基于VLISP和OpenDCL的西裝智能CAD系統(tǒng)的實現(xiàn)

胡長鵬，張巨儉，劉瑞璞

（1.北京服裝學(xué)院 服裝藝術(shù)與工程學(xué)院，北京 100029；2.北京服裝學(xué)院 計算機信息中心，北京 100029）

基于VLISP和OpenDCL的西裝智能CAD系統(tǒng)的實現(xiàn)

胡長鵬1，張巨儉2，劉瑞璞1

（1.北京服裝學(xué)院 服裝藝術(shù)與工程學(xué)院，北京 100029；2.北京服裝學(xué)院 計算機信息中心，北京 100029）

為了提高當(dāng)前服裝企業(yè)在西裝工業(yè)生產(chǎn)過程中的制板效率，結(jié)合權(quán)威的紙樣專家知識庫，研究開發(fā)了一套適合我國服裝行業(yè)的西裝智能CAD系統(tǒng).以VisualLISP和OpenDCL為開發(fā)工具，VisualLISP實現(xiàn)了紙樣程序的智能生成，OpenDCL則建立了符合用戶操作的人機界面，該系統(tǒng)界面友好，在AutoCAD 2010環(huán)境下實現(xiàn)了西裝紙樣的設(shè)計及自動生成，減少了服裝企業(yè)在制板工序中繁瑣的重復(fù)性工作，明顯縮短了企業(yè)生產(chǎn)中對西裝樣板的開發(fā)周期.

VisualLISP；OpenDCL；西裝；智能CAD系統(tǒng)；專家知識庫；AutoCAD；自動生成

目前，國內(nèi)外智能服裝CAD系統(tǒng)的研究[1-9]大多采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)思想來描述服裝結(jié)構(gòu)，以面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言如Visual Basic.NET、Visual C++和Visual C#等作為開發(fā)工具，并通過建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型去實現(xiàn)紙樣的自動生成.該方法研發(fā)周期長，難度大，難以在服裝企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用.本文以我國著名男裝理論與紙樣技術(shù)專家劉瑞璞教授研究的最新紙樣專家知識成果[10-11]作為西裝紙樣智能生成的科學(xué)依據(jù)，基于AutoCAD 2010的Visual LISP和OpenDCL二次開發(fā)環(huán)境，研究并開發(fā)出一套符合大多數(shù)紙樣設(shè)計者習(xí)慣、用戶界面友好、操作方便的西裝智能打板系統(tǒng)，它將目前服裝企業(yè)生產(chǎn)西裝打板工序中繁瑣手工操作部分程序化、規(guī)范化，不僅大幅度提高了紙樣生成效率，而且極大地縮短了西裝成品的開發(fā)周期.該研究方法也能為將來服裝CAD系統(tǒng)真正實現(xiàn)向智能化方向發(fā)展提供有益的參考和借鑒價值.

1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)及工作流程

西裝智能CAD系統(tǒng)中紙樣生成的模型庫和滿足用戶需求的款式庫的建立與獲取均以“專家知識庫”作為基礎(chǔ)，以保證其準(zhǔn)確性和科學(xué)性.該系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示.

專家知識中的平衡原則、多米諾率和比例原則為使用參數(shù)化設(shè)計方實現(xiàn)紙樣智能生成提供了可能.其中心思想是把服裝的功能功效和審美習(xí)慣，即紙樣設(shè)計中的基本規(guī)律和造型法則，按一定的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存到計算機中，讓計算機具有智能功能；需要時也可以隨時通過用戶資料的描述來調(diào)用，這樣就省去了操作人員經(jīng)常重復(fù)操作同一類樣板或制板經(jīng)驗不足的麻煩.

系統(tǒng)工作原理為：用戶進入系統(tǒng)進行問題描述后，在典型款式系統(tǒng)模塊中選取西裝款式，在此基礎(chǔ)上通過專家知識系統(tǒng)生成個性化的紙樣，紙樣在生成后必須通過綜合評價參數(shù)的確認，以確保紙樣在技術(shù)上的正確性.這一系列工作都是由計算機自動完成的，到此時初始樣板生成，由用戶確認，滿意即可制作樣衣.若不滿意對問題進行重新描述，重新自動生成，該系統(tǒng)的工作流程如圖2所示.

2 關(guān)鍵技術(shù)與實現(xiàn)方法

2.1 VLISP與西裝紙樣的生成

VLISP（Visual LISP）[12]是 AutoLISP[13]的換代產(chǎn)品，它與AutoLISP完全兼容，是第三代的AutoCAD LISP語言.VLISP提供了一個完整的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），包括編譯器、調(diào)試器和其他工具，可以提高二次開發(fā)的效率.另外，VLISP解決了源程序保密性差的問題，提供了工具用于發(fā)布獨立的應(yīng)用程序.由于VLISP應(yīng)用程序的交互性良好，可直接調(diào)用幾乎所有的Auto－CAD命令來實現(xiàn)其強大的圖形顯示、編輯和處理能力.傳統(tǒng)的面向?qū)ο蟮奶幚矸椒ㄖ胁捎肳indows圖形設(shè)備接口 GDI（Graphic Device Interface）/GDI+（Graphic Device Interface Plus）繪制紙樣曲線時，需要多次設(shè)定該曲線的張力系數(shù)并測試出與專家知識中要求最吻合時才能確認曲線輪廓形狀，非常麻煩；而VLISP在曲線繪制（如紙樣中袖隆弧線、大小袖山曲線等）及修正等方面表現(xiàn)得更加方便快捷，這會極大地縮短開發(fā)周期，提高系統(tǒng)研發(fā)效率.這也是本文選擇VLISP工具作為開發(fā)紙樣智能生成程序的一個重要原因.本系統(tǒng)中紙樣生成程序均由VLISP來完成，主要包括開身設(shè)計和部件設(shè)計，如圖3所示.

2.2 OpenDCL可視化界面開發(fā)工具

在AutoCAD二次開發(fā)中，傳統(tǒng)的對話框編程語言DCL和PDB沒有一個可視化的編程環(huán)境，主要依靠開發(fā)者手工寫入代碼，且與VLISP的數(shù)據(jù)交換和相互控制實現(xiàn)起來比較麻煩，難于掌握；另一種開發(fā)工具Microsoft Visual Basic for Applications（VBA）是一個基于對象的編程環(huán)境，能提供豐富的開發(fā)功能，但是當(dāng)同VLISP進行大量數(shù)據(jù)通信的時候，VBA是向Auto－CAD發(fā)送大量命令響應(yīng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞的，這會明顯影響程序運行的穩(wěn)定性和速度.

而OpenDCL[14]是一款可視化的界面制作工具，且是一款完全免費的開源軟件，起源于3rd Day軟件公司著名的商業(yè)軟件ObjectDCL.它擁有非常齊全的控件，豐富的函數(shù)，完全支持AutoCAD內(nèi)嵌的AutoLISP語言，因此在同VLISP進行通信傳遞數(shù)據(jù)很方便.開發(fā)者可以登錄OpenDCL官方網(wǎng)免費下載，目前它的最新版本是OpenDCL.Runtime.6.0.0.27.msi和OpenDCL.Studio.ENU.6.0.0.27.msi，前者提供OpenDCL必需運行環(huán)境，后者提供其開發(fā)環(huán)境.OpenDCL編輯的對話框存儲為.odcl文件.該系統(tǒng)中由OpenDCL開發(fā)款式設(shè)計系統(tǒng)部分如圖4所示.

2.3 驅(qū)動程序與菜單接口技術(shù)

在默認路徑安裝OpenDCL后會在 C：Program FilesCommon FilesOpenDCL文件夾下面生成有Open DCL.18.arx這個動態(tài)鏈接文件，該文件是OpenDCL實現(xiàn)對話框的核心文件，它定義了OpenDCL所有控件的LISP函數(shù)，因此需要在AutoCAD 2010運行前加載OpenDCL.18.arx.并且，創(chuàng)建對話框以前需要創(chuàng)建一個對話框驅(qū)動程序的框架，如開發(fā)圖3中款式設(shè)計系統(tǒng)界面，可將對話框文件命名為MyClothes.odcl，指定關(guān)聯(lián)的VLISP程序后，就可以通過如下代碼實現(xiàn)程序運行時候顯示款式設(shè)計系統(tǒng)主界面給顧客，供顧客通過提示操作去挑選中意的西裝款式.

用戶打開AutoCAD 2010即進入西裝智能打板系統(tǒng)，由于OpenDCL環(huán)境和AutoCAD可同時運行，通過Microsoft ActiveX Automation接口可與AutoCAD建立通信，這三者的結(jié)合也可為VLISP應(yīng)用程序發(fā)送或檢索數(shù)據(jù)提供功能強大的接口，因此，本文中對于智能系統(tǒng)菜單的開發(fā)是通過OpenDCL接口程序?qū)崿F(xiàn)的.

3 系統(tǒng)應(yīng)用實例

啟動AutoCAD 2010軟件，進入系統(tǒng)初始化界面，在菜單欄里選擇“款式設(shè)計”進入如圖4所示的款式設(shè)計系統(tǒng)，確認款式后系統(tǒng)提示進入輸入顧客尺寸部分，這時需分別輸入顧客的量體參數(shù)（胸圍、背長和袖長數(shù)據(jù)），即可進入“紙樣高級設(shè)計系統(tǒng)”界面，如圖5所示.

用戶可以根據(jù)顧客體型或參考專家知識去選擇西裝紙樣的開身設(shè)計，如應(yīng)用本文系統(tǒng)給顧客設(shè)計O版加省六開省紙樣并生成初級板樣（O版體型適合有啤酒肚的男士）.選擇“O版加省六開省”，這時系統(tǒng)提示用戶是否對O版進行修正調(diào)整，對于某些特體體型如啤酒肚不明顯可以根據(jù)專家知識的提示適量減少相應(yīng)的參數(shù)值，用戶確認后，紙樣程序即生成，最終生成的紙樣如圖6所示.

完成紙樣生成后就可以為顧客制作樣衣或再次修板，為使整個智能CAD系統(tǒng)更加實用和專業(yè)，本系統(tǒng)中增加了紙樣分離功能并為顧客建立了個人數(shù)據(jù)庫.紙樣分離功能讓計算機即時對顧客的紙樣進行自動分片，通過專業(yè)輸出設(shè)備，很方便地進行裁片；而顧客個人數(shù)據(jù)庫的建立，使系統(tǒng)能及時記錄顧客選擇的款式信息、量體參數(shù)和紙樣調(diào)整等信息，這對于保持良好的顧客關(guān)系和維系顧客忠誠，發(fā)揮著重要作用.

4 結(jié)論

本文介紹了一種基于VLISP和OpenDCL開發(fā)工具并在AutoCAD2010環(huán)境下實現(xiàn)了西裝紙樣的設(shè)計及自動生成，舍棄了采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的傳統(tǒng)開發(fā)思想，從一個新的角度實現(xiàn)了西裝紙樣設(shè)計及自動生成.在系統(tǒng)界面上，改善了以往AutoCAD二次開發(fā)中界面難以達到友好的問題，并在系統(tǒng)的交互設(shè)計中提出了一種解決系統(tǒng)因大量數(shù)據(jù)傳遞易引起系統(tǒng)崩潰問題的新辦法.

目前該系統(tǒng)已做了多款典型西裝紙樣的驗證實驗，通過對不同樣衣的數(shù)據(jù)分析可知，本系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了專家知識庫中對計算機生成的西裝紙樣精確性的要求，且效果比較理想.該系統(tǒng)的研發(fā)思路和開發(fā)方法同樣也可以應(yīng)用在女裝和童裝方向.

[1]張鴻志.服裝CAD原理與應(yīng)用[M].北京：中國紡織出版社，2005：139-150.

[2]劉 雁，耿兆豐.智能服裝設(shè)計系統(tǒng)研究[J].東華大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2003，29（2）：68-70.

[3]張 琦，張文斌，張渭源.服裝PDS紙樣自動生成專家系統(tǒng)的研究[J].中國紡織大學(xué)學(xué)報，2000，26（5）：62-64.

[4]張 恒，張 欣.實用于服裝量身定制的紙樣自動生成法研究[J].針織工業(yè)，2005，27（12）：29-31.

[5]朱江暉，閻玉秀.服裝紙樣模塊化設(shè)計探討[J].浙江理工大學(xué)學(xué)報，2007，24（4）：390-394.

[6]周 綺.可持續(xù)服裝CAD平臺開發(fā)與研究（男裝西服系列）[D].天津：天津工業(yè)大學(xué)，2003.

[7]SMITH B.Buyer-seller relationships：Product characteristic as determinants of quick response implementation for US[J].International Journal of Clothing&Technology，1998，15（1）：76-92.

[8]MORGAN R M，HUNT S D.Feature-based reverse engineering of mannequin for garment design[J].CAD Computer Aided Design，1999，31（l2）：751-759.

[9]GOMMANS M，KRISHNAN K S，SCHEFFOLD K B.Development of two-dimensional apparel CAD system[J].Journal of Clothing and Technology Research，2001，3（1）：43-58.

[10]劉瑞璞，黎晶晶，劉 莉.西裝紙樣自動生成系統(tǒng)及研究方法：中國，ZL200610000046.9[P].2007-07-11.

[11]劉瑞璞.服裝紙樣設(shè)計原理與應(yīng)用（男裝篇）[M].北京：中國紡織出版社，2008：115-154.

[12]周樂來，馬 倩.AutoCAD2008 Visual LISP二次開發(fā)從入門到精通[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[13]郭秀娟.AutoLISP語言程序設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：24-147.

[14]張新運，姚慧，曹巖.AutoCAD可視化對話框開發(fā)工具OpenDCL使用簡介[J].西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，29（5）：432-436.

Realization of intelligent CAD systems of suits production based on VLISP and OpenDCL

HU Chang-peng1，ZHANG Ju-jian2，LIU Rui-pu1
（1.School of Fashion Art and Engineering，Beijing Institute of Fashion Technology，Beijing 100029，China；2.School of Computer Information Center，Beijing Institute of Fashion Technology，Beijing 100029，China）

In order to improve the current efficiency of the clothing enterprises in the process of production of suits， and in combination with the authority of the plate expert knowledge，a new intelligent CAD system of suits production was developed suitable for China′s garment industry.With Visual LISP and OpenDCL as the development tools， Visual LISP realized the intelligent generation of the pattern program， while OpenDCL established a user-friendly interface，which resulted in the design and automatic generation of the suits patterns under the environments of AutoCAD 2010，the repetitive work of the redundant process of plate-production was reduced and the production efficiency of the enterprises was raised conspicuously.

VisualLISP；OpenDCL；suits；intelligent CAD system；expert knowledge；AutoCAD；automatic generation

TS941.26

A

1671－024X（2010）05－0033－04

2010-07-18 基金項目：北京市屬高等學(xué)校學(xué)術(shù)創(chuàng)新團隊計劃項目（RCQJ02100216）

胡長鵬（1983—），男，碩士研究生.

張巨儉（1963—），男，教授，碩士生導(dǎo)師.E-mail：jsjzjj@bift.edu.cn