通过前两节的分析研究与验证发现，采用2205组数据建立的回归模型，对于大多数织物的主要悬垂性指标的模拟都存在一定的差异，这主要是因为对于不同材质的织物与虚拟织物属性参数之间的相关性不同，有的与弯曲相关性高，有的却与密度相关性高，故不能仅以几个主要的悬垂指标建立可以覆盖所有织物的回归方程，如悬垂系数、波纹数、平均峰高等。为了更加准确地预测虚拟织物的悬垂形态，本研究对不同材质的织物进行分类，对每种织物悬垂指标求取回归方程，以更加准确预测虚拟织物的悬垂形态。本节以精纺毛织物为例，讲述虚拟精纺毛织物的模拟研究。读者可参照此方法，对其他类型的织物进行分析研究。

一、虚拟织物悬垂指标与其属性参数的相关分析

本研究主要针对精纺毛织物，选择具有代表性的41块精纺毛织物，用YG811L型织物动态悬垂性风格仪在静态下测量织物，YG811L型织物动态悬垂性风格仪测量的织物静态指标包括悬垂系数、悬垂度、投影等效圆直径、投影周长、织物两波谷之间面积的平均差率、织物波峰（或波谷）处半径的平均差率、悬垂曲线（或波纹）形态系数、悬垂波数、悬垂曲线（波纹）均匀度、波峰与波谷之间夹角的平均差率、美感系数、活泼率。由于仪器所提供的指标有限，本研究采用北京服装学院张辉博士研发的Draping Image Processing软件，利用YG811L型织物动态悬垂性风格仪产生的图像，补充求得41块精纺毛织物的其他悬垂性指标。

由41块精纺毛织物悬垂性能指标试验结果得知，这41块精纺毛织物的悬垂系数集中分布在24～53，波纹数集中分布在4.8～6。由于不同种类的织物悬垂性能存在差异，悬垂系数与波纹数集中分布的范围也不一样，为了准确地模拟精纺毛织物的悬垂性能，从最初的2205组虚拟织物实验数据中筛选出符合精纺毛织物悬垂系数和波纹数的实验组，共198组。利用这198组数据对虚拟织物悬垂性指标与其属性参数进行相关分析，分析结果见表6-22。

表6-22　虚拟织物悬垂性指标与三维服装CAD软件中虚拟织物属性参数的相关分析结果

从表6-22数据可知，悬垂系数、波纹数、平均波谷夹角、平均峰高、平均谷高5个指标与虚拟织物属性参数中的弹力、剪切刚度、弯曲、曲率、弯曲刚度、密度存在相关性，显著性均小于0.05。除了平均峰高与弯曲中度相关，其他指标均与弯曲高度相关；各悬垂性指标与弹力、剪切刚度、密度弱相关或非常弱相关，与曲率、弯曲刚度非常弱相关。由此可推断，在三维模拟软件中，弯曲是影响虚拟织物悬垂性能的重要参数。

二、建立虚拟织物属性参数与悬垂性指标的回归方程

分别以悬垂系数、波纹数、形状因子、平均波峰夹角、平均波谷夹角、平均峰高、平均谷高、平均峰宽为因变量，以弹力、剪切刚度、弯曲、曲率、弯曲刚度、密度为自变量进行线性回归分析。回归方程见式（6-26）～式（6-33），线性回归方程修正R2见表6-23。

表6-23　线性回归方程修正R2

式中：X1为弹力，X2为剪切刚度，X3为弯曲，X4为曲率，X5为弯曲刚度，X6为密度。

在这198组虚拟织物测试数据中，虚拟织物的参数属性弯曲与其他属性参数的相关线性方程如式（6-34），修正R2=0.759。

对于服装而言，底摆波纹数、底摆展角是评价其悬垂性的主要指标，而底摆展角与平均峰高紧密相关。因此悬垂系数、波纹数、平均峰高可以作为虚拟服装的重要悬垂指标。为控制变量个数，固定对虚拟织物悬垂系数及波纹数影响较小的属性参数取值，其中Buckling Ratio和弯曲刚度取中间值50。将曲率和弯曲刚度不作为回归方程变量，再次建立悬垂系数、波纹数和平均峰高回归方程见式（6-35）～式（6-37）。

三、织物悬垂系数验证试验(www.daowen.com)

应用三维服装虚拟软件模拟服装时，在这些悬垂性参数指标中，悬垂系数、波纹数以及平均峰高是评价服装的悬垂性主要指标。将41块精纺毛织物的悬垂系数、波纹数和平均峰高数值带入到线性方程组[式（6-34）～式（6-37）]中，求得41块精纺毛织物在三维服装虚拟软件中对应的各属性参数值见表6-24，并将相应值输入服装三维虚拟软件中。对每块织物（组数据）进行6次悬垂性模拟实验，求取平均值和标准差，得出虚拟织物的3项主要悬垂性描述指标，并与真实织物的相应悬垂性指标测量结果对比，见表6-25。

表6-24　精纺毛织物在三维服装虚拟软件中对应的各属性参数值

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表6-25　精纺毛织物和虚拟丝织物的主要悬垂性描述指标的结果对比

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将41块虚拟精纺毛织物的悬垂系数、波纹数及平均峰高与41块精纺毛织物的对应悬垂性指标进行均值比较。配对样本t检验是用来检验两个相关样本总体的均值是否存在显著差异性的常用方法。利用SPSS对41块虚拟精纺毛织物的悬垂系数、波纹数及平均峰高与41块精纺毛织物的对应悬垂性指标进行均值比较。经t检验，除5、7、8、15、16、29、33号织物外，大多数虚拟织物的悬垂系数与真实精纺毛织物的悬垂系数均无显著性差异（P＜0.05）；除3、12、21、33、34及38号外，大多数虚拟织物的波纹数与真实精纺毛织物的波纹数均无显著性差异（P＜0.05）。除5、10及35号外，大多数虚拟织物的平均峰高与真实精纺毛织物的平均峰高无显著性差异（P＜0.05）。

由真实精纺毛织物与虚拟精纺毛织物的主要悬垂性指标的t检验结果可以看出，本研究对精纺毛织物的主要悬垂性指标模拟效果比较好，仅有7块织物的悬垂系数有显著差异，6块织物波纹数存在显著差异，3块织物平均峰高存在显著差异，大多数织物的3个悬垂性指标模拟无显著差异。多数产生显著差异的数据出现在弹力、剪切刚度、密度3个虚拟织物的属性参数值在取值范围两端的情况下（5或95）。由于计算机是以粒子网格方式来模拟织物，必然会与真实验织物有一定的差异。同时粒子间距也是影响模拟效果的重要因素。粒子间距越小，模拟越精细，但模拟速度越慢。本研究采用的粒子间距为5mm。当粒子间距小于5mm时，模拟速度会非常缓慢，试验时间会成指数倍增加。

事实上，真实织物测量时悬垂系数也存在差异较大的情况，有时可高达10%。而且，在对服装进行三维模拟时，客观评价指标如悬垂系数和平均峰高的较小差异，无法用肉眼看出对服装所产生的细微差异，因此，对服装进行三维模拟时悬垂性指标允许在一定范围波动。本研究通过悬垂系数、波纹数及平均峰高3个参数，利用回归方程求解计算机三维环境下的虚拟织物物理指标的方法，可以比较好地在三维服装CAD软件中模拟大多数精纺毛织物的悬垂形态，进而为在计算机三维环境下更准确地模拟精纺毛织物的服装形态提供帮助。

四、总结

通过在三维服装CAD软件中建立虚拟织物，并调节虚拟织物在软件中6个属性参数，进行虚拟织物的垂悬性试验。对虚拟织物的属性参数与虚拟织物的悬垂系数、波纹数、形状因子、平均波峰夹角、平均波谷夹角、平均峰高、平均谷高、平均峰宽8个织物悬垂性指标进行线性回归分析，并得到虚拟织物属性参数弹力、剪切刚度、弯曲、密度间的回归方程。最终推导出虚拟织物的悬垂性描述指标与虚拟织物属性参数弹力、剪切刚度、弯曲、密度的线性关系，得到3个线性回归方程。针对精纺毛织物，将真实精纺毛织物的悬垂指标与虚拟精纺毛织物对应的悬垂性指标进行对比检验，虚拟精纺毛织物的悬垂性能模拟结果基本符合预期，可以为在计算机三维环境中比较真实地模拟精纺毛织物的服装提供有价值参考。

本研究中的虚拟织物粒子间距设置为5mm，更小的粒子间距是否能够进一步提高虚拟织物悬垂性能的模拟效果，还需要在计算机运算速度有较大提升后，再进一步研究与验证。