The mathematic basics of developing a 3d shoe last shape using the reverse engineering method.

Authors

  • Тимофій Миколайович Липський Київський національний університет технології та дизайну
  • Лілія Павлівна Чертенко Київський національний університет технології та дизайну
  • Світлана Степанівна Гаркавенко Київський національний університет технології та дизайну

DOI:

https://doi.org/10.18372/2415-8151.16.14332

Keywords:

Shoe last, Mathematic model, Geometric deformation, Reverse engineering, Foot, Tailor-made shoes, Point cloud, 3D environment, CAD

Abstract

A shoe making industry which can offer shoes that fit consumer needs has a decided advantage over its competitors. Next to fashion, shoe fitness and foot comfort is an important selection criterion. The shoe last is the main element that provides the of comfort shoes.

Most of the scientific researches devoted to the topic of computer-aided design of lasts, are focused on finding the optimal ratio of the foot and shoe shape, on the selection of the most suitable last. However, the features of tailor made shoe production often require the creation of a new shoe last shape based on the customer's foot parameters.

This paper is devoted to the development of an algorithm for the method of а new last shape designing for the tailor made shoes in a graphical 3D CAD environment and a mathematic model of its deformation in accordance with the basic parameters of the foot and the last style.

The modeling of the last by reverse engineering involves scanning the original last, which is the basis for creating a new shape by performing some deformations of the original shape. Such deformations can be described mathematically as geometric transformation matrices: displacement, rotation, scale, etc.

In the article for designing a new last shape, the method of calculating the parameters of deformation of the base last shape in accordance with the style and theoretical parameters of the last, obtained based on the foot sizes of the consumer, is proposed. Based on these calculations, an algorithm for the method of modeling a new shoe last using the reverse engineering method was developed and a mathematical model of the geometric deformation of its complex 3d shape, which is performed in the 3d CAD designing process, was calculated.

Author Biographies

Тимофій Миколайович Липський, Київський національний університет технології та дизайну

Аспірант кафедри Конструювання та виробів зі шкіри

Лілія Павлівна Чертенко, Київський національний університет технології та дизайну

канд. техн. наук, доцент кафедри Конструювання та виробів зі шкіри

Світлана Степанівна Гаркавенко, Київський національний університет технології та дизайну

доктор технічних наук, професор, проректор з освітньої діяльності

References

Ильюшин С.В. Разработка методики проектирования обуви в формате 3d с использованием технологий обратного инжиниринга // Автореферат дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук, - Москва, 2014 – 21 с.

Özgü Hafizoglu Özkan A research on footwear and foot interaction through anatomy and human engineering / Izmir, 2005 – 155 р. [in English]

Shuping Xiong, Jianhui Zhao, Zuhua Jiang, Ming Dong (2009) A computer-aided design system for footfeature - based shoe last customization/ Hong Kong, 2009 – р. 11-19 [in English]

L. Kos and J. Duhovnik. A system for footwear fitting analysis. In Proc. International Design. Conference Design, 2002. Р. 1187–1192, [in English]

M. Mochimaru, M. Kouchi, and M. Dohi. Last customization from an individual foot form and design dimensions. Ergonomics, 2000 43(9): р.1301–1313, [in English]

A. Luximon, R. S. Goonetilleke, and K. L. Tsui. Foot landmarking for footwear customization. Computer-Aided Design and Applications, 2005, 2(1): р.11–18, [in English].

Фукин В.А. Развитие теории и методологии проектирования внутренней формы обуви / Фукин В.А., Буй В.Х. Москва, 2015. – 410 с.

Published

2019-12-18

Issue

Section

Статті