(пособие для математиков, физиков и программистов,
конструкторы могут не читать этот текст, чтобы себя не беспокоить)

Любой технарь, который начнет читать книжки по конструированию одежды достаточно быстро впадет в ступор. С одной стороны много новых терминов, которые хоть и обозначают простые вещи, но все равно непонятны. С другой стороны вроде простые действия в совокупности представляют некую аморфную неуправляемую массу, которая никак не укладывается в голове. Конструкторов учат 5.5 лет и все равно для реальной работы им требуется дополнительная учеба и адаптация. Поэтому технарю разобраться в профессии с наскока не получиться. Но если правильно понимать логику развития, цели и инструментарий, использовать современные технологии, то можно существенно сократить время вхождения в профессию (пятилетка за полгода). Дело в том, что существующая литература как правило обрывочна и несистемна. И именно это останавливает технаря. Читает он читает допустим про классификацию фигур, пытается запомнить, найти отличия этих классификаций, реально разобраться. И тут бац - оказывается эти классификации в дальнейшем нигде не используются. Или берет учебник по конструированию, а там прям с пятой страницы формулы построения. Но сам объект для которого ведется построение почти никак не описан - ни размерные признаки, ни схема измерения. Но это не беда, так как в другой книге по конструированию полкниги как раз составляют таблицы типовых фигур (ОСТ) а конструирование описано фрагментарно. Есть книжки на которых написано "конструирование" но самого конструирования нет, а есть описание отдельных фрагментов построения с картинками в стиле книг домоводства 50-х годов. Бывает сравнение разных методов - но опять без целикового описания. Самое лучшее в плане целостности - авторские книги, в них даются полные законченные методики построения, но могут встречаться фразы "прибавка 3-7 см", что у технаря может ассоциироваться с "возьмите сверло диаметром 3-8 мм и сделайте дырку" - сверло 3 это совсем не сверло 8, это достаточно принципиальная разница. Технарю нужно привыкнуть, что "прибавка 3-7 см" - это просто фигура речи, что реально там будет 4-6, а на практике можно взять просто 5 и посмотреть что получиться. И именно так - посмотреть что получиться, потому что получиться заранее предсказать сложно, так как после прибавок будет еще моделирование, которое может как увеличить итоговую прибавку так и уменьшить, а еще будут свойства ткани, виденье дизайнера, желание заказчика. Поэтому узнать прибавку сразу с одной стороны сложно, а с другой бесполезно - никакой логике она заранее не поддается. Но авторские методики будут полны загадок и ребусов. "Отложите по горизонтали 1.5 см и проведите дугу радиусом высота плеча косая плюс 1 см" - почему отложить, почему 1 см - как правило авторы не указывают своих доводов а просто констатируют - делай как я. Тут есть несколько путей разрешения загадки. Первый - методики создавались в прошлом веке когда у конструкторов не было даже калькуляторов, поэтому они использовали те решения, которые им доступны - простые расчеты, простые числа. У конструкторов-разработчиков методик были только простые инструменты: линейка и циркуль - поэтому и все построения проводились при помощи них. Да и у конечного пользователя методик, обычных конструкторов все было так же - линейка и циркуль и без калькулятора, в лучшем случае - миллиметровка. Следующую часть загадки можно найти в книжках где разбираются отдельные элементы - например что 1 см - это прибавка на подплечник. Почему 1 см, если подплечник увеличивает радиус окружности вертикального сечения плеча и имеет свою высоту ? Можно же взять формулу и быстренько пересчитать удлинение высоты плеча косая и получить точное значение. Вот тут кроется ловушка для технаря - точного значения просто нет. Потому что неизвестно на ком будут проводить примерку, какая там "высота плеча косая" и даже точно промерив - не факт, что вторая примерка не будет на похожей фигуре или манекене. Это как в анекдоте "Сколько будет трижды три - Восемь - Ну да, семь-восемь где-то так".

Ну и чтобы правильно понимать фразу нужно конечно знать что такое "высота плеча косая". Как уже было помянуто не во всех учебниках уделяют внимание размерным признакам. Более того, в разных учебниках они могут иметь разное обозначение и что более прискорбно - разные значения. Например, "длина руки". С бытовой точки зрения ее следует измерять от крайней точки плеча до кончиков пальцев. Но одежду до кончиков пальцев не шьют, поэтому длина руки измеряется до запястья. Например "Мерка Длина руки до запястья Др.зап измеряется от плечевой точки до линии обхвата запястья (по нижнему краю косточки запястья) при слегка согнутой руке". Вроде понятно. Но опять загвоздка - определение плечевой точки, где она ? Простой вопрос опять поставит в тупик. Например, есть на сайте с девизом "Профессиональные секреты швейного мастерства" есть определение "Плечевая точка — точка, где заканчивается плечо (плечевой скат) и начинается рука". Круто. И дается пояснение "Плечевую точку, не имея опыта, определить бывает достаточно сложно, особенно у полненьких и мягоньких. Даю одну подсказку: расстояние от точки основания шеи до плечевой точки у женщин не бывает больше 14см. Ну, в крайнем случае 14,5 см, обычно же от 12,9 до 13,9 см". Непонятно зачем в таком случае ее определять, если заранее известно значение. Непрофессионально. Возьмем более точное определение " Плечевая (з) – точка на пересечении верхенаружного края акромиального отростка лопатки с вертикальной плоскостью, рассекающей область плечевого сустава пополам". Все стало понятно. Почти. Потому что точно определить точку все равно не получиться - никто же не будет рассекать область плечевого сустава пополам. Вот поэтому эту точку и не используют при измерении длины руки, а используют размерный признак «Расстояние от точки основания шеи до линии обхвата запястья» (имеет номер 32 и обозначение Дзап). Обычную длину руки можно получить путем вычитания из Дзап величины ширины плеча (это непрофессиональное название ширины плечевого ската, потому что плечо - это верхняя часть руки там где бицепс). Почти получилось. Почти - потому что ширина плеча - вещь тоже не однозначная. "Точка основания шеи (в) — точка, находящаяся на пересечении линии обхвата шеи с вертикальной плоскостью, рассекающей плечевой скат пополам" - опять рассечение, мысленное, на глаз. Но это пол беды. Линия обхвата шеи. Старый вариант "Ленту нижнем краем накладывают непосредственно над шейной точкой. Сбоку и спереди лента должна проходить по основанию шеи, касаясь нижнем краем ключичных точек, и замыкаясь над яремной вырезкой". Новый вариант " Обхват шеи - лента проходит по основанию шеи, плотно прилегая, на уровне яремной точки". Если взять сантиметр и потренироваться перед зеркалом, то можно заметить, что плотное прилегание не сильно согласуется с касанием ключичных точек. Еще вариант народного творчества "Обхват шеи (ОШ) – мерка шейного основания, считается необязательной. Измерения производят, прикладывая нижний край неэластичной сантиметровой ленты к точке шейного основания на спине. Спереди измерительная окружность должна замыкаться над шейной впадиной, немного выше ключицы. Лента может замкнуться сбоку. Измерительная лента должна пройти двумя сантиметрами выше уровня соединения шеи с плечами. Ленту плотно прикладывают к телу, но не натягивают". Опять волюнтаризм, опять рекомендации без четких правил.

Это рассмотрели только три размера. Справедливости ради - самые неоднозначные. С остальными несколько проще. Чтобы было меньше путаницы следует придерживаться схемы измерения по ГОСТу и использовать ГОСТ как базу данных размерных признаков населения. Почему ГОСТ ? Потому что ничего другого нет, и это самый полный справочник по значениям размерных признаков населения, там даже есть цифры частоты встречаемости разных размеров - информация полностью игнорируемая швейниками. Изучив около 20 основных антропометрических точек и 80 размерных признаков можно получить представление о фигуре человека с точки зрения задачи конструирования одежды. Конечно хотелось бы иметь не 80, а 180 - 280 - 380 размеров, включая проекционные размеры (для 3Д реконструкции), проекции суставов (для анимации), но что есть - схему измерения разрабатывали в 60-х годах, когда о таких задачах и не думали.

Отечественные ГОСТы по размерам - их можно любить или не любить, но по факту это один из самых больших справочников размерных признаков, как по количеству размерных признаков так и по количеству фигур. Выбор "ведущих размерных признаков" для типологии населения (для женщин это рост, обхват груди и обхват бедер) это некоторый компромисс между стремлением одеть всех в соразмерную одежду и сократить количество типовых фигур - они же стандартные размеры для передачи в торговую сеть в СССР. Функцию стандартных размеров для торговли ГОСТы утратили, поэтому остались просто справочником типовых фигур с информацией об их частоте встречаемости. Если вы следуете ГОСТу и производите одежду 158-92-100, то можете рассчитывать на 2% потенциальных покупателей от взрослого населения (в 1970 году, с учетом акселерации это 164-92-100). А если решили производить 164-92-96, то будет всего 1% потенциальных покупателей. Так что частота встречаемости хоть и не основная, но не маловажная характеристика типовой фигуры.

Чтобы заниматься конструированием лекал одежды стоит изучить все размерные признаки, и если уж не помнить их наизусть, то по крайней мере знать об их существовании. Потому что чертеж разрабатывается по размерам на плоскости, потом вырезается, собирается, и примеряется-оценивается уже в пространстве на манекене-фигуре обладающим этими размерными признаками. Наиболее продвинутые могут сказать "А давайте сразу проектировать в пространстве, а потом получать плоские лекала". С ними можно было бы согласиться, если бы они могли создавать в пространстве разворачиваемые поверхности нужной формы. Поверхности конечно они могут создать, но разворачиваемость их в плоский вид будет маловероятна. Конструкторы, которые учились в институте могут возразить "а как же поверхности Чебышева", вспоминая что был такой экзаменационный билет. Можно было бы с ними это обсудить, но дело в том, что на этом их познания в сетях Чебышева заканчиваются - самих поверхностей из ткани они так и не видели, все ограничивалось в лучшем случае формой мячиков (которые шьют, например, для бейсбола без всяких знаний о поверхностях Чебышева). Так что пока плоскостное конструирование-моделирование остается самый действенным способом получения лекал. К чему эти все лирические отступления - нужно знать своего врага в лицо, прежде чем всерьез приступать к изучению плоскостного конструирования-моделирования, понимать что вы изучаете полезную вещь, а не отсталые технологии прошлого века.

Итак вы изучили основные антропометрические точки (основные - так еще много интересных точек, например для корсетно-корсажных изделий), изучили ГОСТовские размерные признаки (хотя конструктора постоянно придумывают свои дополнительные измерения, например динамические размеры) и решили приступить к конструированию. Конструируют обычно для получения основы или лекал. Границы основ-лекал достаточно размыты, вас могут втянуть в дискуссии по поводу найти десять отличий лекал от выкроек с припусками, пугать словами "вы не понимаете, это промышленные лекалы". Не пугайтесь - это просто форма общения в конструкторском сообществе. Если вы не заканчивали институт или курсы Марьивановны, то вам лет 10 будут говорить что "вы ничего не понимаете, вы же не учились, вы же не конструктор" - это нормально, должен же человек хоть как-то показать наличие у него диплома конструктора (знания обычно показывают другим способом). Это в программировании диплом не говорит ни о чем, помимо его наличия, в области конструирования одежды с точки зрения работодателя диплом пока является дополнительным плюсом к опыту работы. Если вы выбрали путь фрилансерства, то после первого десятка выполненных заказов диплом уже никто спрашивать не будет - или ты можешь или ты не можешь.

Внешний вид лекал вы наверняка уже видели - в журналах Бурда, отрывных календарях, на рекламных постерах. Кто-то может сказать что это выкройки - но лекала выглядят почти также. Для их разработки используется расчетно-пропорциональный метод. Это значит что будут расчеты и будут пропорции от размерных признаков. На этом общая часть заканчивается и должна начинаться конкретика - в том смысле что нужно рассматривать конкретные конструкции, так как методики для разных конструкций могут быть разными, разными будут используемые размерные признаки и пропорции. Нужно всегда в голове держать связь чертежа на бумаге и фигуры, на которые детали этого чертежа будут в дальнейшем одеты. Если вы держите эту связь, то будет проще найти соответствующий размерный признак и пропорции. Хотите длину спинки до талии - у вас есть размерный признак "40. Длина спины - до измеряют от линии талии вдоль позвоночника через линейку шириной 2 талии см, наложенную на выступающие точки лопаток до седьмого шейного позвонка" (далее размерные признаки будут называться по номерам, а не по обозначениям, подчеркивая что это стандартные ГОСТовские размерные признаки, тем более что эти номера достаточно стабильны последние 70 лет, в отличии от обозначений). Хотите сделать спинку короче - можете вычесть 3 см, можете умножить значение размерного признака на коэффициент 0.925, что при длине спинки 40 см будет одно и тоже. Что выбрать - выбор за вами, что вам больше нравится. Как так ? Там же будут разные значения при изменении роста - в первом случае талия всегда будет выше на 3 см, во втором на высоких фигурах может быть и 3.5 см, а на низких 2.7 см. Что же правильно ? Правильно все. Все что вы решили - все правильно. Это не гайка и болт, где резьбы должны совпадать, это одежда, где высота талии может быть любой. Любой, из расчета что она удовлетворит вас и заказчика. А будет прибавка фиксированной или зависящей от размера - это заказчика не волнует. Конечно найдется умник, который скажет, что у него в конспектах когда они проходили ЕМКО СЭВ написано что правильно вот так-то. Смело отвечайте "ну и что, заказчику нравится как это сделано у меня".

Как понимаете в примере с талией 3 см - это традиционный подход к конструированию, в эпоху когда не было калькуляторов, коэффициент 0.925 - это допустимо только при использовании компьютера в качестве инструмента расчета лекала. В дальнейшем будем рассматривать именно компьютерный подход к конструированию, оставив традиционный подход для прошлого века. Это не значит, что нельзя использовать фиксированные прибавки - это значит что использовать можно то, что удобно или больше соответствует решаемой задаче. Использование целых чисел не означает что это что-то из прошлого века, как и использование коэффициентов с 4-5 значащими цифрами не означает "компьютерного подхода".

Чертеж строят все достаточно похоже - ведь если строим пиджак, то в конце должны получить лекала пиджака. Различия лекал по любой методике будут не большими. Те, кто знаком с аналитической геометрией понимает, что можно проводить построения в разном порядке и в итоге получить одинаковый результат - строить сверху вниз, снизу вверх, справа на лево или по диагонали. Это как в программировании - можно получить правильный результат разными способами. Какой путь выбрать ? В таком случае стоит воспользоваться опытом программирования - выбрать более понятную и "читабельную" последовательность действий, явно указывая все внутренние связи элементов построения. Элементы построения - это размеры, коэффициенты, прибавки, точки, отрезки, кривые, дуги (для 3Д это еще трехмерные точки, 3Д линии, поверхности - но об этом потом). "Читабельность" обеспечивает прозрачность построения, упрощает контроль и последующую модификацию. Почему модификацию ? Потому нельзя вот так взять и сразу построить идеальные лекала. Построение лекал это практически всегда итерационный процесс. Сделали - проверили - скорректировали - снова проверили - и так столько раз сколько нужно для получения качественных лекал. Конечно будут специалисты, которые скажут, что строят с первого раза, а то и вообще "безлекальным методом". Если вам такое нравится, то как в анекдоте "и вы говорите". Реально заказчик может попросить внести изменения на любом этапе, хоть перед сдачей лекал и нужно писать методику так, чтобы внести изменения можно было как можно безболезненней.

Откуда брать значения коэффициентов и прибавок ? Откуда угодно - из головы, расчетом, подсмотрев в других лекалах или методиках. Самое простое - для начала взять из методик "прошлого века". И потом по мере отработки лекал последовательно их корректировать. Методики "прошлого века" отличаются тем, что прибавки там прописаны в виде констант для всех размеров. Компьютер позволяет делать прибавки зависимые от размеров или от построения. Выявление геометрических зависимостей - это дело математиков. Например, у нас широко используются аппроксимации углов и катетов. Если, например, углы вытачек небольшие до 10 градусов, то раствор вытачки связан с углом простой формулой "раствор = длина_вытачки * угол / 57.3" (57.3 - перевод угла из градусов в радианы). Такая формуле не сильно загружает мозг и обеспечивает точность на уровне 2 знаков. Но это там, где нужен раствор вытачки. Если активно использовать угловые величины, то знание раствора вытачки может и не потребоваться, например, раствор плечевой вытачки для детских изделий принимается равным 10-12 градусов, в зависимости от роста, длины до выпуклости лопаток раствор вытачки будет сильно различаться для постоянного угла. Углы в фигуре человека вообще более стабильная величина, чем линейные размеры, поэтому привязываясь к углам можно упростить построение. Естественно значимые линейные измерения вдоль поверхности тела должны учитываться. Откуда брать начальную информацию - опять же из учебников прошлого века, там где есть сравнение методик и анализ построений (но нет целиковых методик), например, у Кобляковой. А дальше планиметрия и 3Д геометрия. А для того чтобы их применять - почаще смотреть на картинки снятия размерных признаков, особенно проекционных размеров.

Использование угловой информации более удобно при расчетах, но крайне затруднительно при ручном построении (когда вы видели транспортир и таблицу синусов углов у конструктора ручника ?). Поэтому для работы с углами требуется компьютер. Наличие компьютера с соответствующей программой позволяет решить еще много полезных задач конструирования. Одна из самых главных - запись методики в форматизированном машиночитаемом виде - в виде программы. Методики в книжках могут быть с опечатками, ошибками, неточными, недосказанными, противоречивыми и так далее - бумага все стерпит. Программа такого не допускает - текст должен быть синтаксически и семантически правильным, а моментальный расчет моментально показывает ошибки методики. Поэтому построение по методике в компьютере позволяет сразу видеть результат (полный или любой промежуточный этап), позволяет вносить изменения и опять же сразу видеть результат. Это дает возможность значительно быстрей отлаживать методику, просматривать различные варианты построения, использовать более точные формулы, решать задачи недоступные при ручной работе с бумагой. С точки зрения обучения конструированию использование компьютера значительно ускоряет этот процесс - пока ручник строит одну конструкцию на компьютере можно просмотреть десятки методик, сравнить итоги построения на различные размеры, посмотреть различные варианты расчетов. Конструкторы работающие вручную обычно говорят про "прочувствовать линии". Компьютер позволяет распечатать различные варианты, собрать-сделать макет и "прочувствовать" десяток вариантов пока ручник разберется с одним. Поэтому если не хотите терять время впустую - сразу учитесь работать на компьютере.

Еще одна особенность компьютера - возможность хранения знаний. Попробуйте стросить конструктора, какие он использовал прибавки в жакете сделанном в 2005 году ? Вряд ли он вспомнит. А при компьютерной разработке нет проблем сразу это посмотреть, скопировать для новой работы, сравнить контуры лекал. Хранение, накопление, повторное использование знаний, их модификация и развитие - это одна из самых полезных функций компьютера. Причем это не просто знания, а знания в виде программ - то есть активная форма в виде программ (книги - пассивная форма, требующая участия человека). Если проникнутся этим философским подходом, то каждая построенная модель, каждое изменения приобретает более широкий смысл, чем просто подготовка к сдаче очередного заказа очередному заказчику. Конструктор с линейкой и карандашом конечно тоже копит знания - у себя в голове, что-то забывает, что-то путает, количество запомненного ограничено. И для применения знания из головы требуется достаточно много времени и ручной работы.

Большинство читающих сочтет этот текст тягомотной бредятиной - и будут по своему правы. Им быстрей взять линейку и построить конструкцию, чем думать о проблеме наименования переменных и правилах записи. Это как раз будет неким фильтром, кому стоит заниматься компьютерным конструированием, а кому можно остаться на технологиях прошлого века. Опыт внедрения-использования компьютерного подхода в учебных заведениях показал, что испортить можно любую хорошую идею. В МТИЛП в свое время сумели вызвать достаточно устойчивое отвращение к записи алгоритмов заставляя студентов записывать ЕМКО СЭВ с нуля - хотя цель компьютерных систем это повторное использование ранее сделанного. Да и сама ЕМКО СЭВ ориентированная на ручное построение нуждалась как минимум в дополнительной адаптации для компьютерного использования (там активно использовалась радиусография для обеспечения формализма и повторяемости результата - в то время как компьютер предоставляет больше возможностей при формировании кривых линий, более удобные чем радиусография). Один раз при показе программы мне довелось рассказывать о недостатках методики и моем к ней отношении, на что слушатель философски возразил, что ЕМКО СЭВ "не догма, а руководство к действию". Впоследствии оказалось что это был Медведков. Учебные заведения к методикам относятся преимущественно как к догмам, не разъясняя их сути. В этом кроется еще одна причина по которой математикам, физикам и программистам сложно осваивать конструирование одежды.

Конструкторы спрашивают, зачем математикам и программистам вообще лезть в конструирование одежды ? "Во первых это красиво". Во вторых "если очень хочется, то можно". В третьих от этого может быть реальная помощь. За последние 50 лет в конструировании одежды ничего не произошло. Методики принципиально не менялись (методики в нашем САПР здесь не рассматриваем, потому что последние никак не публикуем и особо не комментируем). То есть налицо конкретный застой. Конечно если спросить об этом обычных конструкторов то они скажут что все нормально, им не до теорий, нужно конструировать заказы. Прям как в притче:

Некий человек увидел в лесу дровосека, с большим трудом пилившего дерево совершенно тупой пилой.

Человек спросил дровосека:

- Уважаемый, почему бы вам не наточить свою пилу?

- У меня нет времени точить пилу, я должен пилить, – простонал дровосек.

Поэтому математики и программисты могут посмотреть свежим взглядом и привнести в конструирование новые методы и новые инструменты (что отчасти уже произошло в 3Д визуализации - это продукт именно математиков и программистов, а не конструкторов). И пойти немного дальше - избавиться от части конструкторов. Может звучит и не очень, но во всех автоматизируемых областях именно так и происходит. Еще не так давно существовали машбюро, куда нужно было ходить с шоколадкой для ускорения работы. Сейчас такие отделы на реальных предприятиях уже не существуют, и помимо текстовых процессоров на каждом рабочем месте активно используется голосовой ввод. Станок с ЧПУ заменил десятки-сотни токарей, работу которых выполняют программисты ЧПУ. Конструирование одежды пока еще держится, но экстенсивный путь развития уже не работает - количество объявлений "требуется квалифицированный конструктор" растет.

Вот тут и придут математики и программисты со своей культурой, технологиями производства программ-методик построения лекал. С более четкой логикой, с ИИ и системой обобщения и накопления опыта - то, чего не хватает в современном конструировании (когда интересовался работой кафедры конструирования МТИЛП заметил, что последнюю книжку сотрудники кафедры выпускали 10 лет назад, сейчас вероятно этот срок увеличился). Так что математикам и программистам есть чем заняться в конструировании одежды. А конструкторам с конструкторским образованием придется немного потесниться.

А приходить нужно естественно с компьютерными программами. В прошлом веке программы создавались по Техническому Заданию со стороны конструкторов - в программе была электронная линейка, электронный карандаш, размножение лекал по приращениям и раскладка. То есть все как привыкли работать конструкторы. Стоимость рабочего места с дигитайзером и монитором высокого разрешения была достаточно большой. И за 40 лет этот подход себя практически исчерпал. С появлением "недорогих" персональных компьютеров стали появляться программы с параметрическим конструирование, которое за 30 лет из экзотики превратилось в обычную функцию большинства САПР. И кто может лучше разобраться в программах и программировании в параметрической системе конструирования ? Вроде как программисты, но описанное выше объясняет почему программистов там пока мало - они просто не понимают как можно такое программировать. А конструкторы им тоже не могут подсказать - они живут в другой логике. У меня у самого ушло 10 лет на понимание методики Любакс (многие пытались ее переложить на компьютер, но никто не смог именно из-за способа изложения). Как только программисты начнут понимать конструкторские методики, так сразу возникнет вал различных вариаций и моделей. А там количество перейдет в качество, что будет означать качественный скачок в развитии конструирования одежды.

Рассмотрим немного конкретики. Основа конструирования - построение "основы". "Основа" в понимании ручного конструирования - это "эталонное" лекало, висящее в шкафу, которое обводится перед тем как делается моделирование новой модели. Изготавливается из плотного картона и используется много лет, от чего даже стесываются углы (как пошутил один из конструкторов - профессионализм конструкторов заключается в том, что они знают какой угол на сколько стерт). В такую основу уже заложены прибавки, хочешь новые прибавки - делай новую основу. Так как прибавки меняются постоянно, то и основы должны меняться постоянно. Поэтому если чуть задуматься, то физического понятия "основа" не существует (не может же быть 200 основ для 200 наборов-сочетаний прибавок). "Основа" рассматривается как логическое понятие - набор неких базовых линий, из которых потом можно путем моделирования получить лекала модели. Модели могут быть принципиально разные - так и основы для них будут принципиально разные. Для компьютерного моделирования нет необходимости вычерчивать все линии основы - можно обойтись основными точками. Алгоритм построения процентов на 70 состоит из установки точек. Самое простое - это указание координат точки: т1:=точка(10,10); (дальше будем использовать форму записи из нашего САПР, большинству математиков и программистов это должно быть понятно без дополнительных пояснений, его можно скачать бесплатно, версия с оплатой печати). Но задание абсолютных координат достаточно неудобно - точки будут не параметризированы, то есть не будут менять свое положение при изменении параметров и размеров. Смысл параметрического описания лекал в том, чтобы потом можно было поменять размеры или прибавки и все построение повторилось заново с новыми исходными данными и были получены лекала на новый размер со всеми необходимыми техническими условиями (сопряжение длин, сопряжение углов, соответствие размерным признакам). Для этого при установке новой точки нужно привязывать ее координаты к предыдущей точке и к расчетным параметрам. Есть разные операторы:

т2:=отложить(т1,уг_пл,рз_31+п31); { точку т2 отложить от точки т1, под углом уг_пл (угол плеча), расстояние рз_31+п31 (размерный признак ширина плеча + прибавка к ширине плеча) }

т2:=отложить_в(л1,л1.л*0.1); { т2 отложить вдоль кривой л1 на расстояние 0.1 от длины кривой }

т2:=пересечение(л1,л2); { т2 на пересечении кривых л1 и л2 }

т2:=пересечение_н(т1,уг1,т3,уг3); { т2 на пересечении прямых линий из т1 под углом уг1 и т3 под углом уг3 }

т2:=ПЕРЕСЕЧЕНИЕ_Д(ц1, р1, ц2, р2, П);{ т2 на пересечении дуг, где ц1 - центр первой окружности, р1 - радиус первой окружности, ц2 - центр второй окружности, р2 - радиус второй окружности, П - параметр, определяющий выбор одной из точек пересечения, П=1; -1}

т2:=ПЕРЕСЕЧЕНИЕ_ДН(ц, р, т1, угол, П); { т2 на пересечении дуги и направления}

Между точками проводятся кривые линии (сплайны)

с1:=сплайн_к(т1, т2, уг1, уг2, К); { т1 и т2 - идентификаторы двух крайних точек сплайна, уг1, уг2 - углы наклона касательных на концах сплайна, К - коэффициент выпуклости }

И потом они все объединяются в контур лекала по линии шва. Самый простой пример получения контура в виде лекала

д1:=дуга[300](т1,0,360,10);

ЗАПИСАТЬ(имя=(круг), контур=(д1));

или квадрат

т1:=точка(10,10); т2:=отложить(т1,0,10); т3:=отложить(т2,90,10); т4:=отложить(т1,90,10);

ЗАПИСАТЬ(имя=(квадрат), контур=(т1,т2,т3,т4));

Итак, вы изучили 95% операторов необходимых для построения основы. То есть любой пользователь практически с любой квалификацией способен это сделать.

Для моделирования и оформления лекал требуются еще десяток операторов - но их так же не сложно изучить.

Описано как это сделать, самое главное понять - что именно нужно делать. Для обучения можно взять любую книжку и перевести текст методики из книжки в вид программы (алгоритма), после 3-4 методик появится понимание как и что делать и какие есть в методиках подводные камни. Вопрос с прибавками 3-7 см в программах решается легко - поставили 3 см, нажали на построение, поставили 7 см - нажали на построение - сравнили результаты, посмотрели где визуально ломаются линии, определили из-за чего они ломаются (допустим несогласованность прибавок, например, большая прибавка по ширине плеча и малая прибавка по обхвату груди).

Что делать дальше ? Строить, строить и строить. Сравнивать методики, повышать "насмотренность" на лекала, отшивать макеты. Компьютер позволяет все это делать быстрей чем вручную. Если брать наш САПР, то можно подгружать наши лекала и сравнивать их с тем что получилось. Все это позволяет сократить время обучения в разы (на дипломе в МТИЛПе одна студентка сказала что отшила за время обучения 3 вещи, другие благодарили преподавателя за то, что она просто научила пользоваться компьютером).

В процессе построения методик по книжкам вы постепенно заметите, что возможности записи алгоритмов шире инструментария описанного в книжке. И начнете заменять на более удобные, более понятные формы записи. Где-то упрощенные расчеты замените на более точные за счет использования дополнительных размерных признаков и проекционных размеров. Попробуете более точно согласовывать длины участков и углы, проверите соответствие норм посадки на рукаве, подгоните его под пройму. Введете параметризацию построения регулируя длину изделия, прибавки на свободу, распределение вытачек. При этом используя соединение различных методик - то, к чему ручные конструкторы приходят через годы практики. Годы практики - потому что каждое построение выкройки занимает продолжительное время, потому что они не могут взять поменять начальную прибавку и через секунду увидеть результат.

Следующий этап - моделирование. В методиках этот этап не всегда описывается подробно или описывается несколько примитивно. В САПР есть операторы существенно упрощающие эти операции. Например, оператор

складка(ид_лекала, точка, угол_направления, глубина_складки, угол разведения);

лекало будет разрезано, внутренняя часть будет правильно симметрично отражена и все будет собрано обратно в лекало. Описать складку с коническим разведением в методике не просто - вместо формул будет даваться процесс. Еще сложней с разведением - там уж нет никаких формул, только предложение "мелко порежьте и раздвиньте каждый кусочек на небольшой угол". Естественно никакого контроля за длиной разведенной части быть не может - что получится, то получится. В компьютере можно контролировать все, можно переделывать в рамках алгоритма построение по несколько раз - для подбора нужного соотношения или нужной длины. С этим лучше справятся математики знакомые с аппроксимацией, производными и численными методами.

Производные могут помочь в расчете коэффициентов и прибавок. По сути, когда записывается формула "длина=коэф*размер+постоянная" это линейная аппроксимация функции зависимости длины от размерного признака, "коэф" - это первая производная. С математической точки зрения такую формулу стоит переписать с более явным выделением производной относительно базового размера. Например, если размер это обхват груди 3 (рз_16), базовый размер относительно которого происходит линеаризация 96, то формулу можно переписать в виде

длина_96= коэф*размер+постоянная;

длина= коэф*(рз_16-96)+ длина_96;

в таком виде можно явно увидеть значение длины на базовом размере и понять как изменение размера влияет на изменение длины и соответственно понять зависимость длины от размера. В начальной формуле "постоянная" рассчитана от нуля и не несет в себе никакой смысловой нагрузки. "длина=коэф*размер+постоянная" - используется практически постоянно, при этом "коэф" и "постоянная" определялись преимущественно эмпирическим путем, путем подбора на основе измерений готовых лекал. Так что не стоит удивляться возможным разбросам этих значений в разных методиках и разных конструкциях. Линеаризация (использование констант и первых производных) вынужденная мера, связанная с необходимостью упрощения расчетов при ручном построении. Если есть компьютер, то упрощение расчетов перестает быть значимым критерием и можно заниматься повышением точности построения.

Возвращаясь в размерным признакам можно заметить, что есть таблицы ОСТ и таблицы ГОСТ, и цифры в этих таблицах различаются. Это все потому, что в ГОСТе таблицы формируются при помощи полиномов второго порядка от ведущих размерных признаков, а ОСТ содержит линеаризованные таблицы, то есть с постоянными межразмерными приращениями - или аппроксимацией при помощи первой производной. Так как изначально поведение функции зависимости размеров от ведущих размерных признаков нелинейно, то линейная аппроксимация может приблизить функцию только на небольшом участке и естественно с ошибкой. Это пример еще одной линеаризации, сделанной для упрощения ручных расчетов, которая активно используется при градации лекал по точкам. А градация лекал по точкам - передвижение их по векторам приращений, тоже является линейной аппроксимацией зависимости положения точки от ведущих размерных признаков, и что интересно, определяется "приблизительно на глаз". Естественно такой способ вызовет недоумение у математика: сначала приблизительно определили размеры, потом межразмерные приращения с точность до одного знака (заложена погрешность до 40%), потом на основании этих приращений на глаз определили направление и величину производной положения точки. И естественно, что такой метод будет работать в большнстве случаев только для смежных размеров - чем дальше идет размножение, тем больше погрешность вычислений (влияние приближенных расчетов и производных более высокого порядка).

В нашем САПР более точный подход. У нас используются исходные данные для ГОСТов - коэффициенты полиномов, поэтому мы можем определять размерные признаки любой условно-типовой фигуры с любым шагом (а не стандартные 4 см по обхватам). Мы не используем градацию по точкам, а перестраиваем лекала на каждый размер, поэтому градация существенно шире, а при "правильном" построении распространяется практически на весь ГОСТ.

Так что математикам не стоит переживать за отсутствие точных формул расчета - пишите приближенные аппроксимационные формулы на основе геометрии и первых производных - это будет не хуже того что есть сейчас. И следует учитывать, что оценка результата - это не математическое решение, а "вкусовщина", субъективная оценка качества посадки. А значит не может быть чисто математической оценки качества конструкции с точки зрения посадки (с точки зрения технологии несколько проще - там в большей степени критерии оценки качества понятны и измеримы).

Первое в чем стоит разобраться - что такое "идеальная посадка", которую как правило требуют от конструктора. Идеальное в материалистической традиции понимается как отражение в сознании внешнего мира, субъективный образ объективной реальности. То есть "идеальное" это всегда субъективное. И то, что для одного идеальное для второго может таким и не быть. Идеального много - все зависит от того, кто оценивает. Идеальная посадка с точки зрение художественного совета - это набор компромиссов, где одному хочется пошире, другому поуже, одному подлинней второму покороче - но сходятся на каком-то компромиссном решении решив назвать его "идеальной посадкой". Идеальная посадка с точки зрения конструктора (если он сам для себя делает) - это то что он сделал (независимо от мнения окружающих). Ибо если конструктору что-то не нравится в посадке - он может взять и исправить. На любые замечания и критику есть ответ "я художник, я так вижу". Есть идеальная посадка с точки зрения заказчика - сделать так чтобы он остался доволен. Хочет рукава разной длины и горб на спине - это его полное право и нужно чтобы конструкция идеально соответствовала его замыслам.

Следующий вопрос - а на чем эта посадка "идеальная" ? На манекене ? Ну сначала нужно найти манекен, который будет образцом для получения идеальной посадки. А манекены все разные. Даже произведенные на одной и той же фабрике они могут отличаться (например, может по разному вести пластик при остывании, мы когда-то давно при покупке "стандартного" манекена сменили их три штуки по причине того, что они были все нестандартные - просто брали гост и проводили замеры, и даже не трогали проекционные размерные признаки типа глубины выступа лопаток). Манекены двух швейных фирм на одной улице (Москвы, Милана, Лондона) могут принципиально отличаться друг от друга - соответственно будет отличаться "идеальная посадка" на таких манекенах. А если примерка делается на манекенщицу, то остается тот же вопрос что и для манекена - на сколько она соответствует типовой фигуре. Ну хорошо, "идеально посадили" на манекен или манекенщицу, и пусть даже они были почти стандартного размера, и художественный совет сказал что это хорошо. Следующий вопрос - а будет ли это так же прекрасно на покупателях. Как говорила Шершнева про стандартную фигуру - таких людей может вообще не существует. То есть "идеальная посадка" может быть идеальной с точки зрения художественного совета на достаточно ограниченной выборке людей. И это еще не рассматривая индивидуальные (субъективные) мнения самих этих людей. Ведь совершенно не обязательно, что взгляды конкретного человека с фигурой подходящей под манекен совпадают с взглядами художественного совета на "идеальную посадку". То есть и без того ограниченная выборка людей со стандартной фигурой для "идеальной посадки" еще сократится из-за их индивидуальных взглядов на качество посадки (проще говоря - они не купят такое "идеальное" изделие). И что же делать, как достичь "идеала" ?

Наверно стоит вспомнить, что массовая одежда конструируется и производится для людей, а не для эстетического удовлетворения дизайнера-конструктора. То есть именно конечный потребитель, используя свои предпочтения и понятия о идеальном, будет выбирать одежду с нужной ему посадкой (или пытаться выбирать что-то похожее из того что есть). И дизайнер-конструктор должны это анализировать и работать в этом направлении - их задача увеличение объема продаж, предлагать то, что продается. И исходя из этого вырабатывать в себе взгляд на "идеальную посадку".

Вот плавно подошли к одной из целей конструирования лекал одежды - по этим лекалам должна быть сшита одежда и ее должны носить люди. Без этого конструирование теряет смысл и становится пустым времяпрепровождением (типа расчета знаков после запятой числа Пи). При конструировании нужно определиться на кого делается конструкция - массовое производство или индивидуальные заказы (как в анекдоте "сын, ты должен определиться будешь ты женским или мужским портным"). От выбора зависит количество используемых размерных признаков и способов конструирования. Для массового производства размерных признаков может быть немного (15-20). Для индивидуального - чем больше тем лучше. Но есть большое НО. Если для массового производства размерные признаки берутся из ГОСТов - ОСТов и они достаточно точные, то для индивидуального построения размерные признаки снимаются с реального человека. А они снимаются с ошибками. Три закройщика будут снимать мерки с одно человека и у всех значения будут отличаться - это нормально, человек не болт и его не измерить штангенциркулем. Начиная с того, что человек дышит. Разница обхватов при глубоком вдохе может доходить до 15 см. Рост человека утром и вечером отличается на 2-3 см. Осанка меняется постоянно. Когда человека начинают измерять, то он инстинктивно втягивает живот и выпрямляется, а при примерке примет свою естественную позу. Женское белье и диеты могут сыграть большую шутку - при примерке через две недели она придет с совсем другой фигурой. Так что любителей точных расчетов на индивидуальной фигуре ждет большой сюрприз.

Есть еще одна проблема - точность измерения. Понятно что обхват груди точно измерить нельзя - потому что точного измерения не существует (если только у трупа, который не дышит). Если измерить Ог3 на вдохе, а Ог4 на выдохе, то возникнет рассогласование измерений и разница Ог3-Ог4 будет неверной. Это вроде как понятно. Тоже самое относится к измерению высоты талии спереди и сзади - человек приосанился и мерки будут с регулярной погрешностью, что приведет к нарушению баланса. Любое измерение производится с погрешностью (даже бодисканером). И погрешности можно разделить на несколько категорий: связанные с положением тела и дыханием, связанным с колебаниями корпуса (бодисканер хоть и работает относительно быстро - 20-40 сек, но человек раскачивается еще быстрей), погрешности определения основных антропометрических точек, относительно которых проводятся измерения, и просто погрешности инструмента (можно считать что это на уровне +/- 1см). Поэтому проводя расчеты нужно учитывать наличие погрешностей и оценивать их влияние на результат. Например, если нужно в массовке определить высоту ростка, то можно взять разницу значений размерных признаков из таблиц рз_43 (Расстояние от линии талии сзади до точки основания шеи - лента должна проходить сзади от линии талии до точки основания шеи параллельно позвоночнику) и рз_40 (Длина спины - до измеряют от линии талии вдоль позвоночника через линейку шириной 2 талии см, наложенную на выступающие точки лопаток до седьмого шейного позвонка). При использовании индивидуальных мерок такой способ не пройдет - разница по времени снятия двух мерок, пусть и рядом расположенных, даст дополнительную погрешность (пусть +/-0.5). Получим рз_40= 41.2 (+/-1.5 см или +/- 3.6%), рз_43=44.1(+/-1.5 см или +/- 3.4%). А высота ростка будет в_р=2.9 (+/-3 см, так как погрешности складываются, или +/- 103%). То есть погрешность может превышать само значение. В таком случае можно не использовать расчетное значение по индивидуальным меркам, а просто взять табличное значение для условно-типовой фигуры - результат будет стабильный и в итоге это может оказаться лучше расчетного по индивидуальным меркам. Например у нас при приеме заказа можно вводить индивидуальные размерные признаки и система показывает отклонения от условно-типовых размеров и при превышении отклонения 20% выдается дополнительное предупреждение. Это все еще раз напоминает, что расчеты это конечно хорошо, но нужно понимать что считается, какие исходные данные, как они получены, какие в них возможны ошибки и погрешности и как этого можно избежать (например, избыточное количество мерок, которое позволяет проверять их согласованность и взаимосвязь, при помощи дополнительного контроля относительно условно-типовых значений).

Использование типовых размеров и пропорций при построении на индивидуальную фигуру может помочь скорректировать индивидуальные особенности, приблизив внешний вид к типовым пропорциям - если пользователь того желает. Ведь цель конструирования не просто повторение фигуры пользователя-заказчика, а создание привлекательного образа. То есть при больших отклонениях нужно стараться учитывать их в конструкции путем использования скорректированных пропорций или вообще за счет выбора конструкции (например, рельефы вместо вытачек). Сделать абсолютно универсальную конструкцию для всех типов фигур и всех размеров конечно можно (инструментарий для этого есть) но вряд ли это нужно - нужно правильно оценивать целесообразность выполняемых работ.

Вообще необходим баланс между универсальностью и конкретным решением. Для повторного использования построения оно должно быть достаточно универсальным (например, если в конструкции нет талиевых вытачек и лекала не разрезные по линии талии, то можно все равно оставить и параметризованную линию талии и опорные точки для талиевых вытачек - тогда можно будет использовать эту конструкцию для приталенных моделей). Но универсальные решения загромождают текст, мешают просмотру конкретной конструкции. Так что каждый может выбрать для себя свой уровень универсальности. Это может зависеть, например, от разрешения монитора. Горизонтальное расположение как на ноутбуках с разрешением HD не дает рассмотреть много строк текста, а вертикальное размещение монитора 2К позволяет увидеть более сотни строк на экране. То есть способ решения зависит от комплекса факторов, а не только от желания соблюсти "чистоту идеи". Способы унификации построения будут у каждого конструктора и у каждого предприятия свои. И тут помочь могут программисты, так как технологии унификации, дисциплины программирования, повторное использование кода, читабельность текстов, коллективная разработка - все это давно используется в программировании.

Про программистов и программы. В последнее время активно рекламируется Clo. Некоторые даже считают ее программой конструирования. Направлению 3Д достаточно много лет, тут много программ, особенно у конструкторов занимающихся твердотельным конструированием. И периодически эти программы пытаются адаптировать под конструирование лекал. Заметных успехов достигла визуализация статическая и динамическая. Хотя если приглядываться более тщательно, то часто возникают вопросы к точности визуализации, например свойствам ткани. Хоть и в целом выглядит захватывающе. А вот конструкторская часть, которую обычно представляют как "3Д в 2Д" пока явно недотягивает. Так что тем, кто хочет заниматься 3Д конструированием придется подождать пока появится что-то реально работающее.

Не рассматривая и не претендуя на какой-либо обзор в этой области поясню что есть у нас. Где-то в 2004 году предложили концепцию 2.5Д конструирования: вокруг 3Д манекена строится 3Д сетчатая модель изделия и при разработке 2Д лекал (обычное плоскостное конструирование) используется информация с этой 3Д сетчатой модели (длины, пропорции). Это работает быстро, на уровне обычного 2Д конструирования и дает дополнительную информацию для плоскостного конструирования. Этот подход мы используем в некоторых наших моделях, в основном, где плотное прилегание изделия. Так же мы работаем над разверткой 3Д поверхностей. Для того, чтобы развернуть 3Д поверхность ее нужно сначала построить-описать. Причем не просто описать какую-то поверхность, а описать поверхность близкую к реально разворачиваемой. А для этого нужно эффективно управлять поверхностью - не только границами, но и выпуклостью, поведением на границах. И при развертке нужно так же управлять процессом развертки, вводить дополнительные ограничения и условия. То есть процесс описания поверхностей и развертка становятся как бы микропрограммами. Мы даже готовились начать у себя внедрение этой технологии, но потом задались вопросом - а зачем точно строить лекала на 3Д манекен и делать точную 3Д развертку, если мы не может получить точный 3Д манекен пользователя (на тот момент мы использовали 4 ведущих размерных признака). Поэтому пришлось отложить развертку лекал и переключиться на задачу получения онлайн более точного описания фигуры от пользователя. Для этого добавили 2 ведущих размерных признака: обхват под грудью рз_17 и обхват бедер без учета выпуклости живота рз_20, ввели дополнительные не обязательные размерные признаки обхват шеи рз_13 и обхват плеча рз_28, добавили 11 характеристик фигуры - качественная оценка. Все это работает онлайн и в бесплатной программе print-lk. Мы даже сделали оболочку экспертной системы (ЭС ИИ) для обработки и уточнения информации от пользователя. И при преодолении определенного порога квалифицированных пользователей, которым нужна более точная посадка и которые готовы прилагать дополнительные усилия для ее получения мы продолжим разработку и внедрение развертки поверхностей для получения плоских лекал. Все описанное выше уже есть в нашей программе, технологией 2.5Д можно пользоваться, развертка лекал так же работает, но описание не выложено. Для эффективной работы с разверткой требуется более производительный компьютер и более эффективная работа программы. Поэтому мы переписали свою программу на языке Интел Фортран, провели оптимизацию расчетов, ввели распараллеливание процессов. Новые десктопные процессоры 2021 года (i7, i9 - 10 и 11 поколения) уже обеспечивают приемлемую реакцию в несколько секунд при развертке поверхностей основы. Так что активное внедрение разверток поверхностей в конструирование лекал не за горами.

Еще замечание. Обычному пользователя все равно по какой технологии создано лекало: ручное построение, 2Д графическое конструирование, 2Д компьютерное (параметрическое) конструирование, 3Д развертка. Его интересует соотношение цена/качество/скорость/удобство получения-работы. Поэтому разные подходы будут конкурировать именно по этим критериям. Ручное – перейдет в дорогую маргинальную область, 2Д графическое конструирование будет оставаться на предприятиях (как более долгое), 2Д компьютерное-параметрическое конструирование будет преобладающим, 3Д развертка – будет развиваться только если станет более быстрым-дешевым-качественным. На сегодняшний день 3Д развертка пока ничем похвастаться не может – мощности обычных компьютеров не хватает для эффективной разработки, т.е. ни скорость разработки ни цена разработки меньше не станут. Может на отдельных проектах 3Д развертки будут давать более высокое качество лекал – но это еще нужно получить.

Как определить какой способ конструирования лучше. Для начала – никакой. «Лучше – хуже» это одномерный критерий, а оценка качества – это многомерное, многокритериальное понятие и в зависимости от способа проекции на одномерную ось будут получаться разные значения. Поэтому для того, чтобы оценить что лучше нужно сначала выбрать точку зрения. Простота, скорость, точность, количество мерок, компьютерная реализация – критерии со стороны конструктора. Стоимость, качество – критерии со стороны пользователя того, что конструктор наконструирует. Критерии достаточно взаимосвязаны и достаточно субъективны. Есть относительно объективная часть – дефекты посадки. То есть стоит регулярно изучать, что и для каких моделей является дефектом посадки, что пользователь считает дефектом посадки, как и какие изменения в методике позволяют избежать этих дефектов. Выражаясь на языке программистов «отличать баг от фичи». Некоторые «дефекты» зависят от назначения одежды, например рукав направленный вверх на пиджаке будет дефектом, а на спортивном купальнике обязательной частью конструкции. Или широкие плечи – это может быть направлением моды или ошибкой в конструкции. Так что дефекты – вещь тоже не постоянная и зависит от точки зрения. Открытые срезы, сборки швов, вставки расширения, заплатки, дырки, провисания – 40 лет назад это однозначно были дефекты, сейчас допустимо все, главное чтобы у этого были заказчики. Поэтому слова критиков про то, что «тут у вас неправильно сконструировано» в большинстве случаев можно пропускать мимо ушей пока это покупают. Конечно, стоит понимать, что в другой категории заказчиков это может однозначно восприниматься как дефект и нужно знать как его устранить, чтобы выйти на эту категорию покупателей. То есть тут как бы устанавливается связь «дефектов» с продажами. Если что-то мешает продажам – то это «дефект».

Иногда встречается комментарий «это самый точный метод». Как и «самых лучших» так и «самых точных» методик не бывает. Как уже упоминалось, нет точных мерок пользователя: он постоянно дышит, двигается, раскачивается, втягивает живот, сутулится и выпрямляется. Соответственно любой набор размеров – это как моментальный снимок, фотография, запечатлевшая какой-то момент. Более того, в отличии от фотографии, где все происходит за сотые доли секунды, мерки снимаются не моментально, а с задержкой по времени (даже в бодисканерах). Представьте фотографию с большой выдержкой, или как в старых проекционных сканерах (был у нас такой, время сканирования 30-40 секунд). Когда верх тела на месте, а ноги уже ушли в другую комнату – вот так и с размерами, снятыми в разные моменты времени, при разных положениях корпуса, снятых относительно смещенных линий. Ну допустим удалось зафиксировать клиента и снять с него точные мерки (как на первых фото – со специальными держателями для головы). Далее нужно точно построить лекала – тут опять проблема. Потому что нет абстрактного критерия «точные лекала». Если задаемся какими-то прибавками, которые, как правило, «выдуманы из головы на основе многолетнего опыта, считая что именно так потенциальному заказчику будет с ними комфортно». Как видим в этой фразе очень много допущенний и фантазий. Заказчик не знает с какими прибавками ему будет комфортно. Он даже не знает в какой рубашке он придет на следующую примерку – толстой фланелевой или тонкой шелковой, с завышенной проймой и рукавом в обтяжку или заниженной проймой и широким рукавом. Это если конструкция под индивидуального заказчика. А для типовой фигуры – там еще меньше информации. Поэтому изначальные прибавки выбираются «на основе многолетнего опыта». Конечно, дальше можно выверять сотые доли миллиметров на распределении вытачек и подтверждать это точными геометрическими расчетами – общая точность построения от этого не сильно возрастет. Конечно, нужно согласовывать длины срезов, обеспечивать посадку и оттяжку в нужных местах – это чисто технические требования и их нужно соблюдать, но в целом нужно всегда помнить – что общего понятия «точность» не существует.

В большинстве случаев предлагаются методики на базе ручного построения – ведь еще 30 лет назад компьютерное конструирование одежды не развивалось. И методики были ориентированы на возможности ручного построения, поэтому и «точность расчетов» была ориентирована на ручные возможности (без калькуляторов и даже курвометров). Поэтому там всегда будут встречаться мелкие недочеты (по длинам, по углам). Например, если попробуете найти картинки вытачек с цельновыкроенным воротником с вытачками, то во всех картинках будет нарушено сопряжение углов (из расчета что оверлок это поправит). Или окат рукава – все схемы построения никак не связаны с реальной длиной проймы – вспомогательные построения вроде как обеспечивают какую-то посадку, но какую именно сказать заранее нельзя – только построить и промерить.

Конечно такая постановка вопроса – «нет ничего точного» - сведет с ума любого математика или инженера, которые захотят начать конструировать лекала одежды и которые привыкли к «точности».Однако все математические расчеты начинаются с набора допущений-аксиом и потом из них строятся теории. И набор аксиом может подвергаться волюнтарискому изменению и тогда возникают новые теории. Как и исходные данные для инженера не являются постоянными – их всегда можно изменить и пересогласовать. Поэтому нужно просто принять некий набор условий-аксиом-допущений при конструировании лекал и не рефлексировать на кажущиеся противоречия. И не стоит реагировать на выпады конструкторов, типа «работала я тут с одним программистом, он тут такое наконструировал» (хотя странно было бы ожидать от программиста, что он с первого раза сможет сделать качественные лекала). Подобные высказывания будут всегда, чтобы вы не сделали, это как форма общения среди программистов: каждый новый программист, который берется сопровождать старый проект, как правило, в ужасе от качества написания кода и от принятых решений его предшественниками. Поэтому не нужно бояться. Компьютер поможет быстро эволюционировать и освоить новую профессию.

Про выпады и комментарии конструкторов. Нужно опускать эмоции и пытаться вычленить суть. Они говорят на своем языке и нужно научиться понимать этот язык. «Не сидит» - значит в конструкции есть что-то не то. И нужно пытать конструктора – что это не то и не так. Может просто такой вкус конструктора или действительно дефект конструкции и нужно его вычленить. Тем более что тянуть может в одном месте, а отпускать нужно в другом. И нужно для себя определить – дефект это или особенность модели. Но в любом случае нужно пытаться найти конструктивную часть в критике. И понимать, что иногда конструктор не может сам правильно сформулировать свои претензии-возражения. Пример из практики. Конструктор сделала жакет. Другой конструктор (главный) на худсовете раскритиковал посадку рукава, мол нужно переделать. Ему сказали - хорошо, переделаем. И как-то не хватило времени на это. Поэтому на следующей примерке жакет был без изменений в посадке рукава. Главный конструктор посмотрел: «Вот это другое дело, так значительно лучше». То есть оценка посадки изделия зависит, в том числе, от того, с какой ноги утром встал тот кто будет оценивать эту посадку. В первую очередь нужно пытаться учитывать мнение тех, кто будет покупать (конструкцию, лекала, готовые изделия по сделанным лекалам). Но покупатели могут оказать не специалистами, поэтому нужно слушать и критику конструкторов и по возможности исправлять конструкцию с учетом их замечаний, если это не влияет на мнение покупателя.

Описанное не является специфичным только для конструирования лекал – так в любой отрасли. Просто цикл разработки лекал существенно короче, чем цикл разработки, допустим, кофемолки, а оценка результата более субъективна и более эмоциональна. Поэтому важно на начальных этапах быть готовыми к такому повороту событий. Кроме того, над созданием лекал работает не большой коллектив, а все разработки носят индивидуальный характер, а значит критика и выпады будут более персональными и восприниматься будут более болезненно.

А зачем математикам и программистам вообще заниматься конструированием лекал. И стоит ли заниматься конструированием. Конечно, это первый вопрос, который следует себе задать. Но до ответа на него сначала стоит разобраться, что такое конструирование лекал, подумать, взвесить, оценить и затем уже принимать какое-то решение. Сейчас многие думают о смене профессии. Кому-то надоела работа в офисе, кто-то устал от коллективной работы, кто-то хочет работать фрилансером на дому, кому-то просто нравится создавать одежду. Причины могут быть разные. Но перед тем как менять свою профессию на профессию конструктора нужно познакомиться с ней. Знакомиться непосредственно через конструкторов – не самая удачная идея, потому что конструктор учился в институте 5.5 лет, потом вынужден был «забыть чему учили» и заново учиться на производстве. В итоге 8-10 лет потерянного времени, которые можно было бы потратить с большей пользой. И соответственно специфическое мировоззрение. Например, программистов сейчас берут вообще без корочек – умение программировать цениться выше бумажки об образовании, а освоить программирование вполне можно и самостоятельно. Конструирование не сильно отличается по сложности от программирования, но есть своя специфика, некий начальный барьер, который нужно пробить для того, чтобы стать конструктором. Все вышеописанное и преследовало цель помочь пробить начальный барьер входа в профессию. Это не значит, что это гарантирует успех. Но понимание некоторых аспектов работы позволит существенно сократить время освоения профессии. Конструирование имеет несколько преимуществ. Можно работать из дома, работать на даче, работать индивидуально. У программистов сейчас с индивидуальной работой туго – везде проекты на коллективную разработку, и достаточно длительные по времени. А методики – это те же программы, которые можно спокойно сделать за несколько дней, что морально значительно проще, чем годами сидеть на одном проекте (да и если возникнут проблемы со сдачей лекал заказчику – то это потеря нескольких дней, а не месяцев работы). Для работы достаточно среднего ноутбука, печатать можно в копицентре (около 80 руб за мп) или на принтере А4 (что по скорости склейки сопоставимо с походом в копицентр). Заказчиков искать через интернет в соцсетях, работать дистанционно не ограничивая себя территориально одним городом. При этом сохраняются преимущества разработки программного обеспечения – повторное использование кода, накопление базы знаний, использование современных технологий разработки. Это речь конечно о работе в параметрическом САПР. Конечно, чтобы воспользоваться всеми этими преимуществами нужно учиться, нужна практика, но это существенно проще, чем заниматься теоретической физикой или проектированием реактивных двигателей.

Случайно получилось, что появился конкретный пример, касающийся математики в конструировании лекал. Предложили рассмотреть следующую задачу: построить лекала рюкзака, нижняя и верхняя плоскость представляет собой овалы с непостоянным радиусом закругления (наподобие яйца), центры (если можно об этом говорить на овалах неправильной формы) смещены, верхняя плоскость наклонена относительно нижней, боковая поверхность соединяет два овала и на локальных участках похожа на конус, но участки не имеют общей вершины (можно было бы назвать «переменная конусность»). Понятно, что такая задача не имеет аналитического решения (нет даже аналитического описания овала). Боковая поверхность так же строго не определена – можно предложить несколько способов ее построения. Контуры овалов изначально плоские – все точки лежат в одной плоскости. Поэтому их нужно просто оформить в качестве лекал. А вот боковая поверхность требует развертки на плоскости. Наиболее логичный способ – описать ее в пространстве, построить поверхность и сделать развертку специальной версией программы (с 3Д разверткой). Что и было сделано и получен примерный результат. Но развертка поверхностей – достаточно сложный процесс, требуется описать поверхность и указать условия развертки. В данном случае поверхность достаточно проста – локально участки можно рассматривать как элемент конуса. То есть можно разбить овалы на большое число отрезков, соединить их прямыми, как бы порезать на лапшу, и выложить это на плоскости. Для более высокой точности точек должно быть много (несколько десятков-сотен). Но для этого все равно нужен 3Д сетчатый макет рюкзака. Благо 3Д сетчатые макеты у нас можно строить и в бесплатной версии с оплатой печати, которая выложена на сайте для бесплатного скачивания (lekala.info/leko/dn.html). Получается следующая последовательность: строим два овала с заданными параметрами и располагаем их в пространстве, организуем разбиение контуров на мелкие участки, тем самым определяя форму боковой поверхности, и одновременно собираем кусочки поверхности на плоскости. Не вдаваясь в детали (иначе придется прочитать небольшой курс по программированию и численным методам) весь процесс развертки занимает 10 строк – 10 операторов, в то время как обработка начальных параметров, построение моделей, оформление лекал (обычные стандартные действия) около 200 строк. Построение по времени занимает столько же, сколько и обычные 2Д модели – десятые доли секунды. Вот эти 10 строк развертки – это и есть математика и программирование в построении лекал, которые могут быть получены только при помощи знаний и методов математики и программирования, но никак не при помощи знаний конструктора. Потому что конструктор стандартными конструкторскими методами не может даже определить боковую поверхность, не говоря уже о ее развертке.

Параметризованное построение лекал рюкзака (с возможность задавать размеры и параметры овалов, их взаимное расположение) будет оформлено в виде модели и добавится в раздел «сумки» у нас на сайте. На первое время модель будет бесплатной.

Еще один способ быстро «войти в тему» - пройти обучение и заказать разработку методик-алгоритмов у профессиональных конструкторов. Это конечно дороже, чем скачать бесплатно из Интернета, но значительно эффективней, чем проходить обучение традиционным путем, и дешевле инфокурсов инфоцыган. Изучать старые ручные методы, способы и приемы конструирования и потом адаптировать их под компьютерное построение – длинный и окольный путь. В компьютере легко и просто можно пользоваться угловой информацией – она более понятна и стабильна, не сильно изменяется на разных фигурах. При ручном построении аналог угловой информации – раствор вытачки, который зависит от длины вытачки, то есть достаточно сильно зависит от роста, от которого сильно зависят остальные вертикальные измерения. Для работы с углами есть операторы (отложить под углом, повернуть на угол, пересечь направления заданные углами, построить кривую с заданными касательными и т.д.). Аналоги этих операторов есть и при ручном построении, но они не такие явные, и при переходе к компьютерному построению придется мысленно транслировать ручные понятия в компьютерные. Инструментарий компьютерного построения изначально шире ручного, поэтому стоит сразу осваивать все возможности. Как правило любое действие можно реализовать несколькими способами. Зная все возможности можно выбрать наиболее удобный и понятный. Например, операторы «складка», «разведение» позволяют за секунды раздвинуть лекала, а учитывая, что при отработке лекал эти операции придется делать неоднократно, то суммарная экономия времени получается значительной.

Использование при обучении готовых алгоритмов позволяет быстрей разобраться и освоить правильный стиль записи. В дальнейшем конечно будет выработан свой стиль, но сторонние алгоритмы могут существенно сократить время освоения. Пройти обучение по нашей программе можно самостоятельно, используя учебники (350 стр) и/или пройти курс обучения (например, valendo.studio/leko.html ). Наиболее быстрый - правильный путь – взять несколько уроков, чтобы понять как работает система, поработать самостоятельно, и и снова взять несколько уроков для проработки неясных моментов. На нашем сайте можно приобрести готовые алгоритмы моделей, то есть, если нужно разработать модель куртки, а на нашем сайте есть подобная модель, то проще и быстрей приобрести алгоритм и его доработать. Со временем наработается своя база моделей и можно будет уже предлагать свои модели на продажу (в виде лекал или текстов алгоритмов).

Для освоения написанного нужно выбрать САПР. У каждой фирмы продающей САПР есть статьи из серии «Как выбрать мой САПР». Издалека все САПРы хороши, во всех САПРах есть много функций и как ни странно, во всех можно разрабатывать лекала. Отличия кроятся в «мелочах». Кавычки используются потому, что эти «мелочи» не сразу заметны, но в конечном итоге достаточно сильно влияют на результат. САПРы продаваемые у нас в стране делятся на 2 типа: САПРы продаваемые продавцами и САПРы продаваемые разработчиками. Разница будет в глубине поддержки – разработчики могут даже оперативно добавить нужную вам функцию и учесть ваши пожелания, а продавцы в лучшем случае только протранслировать что-то менеджерам разработчика продаваемого САПРа. Выбор САПРа дело достаточно индивидуальное: кто-то приобретает в соответствие со «стадным инстинктом» (в основном это менеджеры-закупщики, которые потом не будут на нем работать и покупая такой САПР они стараются снизить свои риски, мол у всех такие стоят), кто-то долго выбирает по своему начальному пониманию проблематики, где-то покупают под конкретного конструктора знающего только конкретный САПР.

САПРы для конструирования делятся на: для начинающих, для быстрого освоения, для продвинутых конструкторов, визуальные, аналитические, параметрические. Выбор САПРа это всегда поиск компромисса. В большинстве случает существенным критерием выступает цена САПРа и стоимость поддержки (поэтому дорогие мировые бренды как правило в пролете). Конструкторы с ручным бэкграундом тяготеют к визуальным САПРам. Математикам и программистам ближе будут параметрические САПРы, которые как и йогурты не все одинаковы.

Наш САПР ЛЕКО стоит несколько особняком по причине того, что мы разрабатываем САПР, продаем САПР, используем САПР для разработки лекал, продаем лекала – чего практически нет у других. И возможности разработки лекал постоянно расширяются по мере появления новых задач и новых идей. Если в САПР чего-то нам не хватает, то просто дописываем такую функцию. Это дает возможность развивать САПР без оглядки на «обычных конструкторов», не идти у них на поводу (подобное было с бухгалтерскими программами: если бы программисты слушали бухгалтеров, то у них получились бы электронные счеты и электронные самолетики, а не то, что есть сейчас). С учетом достаточно низкоуровнего описания наш САПР вполне можно рекомендовать математикам и программистам – они смогут реализовать большинство своих задумок. По поводу остальных САПР – тут пусть сами думают, подходят они им или нет, могут делать что-то свое или будут ограничения. У нас есть бесплатная версия с оплатой печати, то есть вопрос цены на этапе освоения не стоит, можно сначала научиться, а потом принимать решение.

Кратко для программистов о языке построения и описания лекал в САПР ЛЕКО. Язык сделан специально для конструкторов чтобы решать их конструкторские задачи, записывать методики построения максимально понятно и вместе с тем достаточно компактно и формализовано. Поэтому в нем нет некоторых типичных атрибутов языков программирования (подпрограмм, процедур, деклараций, массивов, ссылок и т.д.). Но есть специфические типы данных: точки, сплайны, линии, их 3Д варианты – со своими атрибутами. И встроенные операторы для работы с ними – которые покрывают практически все потребности конструктора. Из сложных операторов есть условия «если то иначе» и цикл, причем назначение цикла не совсем такое как обычно – ведь отсутствуют массивы – в основном для реализации численных методов. Методики-алгоритмы интерпретируются – поэтому у операторов преобразования может быть произвольное число аргументов, организованных в списки. При разработке операторов ставилась основная цель – прозрачность написания и читабельность. Поэтому названия операторов даны преимущественно полными словами, без сокращений (например, «пересечение()»). Есть возможность динамического создания новых переменных и их наименование (например, оператор «сплайн_к(т1,т2,у1,у2,к);» создаст по умолчанию новую переменную с_т1_т2, но при желании можно дать свое название «с1:=сплайн_к(т1,т2,у1,у2,к);»). Язык содержит около 200 ключевых слов, но в 99% достаточно около 30 слов для написания почти любой ручной методики построения лекал.

Для написания текстов алгоритмов можно пользоваться любым редактором, но удобней интегрированной средой, где на графической части экрана представлен результат работы интерпретатора. Кликнув мышкой на выбранный элемент можно сразу переместиться к строке, где этот элемент был последний раз описан.

Конструкторам для начального освоения языка требуется 2-3 дня. Сами же алгоритмы, их совершенствование можно писать десяток лет – возможности языка позволяют достаточно много (последние десять лет язык дополнялся скорей косметическими изменениями, совместимыми со всеми предыдущими версиями, то есть можно спокойно запускать алгоритмы 25-летней давности).

Стоит ли учить такой язык ? С учетом того, что программисту освоить его можно за полдня, наверное стоит. А вот что писать на этом языке – вот это требует обучения, освоения, получения навыков.

Как язык построения и описания лекал в САПР ЛЕКО связан с программистами и математиками. Ну первое – это язык программирования, достаточно традиционный, с почти традиционными синтаксисом и семантикой. То есть прямо связан с программистами. Даже конструкторов, работающих на этом языке можно назвать программистами (с некоторой натяжкой, потому что язык был специально для них упрощен и приближен к конструкторской проблематике). Многие элементы языка отсылают и к математикам. Помимо тригонометрических функций, округления, векторной 3Д аналитической геометрии (например, 3Д векторное произведение) есть встроенные полезные функции. Например, «л_фнк» (табличная кусочно-линейная функция). Как использовать табличную кусочно-линейную функцию конструктору ? Спросите любого конструктора – он скажет что она ему не нужна, абсолютно. И все потому, что он даже не представляет что это и как ей пользоваться. Рассмотрим простой пример

п47:=п16*л_фнк(рз_16,((80,0.22),(112,0.22),(124,0.27)));

Прибавка к ширине спины П47 определяется как прибавка к обхвату груди П16 умноженной на значение кусочно-линейной функции от обхвата груди рз_16. На Ог 88 она равна 0.22, на Ог 112 – 0.22, на Ог 124 – 0.27. В промежуточных точках значение определяется линейным изменением между двумя соседними значениями. То есть это переменная прибавка, зависящая от обхвата груди – чем больше обхват, тем большая доля прибавки к обхвату груди приходится на ширину спины. Обычно такие коэффициенты постоянны, например п47:=п16*0.25. Переменный коэффициент позволяет настроить конструкцию для каждой размерной группы. И главное – настройка для каждой размерной группы происходит независимо, не портит и не изменяет конструкцию для других размеров. Меняя постоянный коэффициент - меняется конструкция для всех размеров. Меняя значение в табличной функции - меняется коэффициент только в пределах смежных размеров заданных в таблице. А значений в таблице может быть много, если чего-то недостает, то можно добавить узлы

п47:=п16*л_фнк(рз_16,((80,0.22), (90,0.22), (100,0.23), (105,0.23), (112,0.24),(124,0.27) ,(164,0.28)));

То есть можно отшить образец на 44 размер, отработать посадку и потом отшить 64 размер и на нем отработать посадку (поменять коэффициенты в алгоритме). При этом в 44 размере не будет никаких изменений.

Зависимость размерных признаков от ведущих размерных признаков нелинейная, поэтому и коэффициенты в большинстве случает должны быть нелинейными. Независимость отработки алгоритмов для разных размеров и ростов значительно упрощает работу конструктора и позволяет делать один алгоритм для широкого диапазона размеро-ростов (что мы у себя и делаем).

Описанные пример – это один из вариантов использования оператора л_фнк. Его можно использовать для углов, пропорций, вводить при помощи него ограничения на изменения параметров и т.д. И понятно, что у него нет аналога при ручном построении – только то, что есть в голове у конструктора. Большая часть знаний конструктора вполне поддается алгоритмизации и записи в виде формул или алгоритмов. Язык программирования позволяет выявить эти знания и перевести их в формальную и читабельную форму.

Математика позволяет решать задачи двумя способами: конечная формула, куда можно подставить начальные значения и получить ответ и численные методы, где ответ получается последовательными приближениями. Если смотреть очень тщательно, то в большинстве случаев конечная формула дает приблизительный ответ (например, квадратный корень из 2 – мы не можем записать его точное значение ввиду его иррациональности). А численные методы могут за небольшое количество итераций дать ответ с приемлемой точностью. Поэтому что использовать в каждом конкретном случае – решает сам математик. Выстраивая последовательность вычислений он превращается в алгоритмиста, а записывая это на языке программирования становится программистом. А если он описывает порядок построения конструкции швейного изделия, то становится конструктором лекал швейного изделия. Но начало он берет из математики.