.

Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2012

Đinh Mai Hương

Đinh Mai Hương

2

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ 1
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. 2
MỤC LỤC.............................................................................................................. 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................... 5
DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ...................................................................... 6
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 9
CHƢƠNG I NGHI N C U T NG QUAN..................................................... 11
1.1. KỸ THUẬT MÔ PHỎNG 3D .......................................................................... 11
1.1.1. Công nghệ tái tạo ............................................................................... 11
1.1.2. Kỹ thuật quét 3 chiều sử dụng trong công nghệ tái tạo hình ảnh cơ thể
ngƣời ........................................................................................................... 12
1.1.2.1. Kỹ thuật chụp ảnh 2 chiều .......................................................... 13
1.1.2.2. Kỹ thuật quét bằng Lazer ............................................................ 14
1.1.2.3. Kỹ thuật quét sử dụng ánh sáng trắng ......................................... 16
1.1.2.4. Ứng dụng của công nghệ quét 3D trong ngành công nghiệp may
và thời trang. ........................................................................................... 18

1.1.3. Phần mềm xử lý dữ liệu quét 3D Rapid Form XO Redesign (XOR3) .. 21
1.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG HÌNH TRẢI BỀ MẶT CƠ THỂ
NGƢỜI .................................................................................................................... 23
1.2.1. Cơ sở lý thuyết xây dựng hình trải bề mặt cơ thể ngƣời ....................... 23
1.2.2. Xây dựng hình trải bề mặt cơ thể ngƣời bằng phƣơng pháp tiếp xúc. ... 26
1.2.3. Một số công trình nghiên cứu xây dựng hinh trải bề mặt cơ thể ngƣời
bằng phƣơng pháp không tiếp xúc ứng dụng trong thiết kế trang phục .......... 29
1.2.4. Phần mềm thiết kế theo tham số Pro – Engineer .................................. 37
KẾT LUẬN PHẦN T NG QUAN ................................................................. 39
CHƢƠNG 2 NGHI N C U THỰC NGHIỆM ................................................ 41
2.1. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHI N C U ......................................... 41

Đinh Mai Hương

3

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

2.2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHI N C U ................................. 41
2.2.1. Xây dựng mô hình 3D mô phỏng hình dạng, cấu trúc, kích thƣớc cơ thể
học sinh nữ tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội. ............................................ 41
2.2.1.1. Lựa chọn đối tƣợng trẻ em nữ có thông số kích thƣớc cơ thể phù
hợp với cỡ số chuẩn. ............................................................................... 41
2.2.1.2. Thực nghiệm quét 3D cơ thể ngƣời và xây dựng bộ dữ liệu số hóa
3D tái tạo mô hình cơ thể nữ học sinh nghiên cứu. .................................. 45
2.2.1.3. Xây dựng mô hình 3D mô phỏng hình dạng, cấu trúc và kích
thƣớc cơ thể trẻ em nữ lứa tuổi tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội.......... 50

2.2.2. Xây dựng hình trải 2D từ mô hình 3D cho sản phẩm áo bó sát trẻ
em nữ ................................................................................................... 56
2.2.3. Thiết kế phát triển mẫu mới sản phẩm áo váy trực tiếp trên mô hình 3D
ảo mô phỏng cơ thể trẻ em nữ. ..................................................................... 65
KẾT LUẬN PHẦN NGHI N C U THỰC NGHIỆM.................................. 74
CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHI N C U VÀ BÀN LUẬN .............................. 75
3.1. KẾT QUẢ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D ẢO MÔ PHỎNG HÌNH DẠNG,
CẤU TRÚC, KÍCH THƢỚC CƠ THỂ HỌC SINH NỮ TIỂU HỌC ĐỊA BÀN
THÀNH PHỐ HÀ NỘI. ........................................................................................... 75
3.2. KẾT QUẢ XÂY DỰNG HÌNH TRẢI TỪ 3D SANG 2D CHO SẢN PHẨM
THÂN ÁO BÓ SÁT TRẺ EM NỮ .......................................................................... 79
3.3. KẾT QUẢ THIẾT KẾ PHÁT TRIỂN MẪU MỚI SẢN PHẨM ÁO VÁY 3D
TRỰC TIẾP TRÊN MÔ HÌNH 3D ẢO MÔ PHỎNG CƠ THỂ NGƢỜI .............. 83
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 91
PHỤ LỤC 1 .......................................................................................................... 94
PHỤ LỤC 2 ........................................................................................................ 101

Đinh Mai Hương

4

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Phân bố cỡ số trong hệ thống cỡ số quần áo cơ thể học sinh nữ tiểu học
6-11 tuổi. ............................................................................................................... 42

Bảng 2.2. Bảng lựa chọn 8 cỡ số tối ƣu ................................................................. 42
Bảng 2.3. Bảng kích thƣớc chủ đạo và khoảng cỡ.................................................. 43
Bảng 2.4. Danh sách 43 đối tƣợng trẻ em lựa chọn theo bảng 8 cỡ số chuẩn......... 44
Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật của máy quét NX-16 3D Body Scanner .................... 46
Bảng 2.6. Bộ dữ liệu số đo cơ thể theo tiêu chuẩn ASTM 1999. ............................ 48
Bảng 2.7. Công thức thiết kế khối SEV (đƣợc thể hiện trong bảng 3.5 phần phụ lục) . 65
Bảng 2.7: Bảng điều chỉnh thông số ma-nơ-canh trong Avatar của phần mềm
VStitcher theo thông số mô hình mô phỏng cơ thể ngƣời 3D ảo của luận văn. ....... 73
Bảng 3.1: Danh sách 8 em học sinh nữ có thông số kích thƣớc cơ thể phù hợp với 8
cỡ số chuẩn đƣợc chọn để mô phỏng. .................................................................... 75
Bảng 3.2: Đánh giá sai số kích thƣớc của mô hình 3D xây dựng............................ 78
Bảng 3.2: Bảng so sánh kích thƣớc diện tích và chu vi bề mặt 2D so với 3D ......... 82
Bảng 3.3. So sáng kích của mẫu 2D đƣợc trải từ bề mặt cơ thể với mẫu thiết kế theo
công thức khối SEV (phụ lục 2)............................................................................. 83
Bảng 3.4. Bảng phân loại hình quét ....................................................................... 94
Bảng 3.5. công thức thiết kế dựng hình kết cấu cơ bản của khối SEV .................... 99

Đinh Mai Hương

5

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ bố trí hệ thống Lass ...................................................................... 13
Hình 1.2. Nguyên lý đo tọa độ trong máy quét lazer .............................................. 14
Hình 1.3. Sơ đồ máy quét 3D của ModelMaker ..................................................... 15

Hình 1.4. Các ví dụ chiếu ánh sáng. ....................................................................... 16
Hình 1.5. Dãy chiếu của mã nhị phân .................................................................... 17
Hình 1.6. Các hệ thống quét sử dụng ánh sáng trắng ............................................. 17
Hình 1.7. Ví dụ của hệ thống tự động trích xuất kích thƣớc cơ thể......................... 19
Hình 1.8. Ví dụ một số ma-nơ-canh nhân trắc trên thị trƣờng. .............................. 19
Hình 1.9. Ví dụ về giải pháp thử ảo Vidya của hãng Assyst-Bullmer GmbH (Đức).
.............................................................................................................................. 20
Hình 1.10. Ví dụ của phần mềm trang điểm của Stellure (New Zealand). .............. 21
Hình 1.11. Ví dụ về các bề mặt có thể trải phẳng. .................................................. 24
Hình 1.12. Ví dụ về các bề mặt không thể trải phẳng. ............................................ 25
Hình 1.13. Trải phẳng bề mặt mô hình bằng phƣơng pháp mặt phẳng cát tuyến.... 26
Hình 1.14. Trải phẳng bề mặt mô hình bằng Phƣơng pháp đƣờng nhân địa ........... 27
Hình 1.15. Trải phẳng bề mặt mô hình bằng phƣơng pháp đƣờng nhân địa ............ 28
Hình 1.16. Trải phẳng bề mặt mô hình bằng phƣơng pháp định vị ......................... 29
Hình1.17. a) Sơ đồ các điểm đặc trƣng ................................................................. 29
b) Các đƣờng cong đặc trƣng ................................................................ 29
c) Mô hình khung lƣới bề mặt cơ thể ngƣời........................................... 30
Hình 1.18. Hình minh họa kết quả cắt lƣới. ........................................................... 31
Hình 1.19. Quá xây dựng hình trải từ 3D sang 2D ................................................. 31
Hình 1.20. a. Dữ liệu quét 3D của Manơcanh bất đối xứng .................................... 31
b. Đƣờng thiết kế trên mô hình 3D của Manơcanh ............................... 32
Hình 1.21. Mẫu áo thân trên với 22 chi tiết cho trang phục nữ bó sát hình dạng bất
đối xứng ................................................................................................................ 33
Hình 1.22. Mẫu áo thân trên với 17 chi tiết có đƣờng may. .................................... 33
Hình 1.23. Áo váy bó sát cho manơcanh nữ bất đối xứng ...................................... 34
Hình 1.24. Thuật toán trải phẳng bằng lƣới tam giác ............................................. 36
Hình 1.25. a. Lƣới bề mặt 3D; b. Nguyên tắc biến đổi hình học............................. 37
Hình 2.1. Buồng quét gồm 16 cảm biến ................................................................. 46
Hình 2.2. Hình minh họa tƣ thế đứng trong buồng máy ......................................... 47

Đinh Mai Hương

6

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Hình 2.3. Ví dụ minh họa dữ liệu quét 3D ............................................................. 47
Hình 2.4. a. Điểm mốc đo nhân trắc theo tiêu chuẩn ASTM 1999.......................... 47
b. Sơ đồ lấy số đo theo tiêu chuẩn ASTM 1999 ...................................... 48
Hình 2.5. a. Dữ liệu đám mây điểm ban đầu của mô hình ...................................... 50
b. Mô hình bề mặt lƣới sau khi loại bỏ điểm lóa, nhòe ........................... 51
Hình 2.6. Hình minh họa nhóm dữ liệu sau khi đƣợc liên kết ................................ 51
Hình 2.7 a . Dịch chuyển mô hình để tạo sự cân xứng theo trục dọc cơ thể ............ 52
b. Xoay mô hình để tạo sự cân đối giữa phần thân trên và thân dƣới ....... 52
Hình 2.8. Quá trình xây dựng bề mặt, làm mịn hóa ................................................ 53
Hình 2.9. Chia mô hình thành hai phần .................................................................. 54
Hình 2.10. Tạo đối xứng mô hình .......................................................................... 54
Hình 2.11. Cắt bỏ tay của mô hình......................................................................... 55
Hình 2.12. Mô hình đã bỏ phần chân. .................................................................... 55
Hình 2.13. Hệ thống lò xo trọng lƣợng tam giác ................................................... 56
Hình 2.14 a. Chiều cao mặt cắt ............................................................................. 59
b. Chu vi mặt cắt ngang qua cơ thể....................................................... 59
Hình2.15. Mô hình khung lƣới bề mặt ................................................................... 60
Hình 2.16. Quá trình bề mặt hóa mô hình .............................................................. 60
Hình 2.17. Đặt tên cho từng bề mặt nhỏ của mô hình ............................................ 61
Hình 2.18. Quá trình trải phẳng bề mặt .................................................................. 62
Hình 2.19. Quá trình ghép nối các chi tiết phẳng của nẹp áo thân trƣớc ................. 63

Hình 2.20. Quá trình thực hiện việc xuất File CAD cho các phần mềm chuyên
dụng 2D ........................................................................................................ 64
Hình 2.21. Sơ đồ hƣớng dẫn đo kích thƣớc ............................................................ 65
Hình 2.22. a. Đƣờng viền chu vi vòng bụng, vòng mông cơ thể ngƣời 3D ảo ........ 66
b. Kết hợp đƣờng viền vòng bụng và vòng mông ................................. 67
Hình 23. Mô hình khung lƣới bề mặt sản phẩm áováy ........................................... 67
Hình 2.24. Mô hình bề mặt mịn hóa sản phẩm áo váy thiết kế ............................... 68
Hình 2.25. Đƣờng kết cấu cơ bản của sản phẩm mới ............................................ 69
Hình 2.26. Chia nhỏ bề mặt sản phẩm ................................................................... 69
Hình 2.27. Trải phẳng các bề mặt thân trƣớc ......................................................... 70
Hình 2.28. Ghép nối các các chi tiết phẳng của chi tiết thân trƣớc áo váy .............. 70
Hình 2.29. Nhập dữ liệu vào hệ thống Accumark PDS của phần mềm Geber (Ảnh
chụp từ màn hình).................................................................................................. 71
Đinh Mai Hương

7

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Hình 2.30. Quy định vải và đƣờng may ráp ........................................................... 72
Hình 2.31. Điều chỉnh thông số ma-nơ-canh trong phần mềm VStitcher ................ 72
Hình 2.32. Mặc thử mẫu lên ma-nơ-canh ............................................................... 73
Hình 3.1. Dữ liệu số hóa 3D (Ảnh chụp từ màn hình Rapidform) .......................... 76
Hình 3.2. Mô hình 3D ảo mô phỏng cơ thể trẻ em nữ nghiên cứu (Ảnh chụp từ màn
hình Rapidform) .................................................................................................... 77
Hình 3.3. Mặt cắt và kích thƣớc đo một số vị trí trên mô hình .............................. 78
Hình 3.4. Thang màu sắc xác định dung sai bề mặt trong khoảng ± 0.25mm ........ 79

Hình 3.5. a. Sơ đồ mặt trƣớc mô hình khung lƣới .................................................. 79
b. Sơ đồ mặt sau mô hình khung lƣới; c. Sơ đồ mô hình khung lƣới bề
mặt. (Ảnh chụp từ màn hình của phần mềm Rapidform) ....................................... 80
Hình 3.6. Mô hình bề mặt hóa sản phẩm áo (Ảnh chụp từ màn hình của phần mềm
Rapidform) ............................................................................................................ 80
Hình 3.7. Kết quả trải phẳng mô hình 3D cơ thể ngƣời sang mẫu thiết kê 2D, thu
đƣợc 7 mảnh chi tiết (Ảnh chụp từ màn hình của phần mềm AutoCad) ................. 81
Hình 3.8. Sơ đồ đo diện tích của mô hình 2D ........................................................ 81
Hình 3.9. a. Sơ đồ mặt trƣớc mô hình khung lƣới .................................................. 83
b.Mô hình bề mặt hóa sản phẩm áo váy. (Ảnh chụp từ màn hình của phần
mềm Rapidform) ................................................................................................... 84
Hình 3.10. Thiết kế đƣờng kết cấu, trang trí của sản phẩm trên mô hình sản phẩm áo
váy 3D (Ảnh chụp từ màn hình của phần mềm Rapidform) ................................... 84
Hình 3.11.Mặt cắt ngang bụng của của mô hình ngƣời mô phỏng và sản phẩm áo
váy ........................................................................................................................ 85
Hình 3.12. Chia nhỏ bề mặt sản phẩm để trải phẳng (Ảnh chụp từ màn hình của
phần mềm Rapidform) ........................................................................................... 85
Hình 3.13. Bộ mẫu thiết kế áo váy trẻ em (Ảnh chụp từ màn hình của hệ thống
Accumark PDS của phần mềm Geber)................................................................... 86
Hình 3.14. Mẫu áo váy đƣợc mặc trên ngƣời mẫu 3D ảo của phần mềm VStitcher 86
Hình 3.15. Biểu đồ xác định áp lực của vải lên cơ thể khi mặc thử mẫu áo váy trên
ngƣời mẫu 3D ảo của phần mềm Vstitcher ............................................................ 87
Hình 3.16. Kết cấu cơ bản phần trên trang phục áo nữ ......................................... 107

Đinh Mai Hương

8

Ngành CN Vật liệu Dệt May

Luận văn cao học

MỞ ĐẦU
Ngành công nghiệp Dệt may có bề dày lịch sử phát triển, đóng góp quan
trọng trong chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội của đất nƣớc. Là một ngành quan
trọng trong nền kinh tế của nƣớc ta vì nó phục vụ nhu cầu thiết yếu của con ngƣời,
giải quyết đƣợc nhiều việc làm cho xã hội, sản phẩm dệt may của Việt Nam đƣợc
xuất đi rất nhiều nơi và Việt Nam có tên trong top 10 nƣớc xuất khẩu dệt may lớn
nhất thế giới.
Tuy nhiên, chất lƣợng tăng trƣởng vẫn đang là vấn đề lớn đặt ra đối với
ngành Dệt May Việt Nam. Các sản phẩm cao cấp chậm đƣợc cải tiến, giải quyết
đƣợc việc làm cho nhiều lao động nhƣng tỷ lệ lao động có tay nghề cao, có kỹ năng
kỹ xảo còn thấp, công nghiệp phụ trợ ngành may chƣa phát triển, mặc dù đã có
nhiều nỗ lực trong nhiều năm. Đây là những nguyên nhân cơ bản dẫn đến hiệu quả
sản xuất kinh doanh ngành Dệt May còn thấp. Vì vậy, muốn nâng cao chất lƣợng,
tăng sức cạnh tranh thì ngành Dệt may phải phát huy vai trò động lực của khoa học
công nghệ trong sản xuất kinh doanh, muốn làm đƣợc điều đó thì ngành cần phải
đầu tƣ cho đổi mới công nghệ.
Thiết kế sản phẩm đảm bảo sự vừa vặn, thoải mái cho ngƣời mặc là mục tiêu
quan trọng của ngành công nghệ may thời trang. Hiện nay, chúng ta đang sử dụng
các phƣơng pháp thiết kế chính là: thiết kế theo phƣơng pháp tính toán và phƣơng
pháp thiết kế trên mô hình ma-nơ-canh. Tuy nhiên, vẫn chƣa có hệ thống công thức
thiết kế phù hợp và việc thiết kế vẫn dựa trên kinh nghiệm. Ngành công nghiệp may
và thời trang Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng ma-nơ-canh có xuất xứ từ Trung
Quốc, Đài Loan và Nhật Bản…, các phần mềm hỗ trợ thiết kế đang sử dụng là của
nƣớc ngoài, vì vậy các ma-nơ-canh và các mô hình 3D ảo mô phỏng cơ thể ngƣời
của các phần mềm hỗ trợ thiết kế có nhiều điểm khác biệt so với đặc điểm cơ thể
ngƣời Việt Nam, các mẫu thiết kế trên những ma-nơ-canh này thƣờng không đảm
bảo sự phù hợp với ngƣời tiêu dùng trong nƣớc.

Đinh Mai Hương

9

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin việc thiết kế có sự hỗ trợ
của máy tính đã trở thành một trong những yếu tố không thể thiếu trong các ngành
công nghiệp may hiện đại. Góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp may
thời trang Việt Nam tôi lựa chọn đề tài: '' Xây dựng mô hình 3D mô phỏng hình dạng,
cấu trúc, kích thước cơ thể và hình trải bề mặt cơ thể từ 3D sang 2D đối tượng học sinh
nữ tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội sử dụng trong thiết kế công nghiệp may ''
Trong phạm vi nghiên cứu, luận văn sẽ tiến hành nghiên cứu những nội
dung sau:
- Xây dựng mô hình 3D ảo mô phỏng hình dạng, cấu trúc, kích thƣớc cơ thể học
sinh nữ tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội.
- Xây dựng hình trải 2D từ mô hình 3D cho sản phẩm áo bó sát trẻ em nữ.
- Thiết kế phát triển mẫu mới sản phẩm áo váy trực tiếp trên mô hình 3D ảo mô
phỏng cơ thể trẻ em nữ.

Đinh Mai Hương

10

Ngành CN Vật liệu Dệt May

Luận văn cao học

CHƢƠNG I: NGHIÊN C U T NG QUAN
1.1. KỸ THUẬT MÔ PHỎNG 3D
1.1.1. C n n hệ

o

Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại, quá trình sản
xuất ngày càng đƣợc chuyên môn hoá, việc chế tạo ra sản phẩm đƣợc chia tách
thành nhiều công đoạn riêng biệt nhƣng có quan hệ mật thiết với nhau theo tiêu
chuẩn chung thống nhất hợp thành quy trình sản xuất. Trong lĩnh vực sản xuất, để
chế tạo ra sản phẩm thông thƣờng phải xuất phát từ ý tƣởng thiết kế (của nhà thiết
kế hoặc của khách hàng), nhà thiết kế xây dựng bản vẽ phác thảo sơ bộ sản phẩm.
Bản vẽ phác thảo này sẽ đƣợc tính toán, phân tích, kiểm tra các thông số kỹ thuật,
công nghệ. Sau quá trình thử nghiệm sẽ đƣợc tối ƣu hoá và đƣa ra bản vẽ thiết kế
hoàn chỉnh. Tiếp theo qua các bƣớc chuẩn bị công nghệ, lập trình gia công, mô
phỏng và chế tạo thử mẫu sản phẩm bằng phƣơng pháp tạo mẫu nhanh hoặc trên
các máy công cụ, máy CNC. Mẫu sản phẩm chế thử này sẽ đƣợc đem đi kiểm tra
thực tế xem có thoả mãn các yêu cầu đặt ra hay không, cho tới khi mẫu sản phẩm
đạt yêu cầu thì mới đƣa vào sản xuất. Quy trình này còn đƣợc gọi là công nghệ sản
xuất thuận (Forward Engineering)
Trong những năm trở lại đây với sự phát triển của của khoa học công nghệ,
xuất hiện một dạng sản xuất theo một chu trình mới, đi ngƣợc với sản xuất truyền
thống, đó là chế tạo ra sản phẩm theo hoặc dựa trên một sản phẩm có sẵn, quy trình
này đƣợc gọi là công nghệ thiết kế ngƣợc (Reverse Engineering) hay cũng đƣợc
hiểu là công nghệ tái tạo hay công nghệ chế tạo ngƣợc. Xuất phát điểm là từ một
mẫu sản phẩm thực tế, mẫu sản phẩm thực này đƣợc số hoá và xử lý bằng các thiết
bị và phần mềm chuyên dụng để đƣa ra mô hình CAD cụ thể. Sau khi có đƣợc mô

hình CAD cho sản phẩm rồi thì các công đoạn tiếp theo cũng giống nhƣ chu trình
sản xuất thuận trải qua các bƣớc tính toán, phân tích, tối ƣu hoá trên các phần mềm,
chuẩn bị công nghệ, gia công tạo mẫu nhanh hoặc lập trình gia công trên các máy
CNC hay các máy công cụ khác, kiểm tra thực tế cuối cùng mới đƣa vào sản xuất
đại trà.
Đinh Mai Hương

11

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Trên phạm vi rộng công nghệ tái tạo đƣợc định nghĩa là hoạt động bao gồm
các bƣớc phân tích để lấy thông tin về một sản phẩm đã có sẵn (bao gồm thông tin
về chức năng các bộ phận, đặc điểm về kết cấu hình học, vật liệu, tính công nghệ)
sau đó tiến hành khôi phục lại mô hình cho chi tiết hoặc phát triển thành sản phẩm
mới, sử dụng để tối ƣu thiết kế để chế tạo sản phẩm.
Công nghệ tái tạo ra đời dựa trên nhu cầu sản xuất thực tế, khi cần chế tạo
sản phẩm theo những mẫu có sẵn mà chƣa hoặc không có mô hình CAD tƣơng ứng
nhƣ các chi tiết là đồ cổ vật, những chi tiết đã ngừng sản xuất từ lâu, những chi tiết
không rõ xuất xứ, những phù điêu, bộ phận cơ thể con ngƣời…. Để tạo đƣợc mẫu
của những sản phẩm này, trƣớc đây ngƣời ta phải đo đạc rồi vẽ phác lại hoặc dựng
sáp, thạch cao để in mẫu. Các phƣơng pháp này cho độ chính xác không cao, tốn
nhiều thời gian và công sức, đặc biệt là đối với những chi tiết phức tạp. Ngày nay
ngƣời ta đã sử dụng máy quét hình để số hoá hình dáng của chi tiết sau đó nhờ các
phần mềm CAD chuyên dụng để xử lý dữ liệu số hoá cuối cùng sẽ tạo ra đƣợc mô
hình 3D mô phỏng chi tiết với độ chính xác cao. [9]
1.1.2. Kỹ thuật quét 3 chiều sử dụng trong công nghệ tái tạo hình ảnh

cơ thể n ƣời
Các công nghệ quét cơ thể sử dụng các thiết bị quang học là phƣơng pháp
cho phép đo không tiếp xúc, trƣớc khi phát triển các phƣơng pháp 3D, các phƣơng
pháp chụp ảnh 2D thƣờng đƣợc sử dụng để mô tả biên dạng của vật thể phức tạp.
Từ những năm 1980, công nghệ quét cơ thể 3D đã phát triển nhanh chóng gồm có:
kỹ thuật ánh sáng trắng , laser, hồng ngoại và quang trắc. Công nghệ quét 3D là một
phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xây dựng một bản sao kỹ thuật số 3D của một bề mặt
vật lý. Khó khăn chính nằm trong việc có đƣợc hình dạng thực tế của bề mặt vật thể
chiếm trong không gian. Trong quá trình quét 3D, máy ảnh hoặc máy quét thu đƣợc
dải hình ảnh rất giống nhƣ bản đồ đƣờng đồng mức. Sau đó đƣợc xử lý bởi phần
mềm mô hình hóa và chuyển đổi thành đám mây điểm ảnh trong không gian.
Những thiết bị khác sử dụng bộ cảm biến máy tính điều khiển. Công nghệ này cũng

Đinh Mai Hương

12

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

có thể có đƣợc về thông tin màu sắc của các kết cấu cơ thể, quá trình đo đƣợc thực
hiện mà không cần tiếp xúc trong một khoảng thời gian ngắn. [23]
1.1.2.1. Kỹ thuật chụp ảnh 2 chiều
Một trong những hệ thống quét cơ thể ngƣời đầu tiên đƣợc phát triển bởi Đại
học Loughborough Anh, hệ thống LASS (Loughborough Anthropometric Shadow
Scanner ) chụp bằng phƣơng pháp: Cho một ngƣời đứng yên khi các dải ánh sáng
đƣợc chiếu lên cơ thể và đo bằng máy ảnh truyền hình. Quá trình này đƣợc lặp đi
lặp lại 150 lần trong khi đối tƣợng đƣợc xoay 3600. Bốn dải ánh sáng đƣợc sử dụng

cho phép hiệu chỉnh cho bất kỳ chuyển động nào. Các dải đƣợc chiếu ở một góc, do
đó độ lệch quan sát đƣợc tại bất kỳ điểm nào phụ thuộc vào bán kính của cơ thể tại
thời điểm đó. Bán kính chính xác sau đó có thể đƣợc tính toán, hệ thống Lass đƣợc
hiển thị dạng biểu đồ trong hình.1.1.

Hình 1.1. Sơ đồ bố trí hệ thống Lass. [23]
Quy trình xử lý đƣờng cong cơ thể của Loughborough là sử dụng các mặt cắt
ngang, mỗi mặt cắt trong số đó có thể đƣợc chỉnh sửa trong 2D. Mƣời sáu điểm dữ
liệu đƣợc lắp đặt xung quanh mỗi mặt cắt và quá trình đƣợc lặp đi lặp lại cho 32
Đinh Mai Hương

13

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

mặt cắt, mỗi mặt cắt tƣơng ứng với một dấu mốc giải phẫu cụ thể. Bề mặt cơ thể 3D
sau đó có thể đƣợc tái tạo, công đoạn cuối cùng là chỉnh sửa cánh tay và làm mịn bề
mặt. [23]
1.1.2.2. Kỹ thuật qu t ằng Lazer
Laser là loại ánh sáng có đặc tính đặc biệt, là loại sóng điện từ nằm trong dãy
ánh sáng có thể nhìn thấy đƣợc. Bản chất của chùm tia laser là chùm ánh sáng đơn
sắc có bƣớc sóng xác định và góc phân kỳ rất nhỏ. Bƣớc sóng phụ thuộc vào vật
liệu phát ra tia laser.
* Nguyên tắc cơ ản
Máy quét chiếu một đƣờng ánh sáng laser lên xung quanh vật thể, Laser
đƣợc phản xạ tới các máy ảnh đặt ở mỗi đầu quét. Dữ liệu đƣợc thu đƣợc bằng cách
sử dụng phƣơng pháp tam giác, trong đó dải ánh sáng đƣợc phát ra từ điốt laser lên

bề mặt của các đối tƣợng quét, và sau đó chụp lại. Nhìn từ một góc, các tia laser
xuất hiện bị biến dạng bởi hình dạng của đối tƣợng. Cảm biến CCD ghi lại các biến
dạng và tạo ra một hình ảnh số hóa của đối tƣợng. Các máy ảnh định vị trong mỗi
đầu quét di chuyển dọc theo chiều dài của vật thể quét. Máy quét laser tạo ra các giá
trị màu RGB, và sử dụng một quá trình xác định ranh giới mã màu để khai thác dữ
liệu. [23]

Hình 1.2. Nguyên lý đo tọa độ trong máy quét lazer [9]

Đinh Mai Hương

14

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Độ chính xác và tốc độ đo của máy quét Laser là điểm khác biệt khi so sánh
với các thiết bị đo toạ độ cầm tay khác. Bởi ngƣời sử dụng có thể nhanh chóng thực
hiện các phép đo với ít nguyên công nhất và thời gian ngắn nên máy quét laser là
một trong những thiết bị đo đƣợc sử dụng phổ biến .

Hình 1.3. Sơ đồ máy quét 3D của ModelMaker [23]
- Các máy quét laser có thể đo các vật từ gần tới xa 35 mét.
- Để đảm bảo không vô hại cho con ngƣời ngƣời ta sử dụng laze an toàn đối
với mắt
* Thiết bị sử dụng trong công nghệ quét 3D Lazer
- Đèn lazer tạo ra vạch lazer trong quá trình quét
- Máy ảnh (camera) để thu lại đƣợc hình ảnh từ quá trình quét có thể dùng 1

hay 2 camera.
- Màn thu (tùy theo yêu cầu thiết bị)
- Máy tính trang bị các phần mềm điều khiển thiết bị.
Giá thành sản xuất các bộ phận phần cứng của công nghệ quét laze là một
nhƣợc điểm đáng kể của công nghệ này. Cùng với laze, các cảm biến ánh sáng và
hệ thống quang học, các động cơ điện chính xác đều cần phải có trong máy quét
laze. Ngoài ra, hệ thống quét hoàn chỉnh cần đƣợc hiệu chỉnh do vậy việc bố trí
hình học của tất cả các bộ phận cần đƣợc xác định rất chính xác. Nhƣợc điểm thứ
hai của phƣơng pháp này là thời gian cần thiết để số hóa các bề mặt lớn. Đây không
phải là vấn đề lớn khi đo các bộ phận chân tay của cơ thể bởi vì các bộ phận này
có thể giữ cố định trong một số giây. Nhƣng khi đo phần đầu hoặc toàn bộ cơ thể,

Đinh Mai Hương

15

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

thì điều này thực tế là không thể giữ cho các bộ phận này cố định trong nhiều giây.
Các chuyển động không kiểm tra đƣợc nhƣ thở hoặc co cơ có thể tạo nên lỗi khi đo.
1.1.2.3. Kỹ thuật qu t sử dụng ánh sáng trắng
Ánh sáng trắng là loại ánh sáng mắt ngƣời nhìn thấy đƣợc có bƣớc sóng
400nm - 700nm. Khi ánh sáng truyền qua vật sẽ truyền một năng lƣợng nhiệt trên
bề mặt tiếp xúc và để lại bóng hình vật. Năng lƣợng hấp thụ của vật tùy thuộc vào
màu sắc và độ dày của vật, vật có màu sáng và mỏng dể hấp thụ năng lƣợng ánh
sáng hơn những vật có màu tối và dày.
* Nguyên lý hoạt động

Kỹ thuật quét sử dụng ánh sáng trắng là một trong những ứng dụng của công
nghệ đo không tiếp xúc. Thay cho sự chuyển động của máy quét, ngƣời ta chiếu
chùm tia sáng lên trên cơ thể ngƣời hoặc vật cần đo, chùm tia sáng đƣợc phản xạ lại
từ bề mặt vật thể cần đo đƣợc cảm ứng đo thu lại đƣa vào bộ phận biến đổi của máy
đo. Các vạch ánh sáng trắng sẽ đƣợc đo bằng cách sử dụng các tam giác ánh sáng,
với sự hỗ trợ của máy tính và phần mềm điều khiển đo cho ra kết quả của chi tiết đo
dƣới dạng đám mây điểm. Thông thƣờng hệ thống mã hóa nhị phân đƣợc sử dụng
để xác định thành phần của các dải sáng đơn sắc. [15]

Hình 1.4. Các ví dụ chiếu ánh sáng.
Từ trái qua phải: các dải sáng dọc của 3D-Shape GmbH (Đức), các dải
ngang của Wicks and Wilson Ltd. (Anh), mã hóa màu của Sanyo Electric Co.Ltd
(Nhật). [15]

Đinh Mai Hương

16

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Hình 1.5. Dãy chiếu của mã nhị phân [15]
* Thiết bị sử dụng trong công nghệ quét sử dụng ánh sáng trắng :
Thiết bị quét thƣờng bao gồm bộ phận chiếu các dải sáng và cảm biến ánh
sáng. Nhiều hệ thống sử dụng hai hoặc 3 cảm biến ánh sang, sự bố trí và số lƣợng
các cảm biến đƣợc sử dụng và các máy chiếu cũng rất đa dạng và phụ thuộc vào vật
thể cần đo. Ví dụ, máy quét khuôn mặt của hãng Breuckmann (hình 1.6a) bao gồm
một mãy chiếu và hai camera chũng ghi nhận từ hai cạnh khuôn mặt con ngƣời. Ví

dụ thứ hai về máy quét khuôn mặt của hãng IVB Jena (hình 1.6.b). trong trƣờng
hợp này, hệ thống gƣơng đƣợc sử dụng để chiếu các dải ánh sáng từ 5 hƣớng sử
dụng một máy chiếu đơn; 5 camera sẽ ghi nhận các ảnh khác nhau. Ví dụ cuối cùng
là máy quét toàn bộ cơ thể ngƣời của hãng InSpeck (hình 1.6.c): hệ thống quét bao
gồm 3 cột, mỗi cột có 2 máy quét, mỗi máy quét bao gồm một camera và một máy
chiếu. [15]

a

b

c

Hình 1.6. Các hệ thống quét sử dụng ánh sáng trắng [15]
Đinh Mai Hương

17

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Sự khác biệt cơ bản của phƣơng pháp này với phƣơng pháp quét laze là ở chỗ
quá trình đo diễn ra trong thời gian ngắn và kết quả số hóa đƣợc toàn bộ các phần
bề mặt, quá trình diễn ra trong thời gian ngắn (thƣờng dƣới 1 giây), do vậy hạn chế
đƣợc độ sai lệch sinh ra bởi sự đung đƣa (lắc lƣ) của cơ thể ngƣời đƣợc đo cho ra
hình ảnh 3 chiều (3D) sắc nét. Hệ thống quét cơ thể ngƣời 3 chiều sử dụng kỹ thuật
quét ánh sáng trắng là công nghệ an toàn cho ngƣời đo.
* Nhận xét:

Mỗi hệ thống đều có những ƣu và nhƣợc điểm riêng, tùy theo tiêu chí sử
dụng để lựa chọn hệ thống cho phù hợp.
- Xét về mục đích sử dụng: để đo toàn bộ cơ thể, đầu, mặt, bàn chân, bàn tay, da,
lƣng, vòng ngực, các phần chung… có những thiết bị phù với kích thƣớc cơ thể đo.
- Về chất lƣợng và độ chính xác: Những hệ thống ứng dụng nguồn sáng trên
đã đƣợc xây dựng nhƣng chƣa thấy hệ thống nào nổi trội hơn về độ chính xác. Hệ
thống quét laser thƣờng đƣợc sử dụng quét các vật thể lớn nhƣ ô tô xe máy….
- Về thời gian quét và xử lý: Thời gian quét của phƣơng pháp quét ánh sáng
trắng nhanh hơn so với quét lazer nên hạn chế đƣợc độ sai lệch sinh ra bởi sự đung
đƣa (lắc lƣ) của cơ thể ngƣời đƣợc đo.
- Về kinh tế : Hệ thống laser có thể đƣợc tạo ra với chi phí thấp hơn.
- Xét về độ an toàn: Sử dụng phƣơng pháp quét ánh sáng trắng hoàn toàn an
toàn đối với cơ thể ngƣời.
- Kết quả quét hình bằng các phƣơng pháp trên đều cho dữ liệu là đám mây
điểm ảnh.
1.1.2.4. Ứng dụng của công nghệ quét 3D trong ngành công nghiệp may
và thời trang.
a. Trích xuất số đo cơ thể.
Hệ thống quét toàn thân 3 chiều luôn đƣợc đính kèm các giải pháp phần
mềm phục vụ cho từng mục đích sử dụng. Hình 1.7 chỉ ra vài ví dụ của nhiều giải
pháp khác nhau, một số hệ thống làm việc hoàn toàn tự động trích xuất kích thƣớc
cơ thể ngƣời phục vụ cho may đo, một số khác cho phép lấy đƣợc số đo của các

Đinh Mai Hương

18

Ngành CN Vật liệu Dệt May

Luận văn cao học

phần đặc biệt. Các giải pháp đƣợc cân nhắc đặc biệt theo từng dạng thông tin theo
yêu cầu của ngƣời sử dụng. [15]

Hình 1.7. Ví dụ của hệ thống tự động trích xuất kích thước cơ thể.[15]
Từ trái qua phải: các điểm mốc đƣợc nhận dạng tự động từ máy BL Manager
của Hamamatsu Photonics K.K. (Nhật); đo các kích thƣớc cơ thể từ máy Vitus của
Vitronic GmbH (Đức); tự động trích xuất ra kích cỡ cơ thể từ máy DigiSize của
Cyberware Inc. (Mỹ); lấy số đo kỹ thuật số do máy Voxelan 3D Measure Workshop
của Hamano Engineering Co.Ltd.(Nhật); trích xuất ra kích cỡ cơ thể từ máy
BodyFit 3D của GFaI e.V. (Đức), trích xuất vóc dáng và số đo cơ thể từ máy NX-16
của [TC]2
Các giải pháp phần mềm hoàn thiện cho hệ thống máy quét toàn thân 3
chiều tăng vọt trong nhiều năm qua, đặc biệt có nhiều sự quan tâm nghiên cứu phục
vụ cho lĩnh vực may thời trang.
b. Xây dựng ma-nơ-canh ứng dụng trong Thiết kế Thời trang [15]
Kỹ thuật quét 3 chiều có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu xây dựng man-nơ-canh
của riêng một cá nhân theo đúng số đo hình thể hoặc theo yêu cầu của khách hàng.

Hình 1.8. Ví dụ một số ma-nơ-canh nhân trắc trên thị trường.
Đinh Mai Hương

19

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Từ trái qua: 1. Alvaform của Alvanon Inc. (Mỹ) đƣợc bọc bởi vải canvas mềm; 2.
các vị trí vòng đo tiêu chuẩn của man-nơ-canh; 3. Lineforms của Shapely Shadow
Inc. (Mỹ)
c. Thử trang phục ảo
Giải pháp thử ảo trở nên quan trọng trong vài năm gần đây trong những lĩnh
vực khác nhau của công nghiệp thời trang. Các giải pháp thử ảo mô phỏng số hóa
các hành vi vải trên cơ thể con ngƣời. Bằng cách này, chúng cho phép mô phỏng ảo
các mặt hàng quần áo trên các mô hình số hóa con ngƣời, các thiết bị mô phỏng 3D
quần áo đƣợc ứng dụng để xác định chính xác xem các mặt hàng quần áo sẽ thể
hiện thế nào trên mô hình cơ thể đƣợc số hóa. [15]

Hình 1.9. Ví dụ về giải pháp thử ảo Vidya của hãng Assyst-Bullmer GmbH (Đức).
Trái: các mẫu 2D các phần khác nhau của mẫu quần áo. Giữa: các phần khác
nhau đƣợc đƣa vào môi trƣờng 3D xung quanh mô hình cơ thể ngƣời số hóa và
may lại với nhau. Phải: kết quả cuối cùng của mô phỏng.
Các giải pháp thử ảo đƣợc quan tâm ứng dụng trong nhiều phần của công
nghiệp thời trang. Ngƣời thiết kế thời trang có thể sử dụng các hệ thống này để tạo
đƣợc các kết quả quan sát sự sáng tạo của họ mà không cần phải sản xuất các mẫu
thực ban đầu. Ngƣời mua quần áo có thể xem các mẫu quần áo từ rất xa. Những
chuyên gia bán hàng có thể giới thiệu cho khách hàng sản phẩm của họ sẽ trông
nhƣ thế nào trƣớc khi họ mua quần áo mới. Một số nhà bán hàng qua mạng internet
cũng khai thác công nghệ này để giới thiệu các mẫu quần áo của họ trên manocanh 3D.

Đinh Mai Hương

20

Ngành CN Vật liệu Dệt May

Luận văn cao học

d. Trang điểm ảo (Virtual-make-over) [15]
Các chuyên gia tƣ vấn phong cách đặc biệt là khuôn mặt sẽ thích thú với
phần mềm này vì nó cho phép thay đổi kiểu tóc trang điểm, trang sức, kiểu dáng
kính đeo mắt, …

Hình 1.10. Ví dụ của phần mềm trang điểm của Stellure (New Zealand).
1.1.3. Phần mềm xử lý dữ liệu quét 3D Rapid Form XO Redesign
(XOR3) [28]
Phần mềm Rapid Form XO Redesign là phần mềm chuyên dụng xử lý dữ
liệu số hóa 3D thu đƣợc từ hệ thống máy quét, cung cấp các chức năng để mô hình
hoá và tối ƣu hoá các đa giác và tạo ra các tham số dạng CAD từ cơ sở từ dữ liệu
quét 3D, cho kết quả ngay tức thì và đƣợc sử dụng liên tục trong quá trình sản xuất.
Cho phép ngƣời dùng tạo các tham số CAD từ các dữ liệu quét 3D bằng việc sử
dụng kiểu khối đặc tiêu chuẩn
- Chức năng hiệu chuẩn :
Chia miền : Tự động hoặc tác động chia mô hình lƣới thành các miền trên cơ
sở các vùng feature
Căn chỉnh : Tìm ra các hệ toạ độ chính của mô hình
Làm sạch lƣới : Làm sạch các khuyết tật và tạo các mô hình lƣới kín
- Mô hình hoá CAD :
Khai triển thông số thiết kế : Nhận dạng và định nghĩa các tham số mô hình
hoá feature
Mô hình hoá feature : Thiết kế mô hình CAD bằng việc xây dựng các feature
tham số từ mô hình lƣới
Kiểm tra độ chính xác : Accuracy analyzer cho phép phân tích sai số của
toàn bộ quá trình xử lý thiết kế, đảm bảo mô hình CAD nằm trong miền dung sai
cho phép
Đinh Mai Hương

21

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Điều chỉnh các bề mặt trên lƣới : Tự động tạo nhanh hoặc chính xác các bề
mặt chất lƣợng cao, bề mặt Nurbs với lƣới đƣờng cong ngƣời dùng định nghĩa.
- Mô hình hoá lưới :Mô hình hoá & tối ƣu hoá lƣới
- Xuất dữ liệu gia công :
Chuyển đổi dữ liệu sang các hệ CAD : Xuất các mô hình solid tham số đƣợc
tạo ra sang nhiều ứng dụng CAD
Tƣơng thích với tất cả các hệ CAD lớn bao gồm Catia, Pro/E, USG,
Solidworks…
Xuất dữ liệu ra máy gia công nhƣ: Máy gia công, máy in 3D, tạo mẫu nhanh.
Các định dạng file hỗ trợ : XRL, XDL, MDL, FCS, iCF, RPS, STL, OBJ,
PLY, 3DS, WRL (VRML), iGES, STEP, VDAS.
- Tinh chỉnh lưới :
Tự động chỉnh sửa và làm sạch
Chỉnh sửa mặt lƣới nâng cao
Điều khiển độ phân giải chi tiết (giảm đi và chia nhỏ)
Điều khiển độ trơn nhẵn của mặt lƣới (toàn bộ và từng vùng)
Tự động chia lại lƣới cho mô hình của chức năng CAE.
Nâng cao khả năng mô hình hoá và tối ƣu hoá dữ liệu lƣới
- Trợ giúp thiết kế
Sử dụng lƣới nhƣ là các tham số thiết kế ngƣợc
Tạo các biên dạng phác thảo từ các mô hình lƣới
Tự động rút ra các feature thiết kế từ dữ liệu lƣới

- Sự đồng bộ hoá từ dữ liệu Scan sang CAD
Cập nhật mô hình CAD gốc để thực hiện các thay đổi của chi tiết
Nhập dữ liệu CAD trong nhiều định dạng file CAD
Nhanh chóng và tự động liên kết toạ độ của mô hình CAD và lƣới
Lắp lại các mô hình CAD vào các mô hình lƣới
- Các công cụ tạo đường cong hoặc sketch hoàn chỉnh
Tự động rút ra các biên dạng sketch và các đƣờng cong đặc trƣng từ dữ liệu lƣới.

Đinh Mai Hương

22

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Tự động gán kích thƣớc và các ràng buộc
Các công cụ thiết kế đƣờng cong 3D hoàn chỉnh
Thiết kế lƣới các đƣờng cong trên cơ sở độ cong
- Phân tích độ chính xác
Thiết kế lại với miền dung sai ngƣời sử dụng định nghĩa
Tự động và tính toán lỗi để xử lý
Nhiều công cụ phân tích đối tƣợng khác nhau
- Chuyển đổi dữ liệu
Chuyển mô hình sang hệ CAD khác, xuất mô hình sang các định dạng khác.
1.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG HÌNH TRẢI BỀ MẶT CƠ
THỂ NGƢỜI
1.2.1. Cơ sở lý thuyết xây dựng hình trải bề mặt cơ thể n ƣời
a. Khái niệm

Về mặt hình học, vấn đề cơ bản của việc xây dựng hình trải bề mặt của một
vật thể khối là phải xác định kích thƣớc và hình dạng hình trải hợp lý để đảm bảo 2
yêu cầu sau:
- Độ sai lệch diện tích mặt trải so với bề mặt khối là nhỏ nhất và số lƣợng đƣờng
ráp nối trên hình trải là ít nhất để việc phủ hình trải đó lên bề mặt vật thể khối đã cho
bằng phƣơng pháp đơn giản.
- Khi phủ hình trải lên bề mặt vật thể khối sẽ phủ kín, hình trải không bị biến
dạng và không có các nếp gấp. [5]
b. Nguyên tắc chung khi triển khai hình trải bề mặt cơ thể người [9]
Bề mặt cơ thể ngƣời là bề mặt của một khối phức tạp, để có thể xây dựng
đƣợc hình trải bề mặt của một khối phức tạp thông thƣờng ngƣời ta quy khối đó
thành các khối đơn giản có khả năng trải phẳng.
Bề mặt của mọi vật thể có hình khối đều có thể đƣợc chia làm hai loại:
* Loại thứ nhất: Các bề mặt có khả năng trải phẳng.
Đây là những bề mặt trong không gian có thể đem trải ra trên mặt phẳng mà
không bị bất cứ một sai lệch nào, không bị đứt quãng, không bị gẫy hay xếp nếp.
Đinh Mai Hương

23

Ngành CN Vật liệu Dệt May


Luận văn cao học

Khi trải bề mặt này trên mặt phẳng ta thu đƣợc mặt trải có cùng kích thƣớc
với bề mặt ban đầu khi đang còn trong không gian; khi đó kết quả thu đƣợc sẽ là:
+ Đƣờng thẳng của bề mặt trong không gian sẽ là đƣờng thẳng trên mặt phẳng.
+ Đƣờng cong vẫn giữ nguyên kích thƣớc ban đầu
+ Góc trên mặt phẳng sẽ bằng với góc trong không gian giữa các cạnh tƣơng ứng.

+ Diện tích một vùng nào đó trên bề mặt không gian sẽ giũ nguyên giá trị
trên bề mặt trải.
Tồn tại 2 dạng bề mặt có thể triển khai trải phẳng là mặt cong hay chính là
bề mặt tiếp tuyến với đƣờng cong trong không gian và bề mặt quay (hình trụ hay
hình nón)
Độ cong của bề mặt trong không gian đƣợc biểu thị bằng “K” (trong toán
học đƣợc gọi là độ cong Gaisov)
K = 1/ R1 R 2
Trong đó R1 R 2 là bán kính các đƣờng cong cơ bản của bề mặt
Đối với các bề mặt có thể trải phẳng thì K = 0, các cạnh tạo nên chúng là
đƣờng thẳng. Ta xem đƣờng thẳng nhƣ cung của các đƣờng tròn có bán kính R = ∞
→ K = 1/ R1 R 2 = 1/∞ R 2 = 0 (Hình 1.11). Kết luận là, mọi bề mặt có thể trải phẳng
sẽ cho mặt trải chính xác trên mặt phẳng mà không hề bị một biến dạng nào.

R2 =

∞

B

R2 =

C

B

∞

A

A

C
1

R1
R1

B1

B1

C1

C1

A1

A1

Hình 1.11. Ví dụ về các bề mặt có thể trải phẳng.
( A1B1= AB, B1C1= BC, A1C1= AC = BC; ‫ ے‬A1 = ‫ ے‬A; ‫ ے‬B1 = ‫ ے‬B;
Đinh Mai Hương

24

Ngành CN Vật liệu Dệt May