三維服裝設(shè)計(jì)虛擬技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用研究

摘要：介紹了我國服裝CAD技術(shù)與電子商務(wù)的發(fā)展與現(xiàn)狀。針對電子商務(wù)營銷中存在的誠信、動(dòng)態(tài)實(shí)物展示缺失，不能滿足網(wǎng)民的個(gè)性化和專業(yè)化的需求等問題，提出了構(gòu)建新一代電子商務(wù)虛擬展示平臺結(jié)構(gòu)框架的設(shè)想。著重闡述了服裝電子商務(wù)中三維虛擬關(guān)鍵技術(shù)，包括人體模型生成、在線試表、動(dòng)態(tài)展示等。

關(guān)鍵詞：服裝CAD；電子商務(wù)；虛擬技術(shù)；動(dòng)畫效果；模型

0 引言

中國是十三億人口的大國，是全世界最大的服裝消費(fèi)國和生產(chǎn)國。近幾年中國的服裝業(yè)有著較大的發(fā)展，服裝業(yè)的發(fā)展大大推動(dòng)了中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。2005年紡織服裝的總產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的十分之一，并已連續(xù)五年出口創(chuàng)匯順差第一，服裝產(chǎn)業(yè)一直為中國出口創(chuàng)匯作出了巨大的貢獻(xiàn)。同時(shí)中國已成為全世界最大的服裝生產(chǎn)加工基地，全世界每三件服裝，其中一件來自于中國生產(chǎn)。

20世紀(jì)末期我國最大服裝企業(yè)產(chǎn)品銷售收入不足50億元，銷售收入上億的企業(yè)為數(shù)不多，而2007年，我國最大的服裝企業(yè)銷售收入已近200億，銷售收入上億的企業(yè)比比皆是。2008年，是我國服裝行業(yè)發(fā)展歷史上極不尋常的一年，行業(yè)發(fā)展步入了一個(gè)新的歷史階段。在前所未有的復(fù)雜多變的環(huán)境下，產(chǎn)業(yè)加速調(diào)整、升級，產(chǎn)業(yè)新格局日漸清晰。

2008年的紡織服裝市場，在多種不利因素疊加影響之下，從高峰轉(zhuǎn)向了低谷。然而，在全球金融海嘯的犬背景下，不少紡織服裝專業(yè)市場在考慮“過冬”策略的時(shí)候，不約而同想到了電子商務(wù)，尤其是“B2B(企業(yè)對企業(yè))”電子商務(wù)。與此同時(shí)，阿里巴巴、慧聰?shù)取癇2B”電子商務(wù)平臺也及時(shí)把目標(biāo)瞄準(zhǔn)紡織服裝專業(yè)市場。目前我國網(wǎng)民數(shù)量達(dá)到2.98億，躍居世界第一，這為中小企業(yè)“B2B”電子商務(wù)的發(fā)展打下基礎(chǔ)，使得內(nèi)銷市場呈現(xiàn)出穩(wěn)中走強(qiáng)的趨勢。

2009年將是中國服裝業(yè)發(fā)展歷史上值得關(guān)注的一年，國際金融危機(jī)尚未見底，嚴(yán)重后果還會(huì)進(jìn)一步顯現(xiàn)，外部環(huán)境將更加嚴(yán)峻。當(dāng)前，國務(wù)院原則通過了調(diào)整振興紡織工業(yè)和裝備制造業(yè)的規(guī)劃、信息產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃，兩個(gè)規(guī)劃強(qiáng)調(diào)必須以自主創(chuàng)新、技術(shù)改造、淘汰落后、優(yōu)化布局為重點(diǎn)，推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，鞏固和加強(qiáng)對就業(yè)和惠農(nóng)的支撐地位，推進(jìn)我國紡織工業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變。規(guī)劃對紡織產(chǎn)業(yè)重新進(jìn)行了發(fā)展定位，政策將引導(dǎo)行業(yè)走出困境。

整合服裝企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)資源及電子商務(wù)技術(shù)，發(fā)展新型服裝電子商務(wù)系統(tǒng)，將是擴(kuò)大內(nèi)需的最好途徑，也是未來信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

1 我國服裝企業(yè)中CAD技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

企業(yè)的發(fā)展離不開一個(gè)合作而富有創(chuàng)新的團(tuán)隊(duì)。對于我國一些勞動(dòng)密集型制造業(yè)企業(yè)而言，其技術(shù)改革與創(chuàng)新極為重要，特別是信息化建設(shè)必將成為一個(gè)重要趨勢。制造企業(yè)數(shù)字化建設(shè)的核心是產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造及相關(guān)數(shù)字化技術(shù)的集成。CAD作為信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，將計(jì)算機(jī)高速、海量數(shù)據(jù)存儲及處理和挖掘能力與人的綜合分析及創(chuàng)造性思維能力結(jié)合起來，對加速工程和產(chǎn)品的開發(fā)、縮短設(shè)計(jì)制造周期、提高質(zhì)量、降低成本、增強(qiáng)企業(yè)市場競爭能力與創(chuàng)新能力發(fā)揮著重要作用。

三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)是企業(yè)信息化的重要技術(shù)基礎(chǔ)，也是企業(yè)進(jìn)軍國際市場的入場券。

通過三十多年的努力，CAD技術(shù)在基礎(chǔ)理論及軟件技術(shù)方面日趨成熟，先后推出了Proffingineer，UG11，IDEAS CATM，Solidworks，SolidEdse等許多優(yōu)秀的CAD系統(tǒng)，在航空航天、機(jī)械電子、建筑工程、紡織服裝等制造業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，大大提高了制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平。據(jù)國外研究，應(yīng)用三維CAD設(shè)計(jì)技術(shù)可降低工程設(shè)計(jì)成本13-30％；可減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)到投產(chǎn)時(shí)間30～60％；提高產(chǎn)品質(zhì)量5～15倍；增加分析問題的廣度和深度能力3～35倍；提高產(chǎn)品作業(yè)生產(chǎn)率40-70％；提高投入設(shè)備的生產(chǎn)率2～3倍；減少加工過程30～60％；降低人工成本5～20％。因此，CAD技術(shù)大有可為。

1，1服裝三維GAD軟件應(yīng)用現(xiàn)狀

在我國，三維數(shù)字化設(shè)計(jì)市場幾乎被外國公司的產(chǎn)品所壟斷，一些企業(yè)花費(fèi)大量外匯引進(jìn)國外三維數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，因技術(shù)的掌握問題和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的差距等諸多因素，或被閑置或使用效率低下，難以普及推廣應(yīng)用。在尊重知識產(chǎn)權(quán)和加入WTO的新形勢下，國內(nèi)企業(yè)對符合國情、功能適用、價(jià)格適中的國產(chǎn)軟件的呼聲愈來愈高。

隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對服裝的質(zhì)量和合體性、個(gè)性化的要求越來越高，現(xiàn)有的二維服裝CAD技術(shù)已經(jīng)不能滿足紡織服裝業(yè)的CAD應(yīng)用要求，服裝CAD迫切需要由目前的平面設(shè)計(jì)發(fā)展到立體設(shè)計(jì)。因此，近年來國內(nèi)外均在三維服裝CAD、虛擬現(xiàn)實(shí)服裝設(shè)計(jì)等方面開展了理論研究和實(shí)踐應(yīng)用。

服裝三維CAD有別于二維CAD的地方在于：它是在三維人體測量建立起的人體數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，通過對模型的交互式三維立體設(shè)計(jì)，然后生成二維的服裝樣片。它主要解決人體三維尺寸模型的建立及局部修改、三維服裝原型設(shè)計(jì)、三維服裝覆蓋及濃淡處理、三維服裝效果顯示特別是動(dòng)態(tài)顯示和三維服裝與二維衣片的可逆轉(zhuǎn)換等問題。

三維服裝CAD的基礎(chǔ)是三維人體測量，主要包括人體數(shù)據(jù)庫的建設(shè)、獲取人體幾何參數(shù)數(shù)據(jù)建立人體模型，并結(jié)合虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)試穿和展示的效果。

目前在國外市場上的三維服裝CAD的應(yīng)用主要有兩類：

一是用于量身定做：針對特定客戶人體的參數(shù)測量及其對服裝款式的特定要求(如放松量、長度、寬度等方面的喜好信息)，進(jìn)行服裝設(shè)計(jì)，再生成相應(yīng)的平面服裝樣片。此類產(chǎn)品可利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)，其中以美、英、法、德、日、瑞士的系統(tǒng)較為先進(jìn)。

二是用于模擬試衣系統(tǒng)：通過對顧客體型的三維測量，進(jìn)行互動(dòng)服裝設(shè)計(jì)，再生成相應(yīng)的平面服裝樣片。這類應(yīng)用也可利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行電子商務(wù)的遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)。如美國的Land’send公司在互聯(lián)網(wǎng)上可建立顧客的人體虛擬模型，通過顧客的簡單操作，可試穿該公司所推出的服裝，還可進(jìn)行立體互動(dòng)設(shè)計(jì)，直到顧客滿意為止。

現(xiàn)在國外的一些產(chǎn)品已基本能實(shí)現(xiàn)三維服裝穿著、搭配設(shè)計(jì)和修改，可以反映服裝穿著運(yùn)動(dòng)舒適性的動(dòng)畫效果，還能模擬不同布料的三維懸垂效果，實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)等功能。其中美國、日本、瑞士等國家研究開發(fā)的三維服裝CAD軟件比較先進(jìn)，如美國CDI公司推出的CONCEPT 3D服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)、法國力克公司的3D系統(tǒng)、美國格伯公司的AM-EE-SW 3D系統(tǒng)、加拿大PAD公司的3D系統(tǒng)、日本東洋紡織公司的3D系統(tǒng)等都有著比較強(qiáng)大的功能。

我國是服裝大國，但在服裝的先進(jìn)技術(shù)方面起步較晚。國內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究雖已取得初步進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了仿三維CAD設(shè)計(jì)，但與國外的技術(shù)水平還有較大距離。近年來只有香港科技、北京長峰科技公司、北京服裝學(xué)院、中山大學(xué)、杭州愛科公司和深圳盈寧公司等開始了服裝三維覆蓋模式款式試衣系統(tǒng)的開發(fā)，且僅有部分軟件進(jìn)入了商品化階段。

1.2服裝CAD技術(shù)發(fā)展趨勢

近幾年來，以計(jì)算機(jī)為核心的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子商務(wù)、數(shù)據(jù)庫等深刻地影響了CAD技術(shù)。新的制造方式，如分散化網(wǎng)絡(luò)制造，面向客戶的大批量定制等也對CAD系統(tǒng)提出了新的要求，使得行業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造資源能夠在更廣的范圍中得到應(yīng)用，通過Web技術(shù)、ASP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的協(xié)同，建立起全行業(yè)的軟件服務(wù)體系。由于面向行業(yè)CAD系統(tǒng)的個(gè)性化，國外技術(shù)的競爭力相對比較薄弱，這是我國CAD領(lǐng)域縮短差距的良好機(jī)遇。隨著企業(yè)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的跨越式發(fā)展，CAD本身也將面臨全面升級。因此，我國的CAD軟件技術(shù)具有很大發(fā)展空間。

(1)面向行業(yè)的設(shè)計(jì)過程的集成化。建立與CAM、MIS、PDM、ERP等的接口與集成是服裝CAD系統(tǒng)發(fā)展的另一個(gè)趨勢。

(2)服裝設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)化。在全球化的生產(chǎn)經(jīng)營模式下，基于網(wǎng)絡(luò)的CAD系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和標(biāo)準(zhǔn)化，另一方面，產(chǎn)品的并行設(shè)計(jì)則可為CAD系統(tǒng)的高效快速提供支持。為了有效提升市場規(guī)模及產(chǎn)品利潤，服裝CAD與電子商務(wù)的融合是必然的趨勢。

(3)虛擬技術(shù)的融合。綜合運(yùn)用視覺、聽覺、觸覺虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)，在電腦顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下進(jìn)行服裝設(shè)計(jì)。

(4)服裝設(shè)計(jì)智能化：服裝CAD產(chǎn)品將朝著高智能化的方向發(fā)展，通過建立更多的服裝樣板模塊及設(shè)計(jì)向?qū)樵O(shè)計(jì)人員提供智能支持。這些智能支持包括自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)、自糾錯(cuò)、并行搜索、聯(lián)想記憶、模式識別、知識自動(dòng)獲取等。

2 我國服裝電子商務(wù)技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1電子商務(wù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

隨著我國加入WTO，企業(yè)的發(fā)展面臨著發(fā)展和挑戰(zhàn)的危與機(jī)并存的形勢，近年來，全球信息技術(shù)快速融合，加快了信息化建設(shè)的進(jìn)程，促使電子商務(wù)逐漸成為時(shí)尚的潮流，并在悄然改變著人們的消費(fèi)和生活觀念。

隨著網(wǎng)絡(luò)的深入、普及和開放，隨著技術(shù)手段的大大加強(qiáng)，服裝電子商務(wù)市場的增長速度大大超乎國人的想象。同時(shí)，通過淘寶、PPG等一大批先行者對市場不遺余力地培育，通過對網(wǎng)民消費(fèi)思維、消費(fèi)習(xí)慣的引導(dǎo)，各網(wǎng)站大力加強(qiáng)用戶體驗(yàn)，不斷推出滿足用戶需求的新產(chǎn)品，讓網(wǎng)絡(luò)購物與實(shí)地購物的差別越來越小，甚至在某些方面實(shí)現(xiàn)了超越。如今服裝電子商務(wù)領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入快速成長期，開始逐漸引爆流行，成為都市白領(lǐng)的消費(fèi)新寵。

據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)預(yù)測分析：2008年上半年中國網(wǎng)民總規(guī)模已達(dá)到2.53億人，其中增長最快的是18-24歲的青年人群。通過用戶是否在網(wǎng)上購買服裝類商品的統(tǒng)計(jì)得出了網(wǎng)絡(luò)購物用戶規(guī)模，2007年達(dá)到2756萬人，2008年接近5000萬，預(yù)計(jì)2011年年服裝網(wǎng)絡(luò)購物用戶規(guī)模將達(dá)到1.78億。具體如圖1所示。

2.2現(xiàn)有服裝電子商務(wù)的技術(shù)瓶頸

由于現(xiàn)有服裝電子商務(wù)平臺是基于二維的圖片展示的方式，顧客將在網(wǎng)上看到實(shí)物效果圖，沒有動(dòng)態(tài)的立體展示效果，不能很好地判斷產(chǎn)品的質(zhì)量和效果，會(huì)產(chǎn)生扭曲心理；往往買到的實(shí)物不如效果圖里的好，或者所買的衣服尺寸、大小等不符合自己的身體特征要求等，這樣必然會(huì)帶來一些麻煩。為此，我們認(rèn)為現(xiàn)有電子商務(wù)技術(shù)將有以下兩方面的發(fā)展需求：

(1)個(gè)性化趨勢

個(gè)性化定制信息將有需求的強(qiáng)勁，個(gè)性化商品偏好的深度參與成為必然?；ミB網(wǎng)的出現(xiàn)，發(fā)展和普及本身就是對傳統(tǒng)秩序型經(jīng)濟(jì)社會(huì)組織中個(gè)人的一種解放，使個(gè)性的張揚(yáng)和創(chuàng)造力的發(fā)揮有了一個(gè)更加有利的平臺，也使消費(fèi)者主權(quán)的實(shí)現(xiàn)有了更有效的技術(shù)基礎(chǔ)。在這方面，個(gè)性化定制信息需求和個(gè)性化商品需求將成為發(fā)展方向，消費(fèi)者把個(gè)人的偏好將滲入到商品的設(shè)計(jì)和制造過程中去。對所有面向個(gè)人消費(fèi)者的電子商務(wù)活動(dòng)來說，提供多樣化的比傳統(tǒng)商業(yè)更具有個(gè)性化的服務(wù)，是決定今后成敗的關(guān)鍵因素。

(2)專業(yè)化趨勢

面向消費(fèi)者的垂直型網(wǎng)站和專業(yè)化網(wǎng)站前景看好，面向行業(yè)的專業(yè)電子商務(wù)平臺發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>

電子商務(wù)專業(yè)化的趨勢可以分為以下兩個(gè)方面：

一是面向個(gè)人消費(fèi)者的專業(yè)化趨勢。要滿足消費(fèi)者個(gè)性化的要求，提供專業(yè)化的產(chǎn)品線和專業(yè)水準(zhǔn)的服務(wù)至關(guān)重要。今后若干年內(nèi)我國上網(wǎng)人口仍將是以中高收入水平的人群為主，他們購買力強(qiáng)，受教育程度高，消費(fèi)個(gè)性化需求比較強(qiáng)烈。所以相對而言，提供一條龍服務(wù)的垂直型網(wǎng)站及某類產(chǎn)品和服務(wù)的專業(yè)網(wǎng)站發(fā)展?jié)摿Ω蟆?/p>

二是面向企業(yè)客戶的專業(yè)化趨勢。對B2B電子商務(wù)模式來說，以大的行業(yè)為依托的專業(yè)電子商務(wù)平臺前景看好。

3 新一代服裝電子商務(wù)虛擬展示平臺的框架設(shè)想

根據(jù)我國服裝CAD技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平，結(jié)合電子商務(wù)發(fā)展的趨勢，重點(diǎn)解決服裝企業(yè)網(wǎng)絡(luò)營銷中的瓶頸問題，我們提出了開發(fā)新一代服裝電子商務(wù)虛擬展示平臺的構(gòu)想，意在爭取在現(xiàn)有服裝CAD技術(shù)基礎(chǔ)上，融合電子商務(wù)技術(shù)，打造集產(chǎn)品展示、網(wǎng)絡(luò)銷售、在線試衣、虛擬動(dòng)態(tài)效果演示、物流配送、售后服務(wù)于一體的新型電子商務(wù)平臺，加快個(gè)性化服裝電子商務(wù)的發(fā)展。

在該框架下，主要的關(guān)鍵技術(shù)有以下三個(gè)方面：

(1)個(gè)性化三維人體模型生成技術(shù)。包含了編輯的所有必要功能，能處理各種輸入數(shù)據(jù)，以此建立人體模型，對模型可以做幾何變換。同時(shí)也可以上傳或使用數(shù)碼攝像頭獲取自己的頭像，將二維圖片轉(zhuǎn)換成三維逼真的個(gè)人頭像模型一，再輸入相應(yīng)的三圍等參數(shù)，形成個(gè)性化的個(gè)人人體模型，為方便下一步動(dòng)態(tài)演示做準(zhǔn)備。

(2)動(dòng)態(tài)演示虛擬技術(shù)。生成服裝并可以動(dòng)態(tài)修改服裝屬性和參數(shù)。提供服裝展示用的場景編輯器，可生成T型臺、三維建筑場景、自然景觀等。采用游戲引擎的技術(shù)演示服裝效果，并可以錄制播放。這里重點(diǎn)要解決的是面料皺感、衣服垂感、發(fā)絲飄逸感等技術(shù)問題。

(3)在線著衣技術(shù)。根據(jù)人體模型及服裝和所輸入的相應(yīng)參數(shù)，進(jìn)行著裝，體現(xiàn)試穿效果，顯示合體程度，以及哪些面片需要修改。系統(tǒng)提供足夠繁多的款式庫，用戶可從中選擇自己喜歡的服裝款式。使用攝像頭或數(shù)字相機(jī)拍攝多個(gè)角度的全身照片可通過網(wǎng)絡(luò)提交給試衣系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)用戶提供的照片，用基于圖像的人體模型重構(gòu)方法對照片進(jìn)行目標(biāo)提取和跟蹤，生成和用戶的身體數(shù)據(jù)類似的虛擬人體模型，然后用戶就可以從試衣系統(tǒng)中觀察自己試穿服裝的效果，查看各個(gè)側(cè)面的展示效果。

4 結(jié)束語

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，服裝CAD與電子商務(wù)的融合是必然的趨勢。在越來越專業(yè)化、全球化的生產(chǎn)經(jīng)營模式下，企業(yè)基于網(wǎng)絡(luò)的CAD系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品的并行設(shè)計(jì)也將為CAD系統(tǒng)的高效快速提供支持。為有效提升市場規(guī)模及產(chǎn)品利潤，一種基于Internet的服裝企業(yè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控系統(tǒng)即將問世，它將為服裝設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)化和服裝企業(yè)信息化提供了有效的技術(shù)支撐。在該項(xiàng)目研究的基礎(chǔ)上，我們將試圖研究基于Internet的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)平臺，實(shí)現(xiàn)真正意義上的集個(gè)性化服裝設(shè)計(jì)、訂制、營銷、配送、服務(wù)于一體的電子商務(wù)平臺。