基于3D試衣軟件虛擬縫合的優(yōu)化研究

畢研偉

(大連工業(yè)大學(xué)服裝學(xué)院，遼寧 大連 116034)

?

基于3D試衣軟件虛擬縫合的優(yōu)化研究

畢研偉

(大連工業(yè)大學(xué)服裝學(xué)院，遼寧 大連 116034)

在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，服裝的數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展，其中虛擬試衣技術(shù)貫穿到服裝的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制作、銷(xiāo)售等各個(gè)方面。本文全面分析了服裝虛擬縫合技術(shù)，對(duì)于3D CLO虛擬試衣軟件與美國(guó)PGM系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，針對(duì)其缺點(diǎn)與不足，提出構(gòu)建虛擬人臺(tái)與二維樣片的衣片識(shí)別系統(tǒng)、樣板再生系統(tǒng)與“云”數(shù)據(jù)等一系列優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)三維服裝的快速縫合，優(yōu)化服裝虛擬縫合技術(shù)，提高制作效率，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。

衣片識(shí)別系統(tǒng)；服裝CAD；虛擬試衣技術(shù)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 服裝虛擬試衣系統(tǒng)的概述

虛擬試衣系統(tǒng)是指通過(guò)立體視覺(jué)原理獲得或根據(jù)顧客身體的三維信息，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)構(gòu)造顧客身體的三維模型，將大量的服裝效果圖像存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，顧客可以通過(guò)瀏覽來(lái)選擇自己喜歡的款式，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)圖像處理和圖形學(xué)原理，把顧客自己選擇的服裝“穿”到顧客的三維身體模型上去，顯示出顧客人體三維模型的著裝立體效果圖。

1.1 服裝虛擬縫合技術(shù)的原理及應(yīng)用

CAD技術(shù)所產(chǎn)生的服裝網(wǎng)格模型,用于模擬服裝效果,但沒(méi)有充分與二維服裝CAD 及服裝生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行良好的銜接,使服裝從二維平面到三維的樣片的虛擬縫合技術(shù)成為兩者連接的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。成為國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家研究的重點(diǎn)。例如采用縫合力來(lái)控制2D裁片虛擬縫合、采用質(zhì)子——彈簧模型對(duì)服裝進(jìn)行虛擬模擬，而后又將服裝的縫合工藝設(shè)置縫合對(duì)位及縫合約束來(lái)實(shí)現(xiàn)2D向3D轉(zhuǎn)換[2]。

1.2 國(guó)內(nèi)外服裝虛擬縫合軟件應(yīng)用及對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的虛擬縫合試衣軟件有：

CLO 3D虛擬縫合為上海嘉納紡織品科技有限公司研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了人體掃描—虛擬縫合—模特虛擬展示于一體的智能服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)[3]；美國(guó)PGM 試衣系統(tǒng)是美國(guó)開(kāi)發(fā)研究的，它對(duì)服裝的真實(shí)性效果達(dá)到95%以上，在歐洲與國(guó)內(nèi)江浙一帶具有較大份額[4]。

2 基于3D試衣軟件虛擬縫合技術(shù)的對(duì)比分析

本文希望通過(guò)對(duì)中美兩大代表國(guó)際先進(jìn)水平的3D虛擬縫合試衣軟件進(jìn)行對(duì)比分析，從側(cè)面反映出3D虛擬試衣技術(shù)的成熟性，并對(duì)該類(lèi)虛擬試衣軟件所存在的不足提出優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1 制作流程的對(duì)比分析

圖1 制作流程對(duì)比圖

通過(guò)對(duì)兩款虛擬縫合軟件的制作流程對(duì)比，可見(jiàn)該類(lèi)試衣軟件主要是是由樣板制作、選取人體、虛擬縫合與試衣展示四個(gè)部分構(gòu)成[5]，在這個(gè)過(guò)程中的也存在明顯的差異，通過(guò)對(duì)制作流程的對(duì)比分析，得出存在該類(lèi)試衣軟件的不足。

2.2 3D試衣軟件缺點(diǎn)對(duì)比分析

3D CLO虛擬試衣軟件與美國(guó)PGM虛擬試衣軟件是具有代表性的虛擬縫合軟件，其虛擬縫合技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用到服裝虛擬試衣系統(tǒng)中。其快捷性與便利性無(wú)不反映出該技術(shù)的成熟程度，但在3D試衣軟件中存在的不足與缺陷是直接制約著虛擬縫合技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展因素，以下是對(duì)兩類(lèi)虛擬試衣軟件的缺點(diǎn)的分析：

相同點(diǎn)：縫合過(guò)程中對(duì)于虛擬縫合線(xiàn)的制作容易出現(xiàn)制作錯(cuò)誤，影響服裝的效果；服裝樣板修改后無(wú)法導(dǎo)出；服裝與人體在縫制過(guò)程中，衣片需要反復(fù)調(diào)整位置，位置調(diào)整不對(duì)，容易出現(xiàn)脫落與錯(cuò)位等問(wèn)題。

不同點(diǎn)：3D CLO虛擬試衣軟件對(duì)于復(fù)雜設(shè)計(jì)以及特殊效果的縫制難以實(shí)現(xiàn)。例如流蘇、打結(jié)等效果。美國(guó)PGM虛擬試衣軟件要反復(fù)定義衣片及參數(shù)，包括調(diào)整衣片方向，并衣片需要調(diào)整彎曲率輔助縫合。

總結(jié)：針對(duì)兩類(lèi)虛擬縫合軟件的分析，其不足主要集中在反復(fù)調(diào)整衣片位置、服裝脫離人體、樣板無(wú)法導(dǎo)出、制作過(guò)程繁瑣等方面。

3 虛擬試衣技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

通過(guò)以上針對(duì)3D CLO虛擬試衣軟件與美國(guó)PGM虛擬試衣軟件的對(duì)比分析，對(duì)于兩者共同的不足之處進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，對(duì)該類(lèi)軟件提出以下幾點(diǎn)優(yōu)化方案：

3.1 衣片自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

衣片識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是解決在該類(lèi)虛擬試衣軟件制作過(guò)程中出現(xiàn)容易縫合錯(cuò)誤與反復(fù)調(diào)整的問(wèn)題。依托規(guī)范化的衣片定義與人體區(qū)域定義得以實(shí)現(xiàn)主要分為“衣片—人體”識(shí)別系統(tǒng)與“衣片—衣片”識(shí)別系統(tǒng)。以下是衣片識(shí)別系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)圖：

圖2 衣片自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)圖

(1)衣片—人體的識(shí)別系統(tǒng)

針對(duì)服裝與人體的脫落與錯(cuò)位問(wèn)題，主要是由于服裝與人體位置原始設(shè)定有所偏差，在縫合過(guò)程中，在重力與縫合力等作用力的作用下，服裝難以如同現(xiàn)實(shí)穿衣過(guò)程中將服裝正確的包裹在人體外表面，針對(duì)這一問(wèn)題，我們將引入衣片自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)這一環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)服裝衣片的定義，衣片可以識(shí)別人臺(tái)或人體對(duì)應(yīng)所在區(qū)域，在虛擬縫合過(guò)程中衣片與人體自動(dòng)對(duì)應(yīng)，然后在進(jìn)行縫合，保證了服裝虛擬縫合的正確性，也省去了在服裝虛擬縫合過(guò)程中反復(fù)調(diào)整衣片位置的環(huán)節(jié)。

(2)衣片—衣片的識(shí)別系統(tǒng)

針對(duì)服裝虛擬縫合技術(shù)中的縫合線(xiàn)的制作出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響服裝的效果的問(wèn)題，一方面可以通過(guò)反復(fù)的操作，較為熟練的掌握縫合線(xiàn)的縫合，減少錯(cuò)誤率的產(chǎn)生。另一方面，在引入衣片的識(shí)別系統(tǒng)后，在衣片對(duì)人臺(tái)進(jìn)行識(shí)別的同時(shí)，通過(guò)對(duì)衣片的設(shè)置，使衣片與衣片間具有一定的識(shí)別效果，方便使用者操作，并且簡(jiǎn)便操作，降低錯(cuò)誤率，提高制作效率。

圖3 衣片識(shí)別系統(tǒng)流程圖

3.2 樣板再生系統(tǒng)

針對(duì)服裝版型二次調(diào)整無(wú)法導(dǎo)出，我們將設(shè)定樣板再生系統(tǒng)，完善虛擬縫合軟件的兼容性，將服裝CAD與虛擬縫合軟件更加融合，在虛擬軟件中進(jìn)行調(diào)整的服裝衣片后，軟件將調(diào)整后的3D服裝衣片再生成出2D樣板，實(shí)現(xiàn)從3D-2D的逆向轉(zhuǎn)變，另存為服裝CAD格式。實(shí)現(xiàn)服裝與樣板的一致性，更加便利與快捷。

3.3 “云”數(shù)據(jù)

在服裝虛擬試衣軟件中，各有所長(zhǎng)，但由于技術(shù)與數(shù)據(jù)的限制。數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與擴(kuò)大無(wú)疑該類(lèi)虛擬縫合軟件的短板，通過(guò)分析與調(diào)查，提出“云”數(shù)據(jù)的概念，在這個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代中，數(shù)據(jù)成為一項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)，“云”數(shù)據(jù)的理念是針對(duì)成衣服裝、人體測(cè)量數(shù)據(jù)、縫合信息、面料肌理等數(shù)據(jù)的資源共享，以一種兼容性的格式保存在“云”數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便各類(lèi)軟件在縫合過(guò)程中的使用。通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析，更好的展示虛擬服裝的優(yōu)勢(shì)，以及虛擬試衣系統(tǒng)的推廣與發(fā)展。

4 解決問(wèn)題及市場(chǎng)前景

通過(guò)對(duì)比分析，對(duì)于這類(lèi)軟件虛擬縫合過(guò)程中的不足進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其主要是解決服裝虛擬過(guò)程中，三維空間內(nèi)衣片與人體位置的問(wèn)題，以前是通過(guò)手動(dòng)調(diào)整與嘗試后得到理想穿著效果，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，解決了這一反復(fù)調(diào)整的環(huán)節(jié)，將他設(shè)定為“定義衣片——定義人臺(tái)——衣片與人臺(tái)自動(dòng)識(shí)別——衣片與衣片”，這樣簡(jiǎn)單快捷的方法，提高了整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)的效率與靈活性，同時(shí)提出了樣板再生系統(tǒng)與“云”數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)理念，對(duì)該類(lèi)虛擬試衣軟件的優(yōu)化與發(fā)展提供了嶄新的方向。

5 總結(jié)

虛擬縫合試衣技術(shù)本身就具有極大的市場(chǎng)前景，可用于企業(yè)的樣衣的制作，降低樣衣的制作成本。同時(shí)，也提升用戶(hù)的購(gòu)物體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)基于用戶(hù)數(shù)據(jù)的人體模型與3D虛擬服裝匹配，進(jìn)行網(wǎng)上虛擬試衣的體驗(yàn) 。而對(duì)其縫合領(lǐng)域的優(yōu)化設(shè)計(jì)旨在提高制作的速度，提高這一領(lǐng)域的智能性，與數(shù)字化，方便使用者的操作，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義與市場(chǎng)發(fā)展前景。

[1] 朱廣舟.服裝數(shù)字化設(shè)計(jì)：三維人體建模與虛擬縫合試衣技術(shù)[M].北京：中國(guó)紡織出版社,2014:83.

[2] 甄同妙，吉高卿.基于質(zhì)點(diǎn)-彈簧模型的交互式服裝仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2016.

[3] 王璐璐，王軍.數(shù)字化服裝設(shè)計(jì)的發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新研究[J].山東紡織科技，2016.

[4] 余國(guó)興.3D服裝虛擬技術(shù)模擬成衣過(guò)程[J].中國(guó)紡織，2005.

[5] 唐明浩，何潔.基于立體裁剪知識(shí)的虛擬衣片縫合技術(shù)[J]紡織學(xué)報(bào)，2004.

畢研偉(1993-)，男，漢族，山東淄博人，研究生在讀，大連工業(yè)大學(xué)服裝學(xué)院。

TP391.9

A

1671-1602(2016)22-0028-02