Пространственно-геометрическое формообразование в костюме

Маркелова, Ирина Дмитриевна

автореферат диссертации по искусствоведению, специальность ВАК РФ 17.00.06
диссертация на тему: Пространственно-геометрическое формообразование в костюме

Год: 2005
Автор научной работы: Маркелова, Ирина Дмитриевна
Ученая cтепень: кандидата технических наук
Место защиты диссертации: Москва
Код cпециальности ВАК: 17.00.06

Диссертация по искусствоведению на тему 'Пространственно-геометрическое формообразование в костюме'

Полный текст автореферата диссертации по теме "Пространственно-геометрическое формообразование в костюме"

О/

На правах рукописи

МАРКЕЛОВА Ирина Дмитриевна

ПРОСТРАНСТВЕННО-ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ В КОСТЮМЕ

Специальность 17.00.06 - «Техническая эстетика и дизайн»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре художественного проектирования костюма Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Козлова Татьяна Васильевна

Официальные оппоненты:

доктор искусствоведения, профессор Сидоренко Владимир Филиппович

кандидат технических наук, доцент Груздева Людмила Васильевна

Ведущая организация:

Московский государственный университет дизайна и технологий

Защита состоится « 29 » декабря 2005 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.139.02 в Московском государственном текстильном университете им. А.Н. Косыгина по адресу: 119071, Москва, ул. М. Калужская, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета им. А.Н Косыгина.

Автореферат разослан « _29^у> ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного доктор технических наук, профессор

100(,-Ч - -

Т9С5& №

АННОТАЦИЯ

Разработан способ гармонизации и пропорционирования костюма для фигур различного телосложения с помощью модуля как самостоятельной структурной единицы формы. В основу способа положена гармоническая ромбическая сетка-решетка, построенная с использованием аддитивных рядов «золотого сечения» и системы динамических прямоугольников Хембиджа с иррациональными соотношениями сторон. Математически доказано, что точки пересечения линий сетки-решетки, построенной по разработанному методу, соответствуют уровням, рассчитанным по «золотой пропорции», что позволяет использовать сетку для выявления гармонических модулей и проектирования геометрических структур новых форм костюма. На основе гармонической сетки разработана классификация базовых геометрических модулей формообразующей поверхности фигуры человека применительно для построения структур формы костюма. Определены математические функции для описания геометрических модулей и системы ограничений перемещения узловых точек модулей, обусловленные антропометрическими особенностями фигуры человека, что позволяет выполнять геометрические трансформации новых структур костюма и синтезировать пространственные формы с использованием специализированных программ компьютерной графики. Построена структурная блок-схема алгоритма процесса синтеза объемно-пространственных структур новых форм костюма на типовые и индивидуальные фигуры. Разработано специализированное программное обеспечение «Моделирование новых форм костюма (ИРМ)», которое помогает художнику осуществлять творческий поиск различных вариантов форм костюма ца стадии проектирования.

Автор защищает:

1. Способ геометрической гармонизации системы «человек-костюм» на основе аддитивных рядов «золотого сечения».

2. Метод автоматизированного пространственно-геометрического синтеза новых форм костюма.

3. Теоретическая модель поиска новых форм и вариативности проектируемых изделий на основе аналитических методов.

4. Алгоритм процесса построения трехмерных структур форм костюма.

Актуальность темы исследования. Технический прогресс, ускоряемый новыми изобретениями и все возрастающими общественными требованиями, ставит перед художниками-модельерами все более сложные задачи. -На современном этапе развития общества художник по костюму - это специалист, аккумулирующий в себе знания в нескольких областях: стилеобразовании, дизайне, маркетинге, конструировании, технологии, психологии и др. Слияние процессов художественного проектирования, традиционного конструирования,

г* и С. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА I С.1

' 09

современных компьютерных технологий и творческого авторского подхода художника к решению поставленных задач помогут по-новому взглянуть на процесс формообразования костюма.

В дизайнерскую практику наряду с построением 1рафических форм костюма в виде эскизов все более активно внедряются объективные математические методы расчета, построения и визуализации изображения с использованием современной компьютерной графики. В последние 10 лет получили распространение специализированное программные продукты, позволяющие синтезировать практически любые виртуальные двумерные и трехмерные объекты в машино- и самолетостроении, производстве мебели, ювелирном дизайне. Однако, до сих пор нахождение оптимального способа построения поверхности объемной формы одежды с учетом закономерностей формообразования из текстильных материалов, остается актуальной и нерешенной пока проблемой.

В настоящее время учеными Т.В. Козловой, Ф.М. Пармоном, О.И. Докучаевой, Г.И. Петущковой, Т.В. Белько и др. ведутся исследования, посвященные вопросам выявления общих закономерностей процесса формотворчества в области проектирования современного костюма и систематизации опыта известных художников по костюму, разрабатываются и совершенствуются графические и математические методы построения форм и конструкций для максимально полного воплощения творческих идей художника (работа Н.В. Гамаюнова, В.Ф. Сидоренко, В.Ф. Колейчука, А.Н. Лаврентьева, H.H. Раздомахина и др.).

Широко распространенные в швейной отрасли расчета о-графические методы построения конструкций одежды (ЕМКО СЭВ, ЦНИИШП, ЦОТШЛ и др.) решают задачи создания уже известных форм одежды, выпускаемой серийно промышленными методами, и, в большинстве своем, неприменимы дня поиска новых формообразующих решений.

Решение задачи построения объемной формы костюма неразрывно связано с задачей поиска гармоничных пропорций единой системы «человек-костюм», особенно при индивидуальном проектировании и потреблении. Гармонизация фигуры посредством костюма позволяет скорректировать особенности телосложения фигуры и добиться зрительных иллюзий эстетически совершенных пропорций. Несмотря на большое количество способов и правил пропорционирования в костюме, многие из них носят описательный характер и не позволяют точно рассчитать гармонические пропорции системы «человек-костюм», необходимые для построения формы, и не могут быть формализованы в рамках автоматизированного проектирования.

Проведенный анализ современного состояния процесса проектирования костюма доказал необходимость объединить известные традиционные и инновационные способы в целостную систему художественного пространственно-геометрического проектирования современного костюма, основанную на структурном подходе к форме костюма.

Целью работы настоящего исследования является разработка метода пространственно-геометрического формообразования в процессе художественного проектирования костюма на основе принципов гармонизации системы «человек-коспом».

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ современного состояния процесса художественного проектирования костюма, применяемых методов формообразования и проектирования костюма, построения конструкций (разверток) деталей, определение возможностей и путей их совершенствования;

- исследовать закономерности построения и гармонизации системы «человек-костюм» с позиции структурно-геометрического формообразования в костюме в различные исторические периоды развития моды;

- разработать способ геометрической гармонизации системы «человек-костюм» на основе аддитивных рядов «золотого сечения»;

- усовершенствовать классификацию модулей внешней формы фигуры человека с целью более полного учета пропорций системы «человек-костюм»;

- дать аналитическое описание модулей фигуры человека для автоматизированного построения структурных схем новых форм коспома;

- разработать структурную блок-схему алгоритма процесса автоматизированного синтеза новых форм костюма;

- провести апробацию полученных результатов работы.

Научная новизна работы заключается в:

- систематизации методов и приемов гармонизации системы «человек-костюм» в различные исторические периоды;

- выявлении гармонических и проектных характеристик модуля применительно к процессу художественного проектирования костюма;

- разработке способа геометрической гармонизации системы «человек-костюм» с помощью пространственных ромбических гармонических решеток;

- разработке теоретической модели поиска новых форм и вариативности проектируемых изделий на основе аналитических методов;

- разработке метода автоматизированного пространственно-геометрического синтеза новых форм костюма в процессе художественного проектирования современного костюма.

Практическая значимость результатов работы состоит в:

- разработке информационной базы данных о внешней форме фигуры человека для целей автоматизированного построения пространственных структурных схем новых форм костюма;

- построении специальной геометрической сетки-решетки для гармонизации системы «человек-костюм» применительно для индивидуального и промышленного проектирования;

- разработке алгоритма и создании специализированного программного продукта для моделирования новых форм костюма на ЭВМ.

Методы исследования. Работа базируется на целостном системном подходе к проблеме проектирования современного костюма. Теоретическую и методологическую основу составили положения теории и практический опыт в области художественного проектирования костюма, как части современной проектной культуры. На отдельных этапах исследования в качестве инструмента использовались литературно-аналитические, структурно-графические, математические методы, классификации, аналитической геометрии, компьютерного моделирования и др.

Апробация результатов исследования. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в шести печатных работах, доложены, обсуждены и получили положительную оценку специалистов на Всероссийских научно-технических конференциях «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2003, ТЕКСТИЛЬ-2004).

Разработанное в диссертации специализированное программное обеспечение «Моделирование новых форм костюма» зарегистрировано в Отраслевом фонде алгоритмов и программ (свидетельство № 4965, дата регистрации 01.07.05).

Внедрение в учебный процесс отдельных результатов подтверждена актом об использовании результатов работы в рамках лекционных и практических занятий по дисциплинам «Архитектоника объемных структур» и «Муляжирование» для студентов, обучающихся по специальности 071501 -Художественное проектирование костюма.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и работе в целом, списка литературы и приложений. Основные результаты работы изложены на 157 страницах, в том числе 43 рисунка и 10 таблиц. Работа содержит 5 приложений, представленных на 27 странице и содержащих 3 таблицы. Библиография включает 154 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, определены объект, предмет, цель и задачи исследования, отмечены научная новизна и практическая значимость выносимых на защиту положений, а также сведения об апробации результатов исследования.

В главе I «Анализ законов формообразования в процессе художественного проектирования костюма» на основе результатов выполненных ранее научно-исследовательских работ, изучения и обобщения опыта работы домов моды в стране и за рубежом проведен сравнительный анализ методов художественного проектирования формы костюма, построения конструкций (разверток) деталей, определены пути их совершенствования.

В художественном проектировании структуры форм костюма рассматриваются как плоские геометризированные модели-силуэты, представленные в виде эскизов или технических рисунков, что не дает

достаточной информации о пространственной форме и не раскрывает всех аспектов формообразования.

Изучение и использование структурно-геометрических свойств пространственной композиции позволяет совершенствовать и создавать новые способы формообразования для перспективных художественных и проектных решений. Описание формы костюма путем построения ее структуры позволяет раскрыть основные правила ее построения: выделение контактно-информационных точек «диалога» коспома и фигуры человека; определение законов гармонизации и пропорционирования частей и формы в целом, установление характера пластики, ритма, взаиморасположения частей костюма, определение простых геометрических модулей, и степени родства между ними.

На основе анализа литературы, посвященной вопросам структурно-геометрического формообразования объектов дизайна, в том числе и коспома, были выявлены основные принципы и методы получения новых конструкций, такие как трансформация, метод матриц, модульный, проективографический и комбинаторный. Научными исследованиями и практикой доказана эффективность использования вышеперечисленных методов на основе современных компьютерных технологий.

Научные работы в области автоматизированного трехмерного проектирования одежды с начала 70-х годов были направлены преимущественно на создание объемного реалистического изображения манекена фигуры и костюма на экране компьютера. Существующие на сегодняшний день отечественные и зарубежные системы трехмерного проектирования одежды (Asahi Apparel CAD System (Япония), SYMCAD TELMAT (Франция), INVESTRONICA (Испания), СТАПРИМ (Россия), JUVILI (Украина) и др.) позволяют не только синтезировать виртуальные трехмерные модели костюма, но и получать развертки оболочки манекена для перехода к разверткам деталей одежды.

Однако ни одна из систем не решает вопросов автоматизированного создания пространственной формы проекта модели будущего костюма, отличающейся высокими эстетическими характеристиками. В настоящее время проект модели одежды чаще всего представлен в виде эскиза или технического рисунка и не несет информации о пространственной форме проекта, в то время как наличие зафиксированной объемной формы (виртуального макета) значительно повышает эффективность точных разверток деталей такого проекта.

Как показал анализ литературы, это направление представляет особый интерес, так как позволяет художнику участвовать в автоматизированном процессе синтеза множества новых форм, оценить их с эстетической точки зрения, гармонизировать и формировать серии форм для дальнейшего проектирования.

Глава II «Разработка принципов гармонизации системы «человек-костюм» с позиции структурно-геометрического формообразования» посвящена исследованию законов гармонизации формы костюма и определению модуля как его основной гармонической и проектной единицы.

На основе исследования иконического материала для нахождения общих математических и гармонических закономерностей развития предметно-пространственной среды проведена систематизация приемов лропорционирования четырех основных канонов - древнеегипетского, греческого, европейского и древнерусского. Для каждого канона были приведены схемы построения пропорций геометрических фигур, изображения человека, структуры формы и развертки костюмов. Установлено, что в основе построения формы костюма различных исторических периодов, как и в архитектуре и декоративно-прикладном искусстве, использовался единый геометрический модуль.

На современном этапе развития человечества отмечается повышенное внимание к различным гармоническим системам пропорционирования и, в частности, к «золотой пропорции». Формализованный математический аппарат «золотой пропорции» находит широкое применение для описания структурной гармонии систем в медицине, астрономии, биомеханике, музыке и поэзии, социологии и др.

Обзор систем пропорционирования (Д. Хембиджа, А. Цейзинга, М. Гика, И.Ш. Шевелева, И.П. Шмелева, М.А. Марутаева, Э.М. Сороко, В.И. Коробко и др.), применяемых в современной проектной практике, выявил, с одной стороны, избыточное количество приемов, средств и методов гармонизации, а с другой -тенденцию к систематизации их в рамках теории художественного проектирования, формирующей понятия гармонии, модуля и меры.

Существуют различные точки зрения относительно определения модуля, его характеристик и вариантов применения модульного метода в художественном проектировании костюма. В соответствии с предложенной в работе схемой (рис. 1) модуль следует рассматривать не только как арифметическую величину, но и как систему взаимосвязей геометрических величин, лежащую в основе структуры костюма и построения его разверток. Таким образом, модуль выступает как самостоятельная, устойчивая структурная единица проектной формы, построенная по определенным геометрическим законам и гармоническим соотношениям, обеспечивающая целостность и гармоничность проектируемого из модулей объекта.

В основу разработки способа геометрической гармонизации формы костюма и выделения геометрических модулей были положены аддитивные ряды «золотого сечения» (Фибоначчи и Люка), представляющие собой геометрические прогрессии со знаменателями Ф и 1/Ф, и система прямоугольников с иррациональными отношениями сторон. Системы пересекающихся восходящих и нисходящих диагоналей динамических прямоугольников Хембиджа и горизонтальных уровней «золотого сечения» образуют решетку.

Была выдвинута гипотеза, что определенные точки пересечения линий полученной гармонической решетки образуют на поле чертежа особые, формообразующие центры для построения геометрической структуры костюма. Математически нахождение координат точек пересечения сводится к решению п

Рис. 1. Схема понятия «модуль» в художественном проектировании.

систем уравнений, записанных в виде: у = 4 -х + Л

У = \-х (1),

где tgai и ««а! - тангенсы углов наклона а восходящих и нисходящих диагоналей Хембиджа к оси X, Я - рост человека, Ф - число золотого сечения, п показатель степени инварианта числа Ф.

Решение системы уравнений (1) для проверки гипотезы о существовании гармонической закономерности координат точек пересечения функций показало, что отношение тангенсов углов наклона диагоналей Хембиджа находятся в зависимости, выраженной числом Ф, т.е. tg с&/tg аТ=1,618034...

Для выбора таких точек была рассчитана симметричная прямоугольная матрица значений тангенсов углов а диагоналей сетки, по которой были найдены гармонические горизонтали (табл. 1). Таким образом, была получена гармоническая ромбовидная сетка-решетка для построения геометрических структур различных форм костюма.

Графическая модель фигуры человека в структурно-геометрическом поле гармонической сетки-решетки, рассчитанной по антропометрическим размерным признакам, представлена на рис. 2.

В главе Ш «Разработка метода автоматизированного пространственно-геометрического синтеза новых форм костюма с использованием элементов модульного проектирования» описывается процесс подготовки исходной информации и разработки алгоритма процесса автоматизированного художественного синтеза геометрических структур новых форм костюма.

При разработке классификации основных геометрических модулей, с помощью которых можно построить структуру костюма, была использована известная классификация видов одежды, принятая в швейной промышленности. В основу данной классификации положен принцип деления тела человека конструктивные пояса, которые соответствуют определенным видам или частям одежды. Применительно к вопросам формообразования в костюме количество конструктивных поясов было увеличено до 12.

Для геометрических модулей всех выделенных в классификации конструктивных поясов были определены математические функции описания сторон и системы ограничений перемещений угловых точек модулей, обусловленные антропометрическими особенностями строения человеческой фигуры.

С целью получения серий производных геометрических форм выделенные базовые модули были трансформированы путем изменения координат угловых точек и замены линейной функции одной или нескольких сторон модуля на

Матрица значений тангенсов углов а восходящих и нисходящих лучей ромбической сетки-решетки __Таблица 1

>1........ 1,4142 >/з 1.7320 •ь 23360 -я— 2,8214 1113 3,6055 ->Й. -4,5825 >(54 5,8309 ■>/55 7,4161 V» 9,4339 >/144 12 >ЙЗ 153643 •ёл 19,4164 •Ню 24,6981 ^987 31,4165 >(1597 393624 >/2584 50,8330

■Ь "" 1,4142 1323 1,581 ¡г Х549 3340 4,1231 5,244 6,6708 8,485 10,779 13,729 17,464 22315 28357 35,944 И5

ь 1,7320 1.2909 1.633 2.012 2,6457 ЗЛ665 4382 5.4468 6-938 8.802 11,210 14,259 18,138 23.072 29349 л/Ф7

>Ь """ ггх «632 ЮТ< . 1,264 1,612 2,049 2,6077 3316 4,219 5366 6,826 8,683 11,045 14,050 17,872 22,733 УФГ

>/8 2,8284 ■V • •МЧЗ 0,7900- 1,274 1,620 2,0615 2,622 33354 4343 5396 6,865 8,732 11,107 14,128 17,973 №

■/13 3,6055 0.4*3(1 о$2оо «7840 ' 1\ 1371 1да 2,057 2,6165 3328 4334 5,385 6,850 8,713 11,083 14,09« Мт

>(21 4,5815 •0-308 0,377 вли1 ■ 4-мп ■ «.Ибв > \ 13721 1,618 2,0586 2,611 333 4,237 53*9 6,855 8,720 11,092

■ы 5,8309 взч Р37 ода «.485 од» <1.785 • 1 \ 1,2710 1.618 2.058 1.61« 3329 4335 5387 6.853 8,717 И

7,41« 0;190. сиз» ; 0,301 Я381-;.. 0,4» ДО» 1 13720 1,618 2,058 2,618 3330 4336 5388 6,854 Ф4

9,4335 8,145 <¡¿35 А399 . .¡«¡К ' (¡¿Й.. 1 \ 13720 1,618 2,058 2,618 3,330 4336 5388 И

•/144 12 /¿иг •ОЗМЬ'/ ¿.618 1,6» 2,05Я 2,618 3,330 4336

•йзз 153643 •0>092' . <Ш> ' МИ А1«5" . дг* - мода • ■«о» : в,4№ оде .0,7»' ^272 1,618 2,058 2,618 3330 И

■Ьп 19,4164 еда 0.113 03«.; 1372 1,618 2,058 2,618

УбЮ 24,6961 ^Йт"''' 0,076 вдаов- '¿¿К" •озй ■•: 0.3Ш 1 " 1372 1,618 2,058 УФ}

31.41« . «о«: 0,055 • В.070в 0.115 • вмв; <ЫЮ5- : ода- ■иг.. .ад« •. ми. ат»: 0 . ^ 1372 1,618 ф

>/1597 39,9624 ЦЙ3?- - 0,041 ЧЛЯ9-•• ■цвч- О,». 0,115 . дач 0,185 - 0236' 03 - •. «И«*. ' (1,786 .- 1372 ■¿ф

'ШМ 50,8330 •лмг. «да- 0.043 от . одао <ы<5 : 0,146- Р385- 03« 0,485 -0«8 •:■ ъ-т ■■■

1 1 ф' 1 1 Ф6 1 1 Ф5 1 1 Ф' 1 1 Ф5 1 1 Ф2 1 1 Ф 1 4Ф ПРОСТАЯ ДИХОТОМИЯ РАВЕНСТВА

№ И3 УфГ И 1Й (Й №

Рис. 2. Графическая модель фигуры человека в структурно -геометрическом поле гармонической сетки-решетки

кривые более высокого порядка.

Координаты угловых точек для производных модулей с учетом ограничений принадлежат следующим множествам:

где с1ц и <1н - длины верхнего и нижнего оснований модуля. Дополнительно с целью получения разнообразных форм модулей можно использовать сдвиг точки начала координат и дополнительное вращение осей системы координат, относительно которых задаётся функциональная зависимость. В этом случае координаты угловых точек, через которые должны проходить трансформированные боковые стороны геометрического модуля, запишутся в виде:

где Х(,у, - новые координаты угловых точек; х„ yt - исходные координаты угловых точек модуля, <р - угол поворота осей координат, avib- величины сдвига начала координат по осям ОХ и OY.

С помощью зависимостей (2) и (3) можно описать бесконечное множество вариантов геометрических модулей, полученных на основе базового модуля путем изменения исходных параметров. Поэтому целесообразно этап синтеза форм костюма выполнять в 2-D или 3-D среде непосредственно на экране компьютера.

Для решения этой задачи была построена обобщенная схема процесса синтеза новых форм костюма с указанием массивов исходной и выходной информации, необходимой для осуществления этого процесса, а также разработана блок-схема алгоритма.

Глава IV «Совершенствование методов художественного проектирования костюма» посвящена разработке практических методов реализации процесса пространственно-геометрического формообразования костюма и апробации полученных результатов.

Методика автоматизированного синтеза новых форм костюма состоит из пяти основных этапов. Их реализация позволяет рассчитать гармоническую сетку по антропометрическим данным о внешней форме фигуры человека, построить с помощью модулей плоскостную или пространственную структуру формы костюма, выполнить ее трансформацию с учетом заданных ограничений и провести «виртуальную» примерку новой модели на манекене в 3D изображении.

По разработанному в главе III алгоритму написана и отлажена программа синтеза новых форм и визуализации образа костюма «New Form Model»,

(2)

(3)

написанная на языке программирования Visual С++, с использованием редактора 3D Max Studio и массивов графической библиотеки OpenGL версии 1.2 от Silicon Graphics. Программа изменять художнику задавать исходные параметры, управляя процессом синтеза новых объектов, генерируемых по принципу «алгоритмического калейдоскопа», выбирать и задавать дополнительные условия и параметры формообразования для выбранных объектов. На рис. 3 представлен фрагмент работы подпрограммы синтеза новых форм костюма.

Рис. 3. Фрагмент работы подпрограммы синтеза новых форм костюма

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ научно-технических разработок показал, что в XX веке в развитии теории, методологии я практики моделирования костюма широкое развитие получила геометрическая концепция формообразования и, в частности, ее структурно-геометрическое направление. Однако, несмотря на объем научно-практических исследований это направление не получило широкого распространения и использовалось лишь при анализе и прогнозировании.

2. На основе анализа отечественного и зарубежного опыта организации процесса художественного проектирования костюма обоснована перспективность использования современных компьютерных технологий применительно к построению трехмерных, виртуальных макетов новых форм костюма и разверток деталей поверхности.

3. Проведенный анализ систем пропорционирования показал, что в истории декоративно-прикладного искусства выделяются два подхода к проектированию - канонический, основанный на жестких правилах и нормах, и

проектный, предполагающий отсутствие сдерживающих догм в деятельности художника. Современный этап развития методов художественного проектирования представляет собой синтез преимуществ этих двух подходов, базирующийся на использовании проверенных временем законов в процессе творческого создания гармонических объектов.

4. На основе обобщения материала по проблеме гармонизации и пропорционирования, впервые дано комплексное определение модуля как самостоятельной, устойчивой структурной единицы формы, построенной по определенным геометрическим законам и гармоническим соотношениям, обеспечивающей целостность и гармоничность проектируемого из модулей объекта.

5. Разработан способ геометрической гармонизации формы костюма на основе аддитивных рядов «золотого сечения» и системы прямоугольников Хембиджа с иррациональными отношениями сторон, позволяющий построить ромбическую сетку-решетку для гармонизации системы «человек-костюм» с учетом особенностей пропорций и телосложения индивидуальной фигуры.

6. Математически доказано, что точки пересечения линий построенной по разработанному методу сетки соответствуют уровням, рассчитанным по «золотой пропорции». Это позволяет использовать сетку в качестве основы для выявления гармонических модулей в системе «человек-костюм» и построения геометрических структур новых форм костюма.

7. На основе гармонической сетки разработана классификация базовых геометрических модулей формообразующей поверхности фигуры человека для синтеза плоских и объемно-пространственных структур новых форм костюма.

8. Определены математические функции для описания сторон представленных в классификации геометрических модулей и системы ограничений перемещения угловых точек модуля, обусловленные антропометрическими особенностями строения фигуры человека, для геометрической трансформации и синтеза объемно-пространственных форм с использованием специализированных программ компьютерной графики.

9. Разработана теоретическая модель поиска новых форм и вариативности проектируемых изделий на основе аналитических методов.

10. Построена структурная блок-схема алгоритма процесса синтеза объемно-пространственных структур новых форм коспома на типовую и индивидуальную фигуры, обеспечивающая построение трехмерных изображений фигуры и моделей одежды.

11. Разработано специализированное программное обеспечение для автоматизированного художественного синтеза объемных форм костюма, которая позволяет осуществлять творческий поиск всевозможных вариантов, используя структурно-геометрическое поле гармоничной сетки, построенное вокруг фигуры человека, и решать проблему виртуальной фиксации создаваемой формы костюма в пространстве на стадии проекта.

2006-4

" »»0, * 19652

12. Внедрение результатов исследования в учебный процесс для преподавания дисциплин «Архитектоника объемно-пространственных структур» и «Муляжирование» для студентов, обучающихся по специальности 071501 -Художественное проектирование костюма, позволило обеспечить более высокий уровень лекционных занятий, а также повысило уровень практических, курсовых и дипломных работ.

В приложениях представлен иллюстративный и справочный материал, не вошедший в основной текст диссертационной работы.

ПУБЛИКАЦИИ

1. Маркелова И.Д., Козлова Т.В. Использование теории проективографии для формообразующих решений коспома. В сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2003). М., МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2003.

2. Маркелова И.Д., Козлова Т.В. Использование метода комбинаторного синтеза в процессе структурного формообразования костюма. В сб. научных трудов аспирантов МГТУ им. А.Н. Косыгина, выпуск 9, М., 2005.

3. Маркелова И.Д., Козлова Т.В. Использование математических методов в процессе структурного формообразования костюма. В сб. тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2004). М., МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2004.

4. Маркелова И.Д., Гаврилов Н.В., Волкова Е.К. Объёмно-пространственное конструирование как основа формотворчества в костюме. В сб. тезисов докладов Четвертой Всероссийской научной студенческой конференции «Текстиль XXI века», М., МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005.

5. Маркелова И.Д., Волкова Б.К. Каждый художник желает знать.../ Журнал «Мода. Маркетинг. Дизайн», № 4,2005.

6. Маркелова И.Д., Опанасенко В.В. Свидетельство № 4965 об отраслевой регистрации разработки «Моделирование новых форм костюма (NFM)». Отраслевой фонд алгоритмов и программ, дата регистрации 01.07.2005.

Подписано в печать 28.11.05 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 548 Тираж 80 МГТУ им. А.Н. Косыгина, 119991, Москва, ул. Малая Калужская, 1

Оглавление научной работы автор диссертации — кандидата технических наук Маркелова, Ирина Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЗАКОНОВ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ В

ПРОЦЕССЕ ХУДОЖЕСТВЕННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОСТЮМА.

1.1. Схема процесса художественного проектирования костюма.

1.2. Анализ основных направлений и методов структурно-геометрического формообразования.

1.2.1. Понятие структуры формы костюма.

1.2.2. Трансформация и комбинаторика в процессе структурно- геометрического формообразования.

1.2.3. Модуль и модульный метод в теории проектирования костюма.

1.2.4. Проективографический метод построения структурно-геометрических объектов.

1.3. Анализ взаимосвязей методов 20 и 30 проектирования одежды с использованием компьютерных технологий. 42 1.3.1. Способы представления поверхности тела человека в автоматизированном проектировании.

1.3.2.Аиалнз способов получения плоских разверток трехмерных объектов.

ГЗ.З.Способы формирования электронного эскиза при

30 проектировании.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ГАРМОНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК-КОСТЮМ» С ПОЗИЦИИ СТРУКТУРНО-ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО

ФОРМООБРАЗОВАНИЯ.

2.1. Золотое сечение как основная закономерность гармонии пропорций в искусстве.

2.1.1 .Развитие идеи гармонии «золотого сечения».

2.1.2.Математические свойства золотой пропорции и рядов Фибоначчи.

2.2. Проектные и канонические системы формообразования.

2.2.1. Древнеегипетский канон.

2.2.2. Древнегреческий канон.

2.2.3. Европейский канон.

2.2.4. Древнерусский канон.

2.3. Определение модуля как основной гармонической единицы костюма.

2.4. Разработка принципов гармонических зависимостей системы «человек-костюм».

2.4.1. Анализ современных систем гармонического формообразования в костюме.

2.4.2. Разработка гармонической пропорциональной сетки основе аддитивных рядов золотого сечения.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОСТРАНСТВЕННО-ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА НОВЫХ ФОРМ КОСТЮМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ МОДУЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

3.1. Разработка классификации геометрических модулей формообразующей поверхности костюма.

3.1.1. Классификационная схема базовых геометрических модулей для различных поясов фигуры.

3.1.2. Классификационная схема производных формообразующих модулей поверхности костюма.

3.2. Использование аналитических методов в процессе структурного формообразования костюма.

3.2.1.Математическое описание формы геометрического базового модуля.

3.2.2.Математические описания процесса геометрической трансформации формы базового модуля.

3.3. Разработка схемы процесса автоматизированного построения форм костюма в ЗБ изображении.

3.3.1. Состав исходной и выходной информации для.

3.3.2. Разработка структурной блок схемы алгоритма процесса синтеза новых форм костюма.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ

ХУДОЖЕСТВЕННОГО ПРОЕКТИРООВАНИЯ

КОСТЮМА.

4.1 Разработка и использование специализированного программного обеспечения для синтеза виртуальных объемно-пространственных структур.

4.1.1. Техническое описание алгоритма программы.

4.1.2. Этапы формирования электронного эскиза объемно-пространственной модели костюма.

4.2. Экспериментальная апробация и использование результатов исследования.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации2005 год, автореферат по искусствоведению, Маркелова, Ирина Дмитриевна

Актуальное 1ь темы нсследиванни. Технический прогресс, ускоряемый новыми изобретениями и все возрастающими общественными требованиями, ставит перед художниками-модельерами все более сложные задачи. На современном этапе развития общества художник по костюму - это специалист, аккумулирующий в себе знания в нескольких областях: стилеобразовашш, дизайне, маркетинге, конструировании, технологии, психологии и др. Слияние процессов художественного проектирования, традиционного конструирования, современных компьютерных технологий и творческого авторского подхода художника к решению поставленных задач помогут по-новому взглянуть на процесс формообразования костюма.

В дизайнерскую практику наряду с построением графических форм костюма в виде эскизов все более активно внедряются объективные математические методы расчета, построения и визуализации изображения с использованием современной компьютерной графики. В последние 10 лет гУ получили распространение специализированноег программные продукты, позволяющие синтезировать практически любые виртуальные двумерные и трехмерные объекты в машино- и самолетостроении, производстве мебели, ювелирном дизайне. Однако, до сих пор нахождение оптимального способа построения поверхности объемной формы одежды с учетом закономерностей формообразования из текстильных материалов, остается актуальной и нерешенной пока проблемой.

В настоящее время учеными Т.В. Козловой, Ф.М. Пармоиом, О.И. Докучаевой, Г.И. Петушковой, Т.В. Белько и др. ведутся исследования, посвященные вопросам выявления общих закономерностей процесса формотворчества в области проектирования современного кос пома и систематизации опыта известных художников по косному, разрабатываются и совершенствуются графические п математические методы построения форм и конструкций для максимально полного воплощения творческих идей художника (работы H.B. Гамаюнова, В.Ф. Сидоренко, В.Ф. Колейчука, А.Н. Лаврентьева, H.H. Раздомахина и др.).

Широко распространенные в швейной отрасли расчетно-графические методы построения конструкций одежды (ЕМКО СЭВ, ЦНИИШП, ЦОТШЛ и др.) решают задачи создания уже известных форм одежды, выпускаемой серийно промышленными методами, и, в большинстве своем, неприменимы для поиска новых формообразующих решений.

Решение задачи построения объемной формы костюма неразрывно связано с задачей поиска гармоничных пропорций единой системы «человек-костюм», особенно при индивидуальном проектировании и потреблении. Гармонизация фигуры посредством костюма позволяет скорректировать особенности телосложения фигуры и добиться зрительных иллюзий эстетически совершенных пропорций. Несмотря на большое количество способов и правил нроиорциоиировапия в костюме, многие из них носят описательный характер и не позволяют точно рассчитать гармонические пропорции системы «человек-костюм», необходимые для построения формы, и не могуг быть формализованы в рамках ароматизированного проектирования.

Исходя из вышеизложенного, целыо настоящей работы является разработка методики пространственно-геометрического формообразования в процессе художественного проектирования современного костюма.

В качестве объекта исследования в работе рассматривается процесс пространственно-геометрического формообразования в костюме. Предметом исследования являются модели, геометрические структуры и формы исторического и современного костюмов.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать способ геометрической гармонизации системы «человек-костюм» на основе аддитивных рядов золотого сечения;

- усовершенствовать классификации модулей внешней формы фигуры человека с целью более полного учета пропорций системы «чсловек-костюм»;

- дать аналитическое описание модулей внешней формы фигуры человека для автоматизированного построения структурных схем новых форм костюма;

- разработать структурную блок-схему алгоритма процесса автоматизированного синтеза новых форм костюма;

- провести апробацию полученных результатов работы.

Методы исследования. Работа базируется на целостном системном подходе к проблеме проектирования современного костюма. Теоретическую и методологическую основу составили положения теории дизайна и художественного проектирования костюма. На отдельных этапах исследования в качестве инструмента использовались литературно-аналитические, структурно-графические, математические методы, классификации, аналитической геометрии, компьютерного моделирования и др.

На защиту выносятся:

2. Метод автоматизированного пространственно-геометрического синтеза новых форм костюма.

4. Алгоритм процесса построения трехмерных структур форм костюма.

Научная повизиа работы заключается в:

- систематизации методов и приемов гармонизации системы «человек-костюм» в различные исторические периоды;

- выявлении геометрических, гармонических и проектных характеристик модуля применительно к процессу художественного проектирования костюма;

- разработке метода геометрической гармонизации системы «человек-костюм» с помощью пространственных ромбических гармонических решеток;

- усовершенствовании классификации внешней формы фигуры человека применительно для автоматизированного построения структурных схем новых форм костюма;

Практическая значимость результатов работы состоит в:

- разработке информационной базы данных о внешней формы фигуры человека и костюма для целей автоматизированного построения пространственных структурных схем новых форм костюма;

- построении специальной геометрической сетки-решетки для гармонизации системы «человек-костюм» применительно для ручного и автоматизированного проектирования;

Внедрение в учебный процесс отдельных результатов подтверждена'' актом об использовании результатов работы в рамках лекционных и практических занятий по дисциплинам «Архитектоника объемных структур» и «Муляжирование» для студентов, обучающихся по специальности 071501 -Художественное проектирование костюма.

Достоверность полученных результатов подтверждается актами внедрения в учебный процесс, положительными оценками специалистов при обсуждении на заседаниях секций научно-технических конференций, научными публикациями.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и работе в целом, списка литературы и приложений. Основные результаты работы изложены на 162 страницах, в том числе 43 рисунках и 7 таблицах. Работа содержит 5 приложений, представленных на 27 страницах и содержащих 3 таблицы. Библиография включает 154 наименований.

Заключение научной работыдиссертация на тему "Пространственно-геометрическое формообразование в костюме"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ научно-технических разработок показал, что в XX веке в развитии теории, методологии и практики моделирования костюма широкое развитие получила геометрическая концепция формообразования и, в частности, ее структурно-геометрическое направление. Однако, несмотря на объем научно-практических исследований это направление не получило широкого распространения и использовалось лишь при анализе и прогнозировании.

3. Проведенный анализ систем пропорционироваиия показал, что в истории декоративно-прикладного искусства выделяются два подхода к проектированию - канонический, основанный на жестких правилах и нормах, и проектный, предполагающий отсутствие сдерживающих догм в деятельности художника. Современный эти развития методов художественного проектирования представляет собой синтез преимуществ этих двух подходов, базирующийся на использовании проверенных временем законов в процессе творческого создания гармонических объектов.

4. На основе обобщения материала по проблеме гармонизации и пропорционироваиия, впервые дано комплексное определение модуля как самостоятельной, устойчивой структурной единицы формы, построенной по определенным геометрическим законам п гармоническим соотношениям, обеспечивающей целостность и гармоничность проектируемого из модулей объекта.

10. Построена структурная блок-схема алгоритма процесса синтеза объемно-пространственных структур новых форм костюма на типовую и индивидуальную фигуры, обеспечивающая построение трехмерных изображений фигуры и моделей одежды.

11. Разработано специализированное программное обеспечение для автоматизированного художественного синтеза объемных форм костюма, которая позволяет осуществлять творческий поиск всевозможных вариантов, используя структурно-геометрическое поле гармоничной сетки, построенное вокруг фигуры человека, и решать проблему виртуальной «фиксации создаваемой формы костюма в пространстве на стадии проекта.

12. Внедрение результатов исследования в учебный процесс для преподавания дисциплин «Архитектоника объемно-пространственных структур» и «Муляжирование» для студентов, обучающихся по специальности 071501 - Художественное проектирование костЕома, позволило обеспечить более высокий уровень лекционных занятий, а также повысило уровень практических, курсовых и дипломных работ.

Список научной литературыМаркелова, Ирина Дмитриевна, диссертация по теме "Техническая эстетика и дизайн"

1. Основы теории проектирования костюма: Учеб. для вузов. Под ред. Козловой Т.В. М., 1988.

2. Хан-Магомедов С.О. К постановке вопроса о специфики художественной формы в дизайне. Проблемы художественной выразительности современной иредмегиой среды. Труды ВНИИТЭ. Серия «Техническая эстетика», №47, М., 1985.

3. Дитрих Я. Проектирование и конструирование. М., 1981.

4. Некоторые теоретические проблемы современного дизайна. Труды ВНИИТЭ. Серия «Техническая Эстетика», № 45, 1986.

5. Лавреньтьев А.Н. Традиции и эксперимент в отечественном дизайне 1920-1990 годов. М., 1996.

6. Колейчук В.Ф. О концептуальном подходе формообразованию. Труды ВНИИТЭ. Серия «Техническая Эстетика», №3, 1978.

7. Колейчук В.Ф. Программированное формообразование в дизайне. Труды ВНИИТЭ. Серия «Техническая эстетика», №3, 1979.

8. Козлова Т.В., Ильичева Е.В Стиль в костюме XX века. М., 2003.

9. Козлова Т.В. Художественное проектирование костюма. М., 1982.

10. Козлова Т.В. Обувь и костюм. М., 1967.

11. Козлова Т.В. Основы художественного проектирования изделий из кожи. М., 1987.

12. Нижибицкий О.Н. Дизайн как средство расширения сбыта. Ж. «В мире оборудования», №4, 2003.

13. Толкачева А.И. Дизайн трикотажных изделий. Учеб. пособ. СПб., 2004.

14. Сомов Ю.С. Композиция в технике. М., 1977.

15. Сидоренко В.Ф. Методика художественною конструирования. М., 1983.

16. Воронов Н.В. Российский дизайн. М., 2001.

17. Эстетические ценности предметно-пространственной среды. Под ред.1. А.В Иконникова. М., 1990.

18. Хан-Магамедов С.О. Архитектура советского авангарда. Проблемы формообразования. М., 1996.

19. Энциклопедия модернизма. М., 2002.

20. Джонс Дж. К. Инженерное и художественное проектирование. Пер. с англ. иод ред. В.Ф. Венды и В.М. Мунипова М., 1986.

21. Михайлов С.М., Кулеева JI.M. Основы дизайна. М., 2002.

22. Александр Родченко и Варвара Степанова Будущее единственная наша цель. Под ред. Петера Невера. Вена, 2001.

23. Малевич К. Черный квадрат. С-Пб., 2001.

24. Хан-Магаметов С.О. Пионеры советского дизайна. М., 1995.

25. Стриженова Т.К. Из истории советского костюма. М., 1972

26. Лаврентьев А.Н. Стиль и жилая среда. Труды ВНИИТЭ. Серия «Техническая эстетика», №6, 1989.

27. Основные термины дизайна. Краткий справочник-словарь. М., 1983.

28. Большой энциклопедический словарь М., 1984.

29. Волков А.И. Тектоника структурных пространств с направляющими поверхностями. Труды ВНИИТЭ. Серия «Техническая эстетика», №12, 1979.

30. Белизнюк A.C. Развитие структурной формы. Труды ВНИИТЭ. Серия «Техническая эстетика», № 10, 1980.

31. Обьемно-нрострапственная композиция. М., 2004.

32. Калмыкова Н.В., Максимова И.А. Макетирование. М., 2004.

33. Родченко A.M. Все опыты. Статья для «Стенгаза». 1920.

34. Лавреньтьев А.Н. Серийность в работах Родченко как отражение программированного формообразования. Серия «Техническая эстетика», №3 1979.

35. Лебедев Ю.С. Новые архитектурно-конструктивные структуры. М., 1979.

36. Котов Ю.В. Алгоритмическое образование форм и структур вавтоматизированном проектировании. Серия «Техническая эстетика», № 3 1979.

37. Стебельский М.В. Макетно-модельный метод проектирования одежды. М., 1979.

38. Петушкова Г.И. Проектирование костюма. М., 2004.

39. Яковлева Н.Б. Совершенствование методов художественного проектирования костюма при индивидуальном проектировании. Дисс. на соиск. учен. степ. к. т. н. М., 1984.

40. Макарова Т.Д. Костюм как комуникационно-знаковая система. Дисс. на соиск. учен. степ. к. т. п. М., 2005.

41. Сидоренко В.Ф., Семкин В.В. Морфологическая трансформация как средство дизайна. Труды ВНИИТЭ. «Техническая Эстетика», №10 1984.

42. Акилова З.Т., Петушкова Г.И., Пацявнчюте A.A. Моделирование одежды на основе принципа трансформации. М., 1993.

43. Редакова И.В. Формирование модного ассортимента и применение отделок в условиях промышленного производства. Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. к.т.п. М., 1987.

44. John Marshall. Make your own Japanese. Tokyo 1988.

45. Ishikava Saburo, Yanagava Teruaki, Takeshita Yumiko/ Появление складок на юбках. Sengakaishi (Fieber. 1999.- 55, №7.-Р.ЗЗ 1-335.-Яп.:рез. англ.).

46. Третьякова J1.H. Разработка методов адаптации модных форм одежды для создания промышленных коллекций (на примере женского легкого платья). Автореф. дисс. на соиск. учен. степ, к.т.н. М., 1988.

47. Мартынова А.И., Андреева А.Г. Конструктивное моделирование одежды. М., 1999.

48. Медведева Т.В. Художественное конструирование одежды. Учебное пособие М., 2003.

49. Тамаркина М.А Образование форм одежды с учетом драинрсумости ткани и основных конструктивных элементов изделий. Автореф. дисс. па50.