[发明专利]综合三维脚型全局参数和局部横截面调整的个性化鞋楦模型生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维鞋楦模型的生成方法，尤其是一种综合三维脚型全局参数和局部横截面调整的个性化鞋楦模型生成方法。

背景技术

就鞋楦数据的生成而言，传统的制楦方法是基于国家标准指定的码长，并分成宽脚型和窄脚型，用大型刻楦机进行大规模批量生产。其中存在很多不足之处：

1)脚楦匹配程度粗糙。由于制楦参数少，只是简单地按脚长每加5mm增加一个码，加上宽窄分类，而人脚则有很大的个体差异，导致了鞋楦不能细致地匹配于对脚型，尤其是一些个性化脚型，由于和标准鞋楦匹配程度很差，很难找到合适的鞋。

2)科技含量低。主要是用刻楦机刻楦的方法大批量生成标准鞋楦，以单一劳动为主体，使制鞋产业无法从劳动密集型产业转向技术密集型产业，导致制鞋产业非常落后，亟需投入科技因素。

这些不足之处导致了我国制鞋产业在市场上的竞争力下降，只能以降低价格和国外的制鞋单位竞争，获得的利润越来越低，走进一个恶性循环。

我们所提出的综合三维脚型全局参数和局部横截面调整的个性化鞋楦模型生成方法，是以根据个体脚型的关键数据为基准，由楦型参数对标准鞋楦模型进行驱动初步变形，再根据脚楦横截面的对比分析数据，直观地对鞋楦模型的形状进行调整，从而生成完全匹配于用户三维脚型的个性化鞋楦模型。

我们综合三维脚型全局参数和局部横截面对标准鞋楦调整的依据是脚型和鞋楦的关系，满足脚型舒适度规律。主要在以下几个参数上对脚型和鞋楦进行匹配：

1)脚长和楦长的匹配。脚长是制定鞋号的基础，也是鞋楦设计的主要依据。由于人日常生活中，脚在负荷状态下，脚的长度会增加，加上走路时脚的弯曲半径小于鞋底的弯曲半径，也就是行走时，脚趾在鞋内向前移动。因此，鞋必须有一定的活动量，也就是楦长必须大于脚长。

2)脚围与楦围的匹配。脚围与楦围的匹配主要在以下两个方面：脚跖围与楦跖围的匹配，脚跗围与楦跗围的匹配。脚跖围是脚肥瘦的主要标志。跖围关节是承受人体重量和劳动负荷的主要部位之一，又是行走时发生弯曲的关键部位。因此，鞋楦跖围尺寸及肉体安排是否合理，不仅影响穿着舒适，也会造成鞋跖部位早期破损，严重的还会磨破脚跖趾部位皮肤。而在脚跗围与楦跗围的匹配上，鞋楦跗围大小对鞋穿着是否合脚舒适影响较大。鞋楦跗围太大，鞋不跟脚，但楦跗围太小又压脚面。合适的楦跗围加上该部位肉体安排合理，不但不会出现脚往前冲或压脚面，还能托住脚心。

3)脚宽与楦宽的匹配。脚的宽度随脚跖围的尺寸而变，所以楦的宽度也要随之改变。确定鞋楦各部位宽度，要根据脚型规律，还要考虑脚动与静的关系。脚宽与楦宽的匹配要注意以下几个方面：脚型基本宽度与楦型基本宽度的匹配，脚型拇趾里宽、小趾外宽与楦型拇趾里宽、小趾外宽的匹配，脚型腰窝宽与楦型腰窝宽的匹配，脚型踵心全宽和楦型踵心全宽的匹配。

5)脚高与楦高的匹配。在注意脚高与楦高的匹配方面，注意以下几个参数的匹配：脚后跟突点高度与楦后跟突点高度的匹配，脚前跗骨突点高度与楦前跗骨突点高度的匹配，脚第一跖趾关节高度与楦第一跖趾关节高度的匹配，脚拇趾高度与楦拇趾高度的匹配。

在对鞋楦模型根据局部横断面调整时，我们在脚型模型和鞋楦模型在关键位置生成了横截面，对这些横截面进行匹配。这些横截面主要有：拇指部位横截面，小趾端部位横截面，第一跖趾部位横截面，第五跖趾部位横截面，跗骨部位横截面，腰窝部位横截面。

根据横截面的舒适度分析，我们可以直观的根据个性化脚和标准鞋楦匹配程度不好、可能会出现不舒适的问题的横截面部位，基于横截面的参数进行调整。通过对鞋楦模型在横截面处的宽、高、围长的变形，对鞋楦模型调整逐步求精，得到符合用户脚型的个性化鞋楦模型。

我们根据关键三维脚型数据，和脚型模型和鞋楦模型横截面对比数据，把计算机辅助设计的技术和传统的制鞋工艺习惯结合起来，从而能够把鞋楦模型生成的方法在制鞋工业中得到应用，使制鞋工业与科技相结合，改变脚型和鞋楦匹配程度粗糙，科技含量低的现状，走出传统制鞋工业的不良误区。

对鞋楦模型进行变形的方法主要是基于目标参数的曲面变形技术。其主要的流程框架为：

1)读入标准鞋楦模型。

2)将标准鞋楦模型综合三维脚型全局参数进行初步变形。

3)脚型模型和鞋楦模型对齐，生成脚型模型和鞋楦模型匹配的横截面。

4)对横截面参数进行分析，对鞋楦模型基于局部横截面进行调整，逐步求精。

发明内容