[发明专利]基于足部或鞋楦几何特征的鞋楦设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种鞋楦设计方法，更具体地说是基于足部或鞋楦几何特征的鞋楦设计方法，应用于制鞋、制楦行业；也可应用于特殊人群医疗矫正鞋、功能鞋的设计和制造。

背景技术

鞋楦是制鞋的模型，鞋楦的结构和造型决定了鞋子的形状和穿着舒适性。随着社会经济的发展，人们对鞋的舒适性、时尚性更为关注；企业对自主设计、自动化生产有了更高的要求。鞋楦数字化设计的必要性已得到业界认可，但是目前的鞋楦数字化设计方法并没有充分考虑我国鞋楦设计标准和人群脚型规律，并且缺乏对已有的鞋楦数据模型面向不同需求进行各种形式再设计的功能。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于足部或鞋楦几何特征的鞋楦设计方法，以便能够利用本发明方法对已有的鞋楦数据模型进行各种形式的再设计，并可创成新鞋楦数据模型，获得满足不同需求的鞋楦数据模型。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明基于足部或鞋楦几何特征的鞋楦设计方法的特点是按如下步骤进行：

步骤一、建立鞋楦特征模型的数据结构和鞋楦特征数据库

定义鞋楦特征包括：款式、楦型、楦长、楦宽、楦底中轴线、楦底轮廓线、鞋楦三围线、鞋楦前跷和鞋楦后跷；根据鞋楦设计标准建立反映鞋楦特征之间逻辑关系的数据模型即为鞋楦特征模型的数据结构；根据鞋楦特征模型的数据结构，归纳鞋楦设计标准、人群脚型规律和已有各种款式鞋楦的鞋楦特征进入鞋楦特征数据库作为鞋楦特征模型的数值空间；所述鞋楦三围线是跗围、跖围和兜围；

步骤二、提取新增各种款式的鞋楦数据模型的鞋楦特征并存入鞋楦特征数据库

a、分别对新增各种款式的鞋楦数据模型在直角坐标系OXYZ中的三维点云数据进行稀疏，使相邻曲面坐标点之间的距离不小于1毫米；对所述鞋楦数据模型在直角坐标系中的位置和方位进行调整，使鞋楦中轴面与YOZ面重合，并且使所述鞋楦数据模型在直角坐标系中能直接表达鞋楦设计标准中的部分鞋楦特征，所述部分鞋楦特征包括鞋楦前跷、鞋楦后跷和楦底中轴线；定义所述鞋楦数据模型在直角坐标系中的调整位置为标准位置，定义所述标准位置下的鞋楦数据模型为标准鞋楦数据模型；

b、提取所述标准鞋楦数据模型中的鞋楦特征，包括：

利用标准鞋楦数据模型在直角坐标系中的坐标计算获得楦长和楦宽；

提取标准鞋楦数据模型中轴面与楦底面相交的曲线即为楦底中轴线；

分别提取标准鞋楦数据模型三围线所在平面与鞋楦数据模型相交的曲线即为鞋楦三围线；

通过判断标准鞋楦数据模型中各横截面曲线上的两个曲率半径最小点，并经光顺得到楦底轮廓线；

根据标准鞋楦数据模型在直角坐标系中的标准位置和方位得到鞋楦前跷和鞋楦后跷；

c、在鞋楦特征数据库中添加所述新增标准鞋楦数据模型的鞋楦特征；

步骤三、建立鞋楦特征模型驱动标准鞋楦数据模型重建的策略：

对每一个鞋楦特征，分别建立算法来实现以其变化量驱动标准鞋楦数据模型上的曲面坐标点重新分布，确定要重新分布的曲面坐标点的范围和曲面坐标点坐标值的变化策略；通过调试算法和对应的程序，使每一个鞋楦特征的数值变化都能在标准鞋楦数值模型中得以反映、并且变形后的标准鞋楦数值模型仍保持光滑和光顺、保持原标准鞋楦数值模型的款式特征；

步骤四、通过设计鞋楦特征模型得到满足设计需求的鞋楦数据模型：

a、根据鞋楦特征数据库或个体需求选择鞋楦款式和鞋楦特征参数，设计鞋楦特征模型；

b、利用所建立的鞋楦特征模型对所选择的鞋楦款式的标准鞋楦数据模型进行特征参数驱动重建，实现所选择鞋楦款式的标准鞋楦数据模型的曲面坐标点重新分布，得到各项鞋楦特征参数满足设计需求、同时保持款式特点的鞋楦数据模型。

本发明基于足部或鞋楦几何特征的鞋楦设计方法的特点也在于：在完成步骤四之后，按如下方式进行基于足底压力冲量分布的鞋楦数据模型的楦底曲面的参数化修改的足底压力舒适性设计：