基于三維建模技術(shù)的畬鄉(xiāng)女裝虛擬仿真設(shè)計(jì)

黃珍珍， 陳東生

(1.閩江學(xué)院 服裝與藝術(shù)工程學(xué)院，福建 福州 350108；2.閩江學(xué)院 福建省服裝創(chuàng)意設(shè)計(jì)中心，福建 福州 350108)

基于三維建模技術(shù)的畬鄉(xiāng)女裝虛擬仿真設(shè)計(jì)

黃珍珍1，2， 陳東生1，2

(1.閩江學(xué)院 服裝與藝術(shù)工程學(xué)院，福建 福州 350108；2.閩江學(xué)院 福建省服裝創(chuàng)意設(shè)計(jì)中心，福建 福州 350108)

以實(shí)現(xiàn)福建地區(qū)畬族服飾數(shù)字化展示為應(yīng)用背景，在對福建霞浦溪南鎮(zhèn)半月里畬族博物館館內(nèi)收藏的畬族女裝結(jié)構(gòu)和工藝分析的基礎(chǔ)上，提出了一種3Dmax、服裝CAD以及CLO3D 三維建模技術(shù)相結(jié)合的畬族服飾數(shù)字化展示方法。首先在服裝CAD中繪制畬鄉(xiāng)女裝的版型，基于圖像建模技術(shù)完成刺繡紋樣及工藝的圖形建模，然后在 CLO3D軟件中讀取服裝版型和刺繡紋樣圖像，在軟件中實(shí)現(xiàn)畬鄉(xiāng)女裝的三維虛擬縫合。研究得出：女裝版型的繪制能真實(shí)還原實(shí)物結(jié)構(gòu)，刺繡紋樣及工藝的圖形建模是虛擬仿真效果的關(guān)鍵。該方法是畬鄉(xiāng)女裝仿真的一種有效途徑，為畬族女裝的數(shù)字化展示奠定了基礎(chǔ)。

畬族服飾；三維建模技術(shù)；虛擬仿真；文化保護(hù)

福建省霞浦縣的畬族人口主要集中在溪南鎮(zhèn)半月里畬鄉(xiāng)，經(jīng)走訪發(fā)現(xiàn)其傳統(tǒng)畬族服飾保存下來的不多，目前的實(shí)物保存方式是實(shí)物存留，但在存留過程中難免出現(xiàn)不同程度的損壞。同時(shí)，查閱畬族服飾相關(guān)的研究文獻(xiàn)，大部分是對畬族文化內(nèi)涵、圖案紋樣的文字圖片研究，以及對不同地區(qū)畬族服飾的特征研究，而在服飾的虛擬仿真方面的探討甚少[1- 4]。因此，為了更完整逼真地展現(xiàn)服飾本貌，文中以溪南鎮(zhèn)半月里村博物館館藏的畬鄉(xiāng)女上裝為研究對象，從服裝版型、刺繡紋樣和工藝3大模塊入手，采用服裝CAD、 Photoshop以及CLO3D 的三維建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了畬鄉(xiāng)女上裝的虛擬仿真。

1 基于三維建模技術(shù)的虛擬仿真實(shí)現(xiàn)方法

通過對畬鄉(xiāng)女裝的結(jié)構(gòu)和工藝分析，將畬鄉(xiāng)女裝的虛擬仿真分版型、刺繡紋樣和工藝3個(gè)模塊，根據(jù)每個(gè)模塊的特點(diǎn)，分別采用不同的軟件對其進(jìn)行模型建立。首先采用服裝CAD建立服裝版型。相對于傳統(tǒng)的基于人體模特進(jìn)行服裝模型的三維建模方法，這種方法能更真實(shí)地還原服裝的規(guī)格尺寸與造型，實(shí)現(xiàn)方法也更簡單快捷。然后運(yùn)用3Dmax，以Photoshop及CorelDRAW為輔助軟件，實(shí)現(xiàn)刺繡紋樣的模型建立。再選用CLO3D虛擬縫合實(shí)現(xiàn)縫制工藝，最后完成畬鄉(xiāng)女裝的虛擬仿真。

刺繡紋樣是服裝逼真性的關(guān)鍵，根據(jù)刺繡紋樣模型建立的需求，文中采用幾何建模與圖像建模相結(jié)合的方法，發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)。幾何建模主要是對物體的幾何模型進(jìn)行三維創(chuàng)建，需要在創(chuàng)建之前勾畫好虛擬紋樣的幾何輪廓，接著構(gòu)造虛擬紋樣中具體的物體模型。幾何建?？梢酝ㄟ^界面直觀地觀察及修改物體模型的形狀。該建模方法的細(xì)膩度和逼真度較高，比較適合復(fù)雜度較小的虛擬紋樣。圖像建模是通過照相機(jī)或三維掃描儀等拍攝圖像獲取基本資料，圖形繪制與圖片分辨率有關(guān)。這種方法很容易實(shí)現(xiàn)，但是需要大量的圖片資料，真實(shí)感也較高。

2 畬鄉(xiāng)女裝各部件模型的創(chuàng)建

2.1 畬鄉(xiāng)女上裝版型的建立

文中選取溪南鎮(zhèn)半月里村畬族博物館館藏的典型畬鄉(xiāng)女上裝進(jìn)行部件和結(jié)構(gòu)分析，其主要有上衣、圍裙和腰帶。在款式上具有立領(lǐng)、斜襟、連身袖和側(cè)縫開衩的顯著特征。在領(lǐng)圍、衣襟邊緣排列有多組并排的紅、白、黃、藍(lán)顏色相間的柳條邊和繡有鳳凰牡丹紋樣的花邊。在左右襟邊腋下處各有藍(lán)色布條，穿著時(shí)，先用布條固定里層的右襟，再系扎左襟的布條。其著裝效果圖、正面款式圖和背面款式圖見表1[5- 6]。

表1款式分析

Tab.1Analysisofstyle

霞浦地區(qū)畬鄉(xiāng)女裝型制特點(diǎn)：與中國歷代傳統(tǒng)服裝的結(jié)構(gòu)具有同一性。以前后身中心線為中心軸，衣身肩部不裁開，即以肩袖線為對折線，前后片連裁;前后片為兩幅布裁剪的衣型結(jié)構(gòu)，屬于平面整衣結(jié)構(gòu)的變體;外襟前中做拼接，在右邊腋下縫制一對藍(lán)色麻布作為系帶，內(nèi)襟同樣在左邊腋下縫制一對系帶;在肩部、側(cè)縫、左右襟處均以貼邊結(jié)構(gòu)處理。

對服裝實(shí)物進(jìn)行尺寸測量，圍腰整體形狀為梯扇形，上寬約35 cm，下寬約60 cm,服裝其他主要部位的尺寸數(shù)據(jù)見表2。根據(jù)款式分析和尺寸測量，得到服裝的結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。由服裝尺寸和服裝結(jié)構(gòu)示意圖，選用服裝CAD軟件對此款服裝的面料版型、里料版型和貼邊版型進(jìn)行繪制，服裝版型如圖2所示[7-8]。

表2 服裝尺寸測量

圖1 服裝結(jié)構(gòu)示意 Fig.1 Structure of the clothing

圖2 面料樣板 Fig.2 Pattern of the fabric

2.2 刺繡紋樣模型的建立

用照相機(jī)對女上裝的門襟、立領(lǐng)、開衩、圍裙部位的刺繡紋樣以及腰帶拍取照片，拍照時(shí)要注意圖片的完整性和清晰度， 這樣便于后期對圖片紋理的處理。根據(jù)實(shí)物分析，刺繡針法以花扣針為主，上一個(gè)針線與下一個(gè)針線環(huán)環(huán)相扣，由線狀構(gòu)成形狀各異的面狀。門襟的刺繡紋樣采用嵌的工藝嵌上紅色布條，接著用類似鎖扣眼的針法繡上彩段，然后用花扣針針法繡上并列3條的彩段，再用類似鎖扣眼的針法繡上彩段。衣片的縫制工藝主要以平縫為主。衣服面料為黑色或藍(lán)色的棉麻織物。根據(jù)以上分析，用PS對所拍刺繡紋樣的紋理進(jìn)行處理，強(qiáng)化圖案紋理，對于紋理不是很清晰的地方可用CorelDRAW繪制出來。由于布料顏色為黑色，所以紋樣的質(zhì)地采用黑色的棉麻布紋樣，處理之后的圖片存為JPG格式，具體如圖3所示。

圖3 刺繡紋樣處理 Fig.3 Embroidery pattern processing

2.3 縫制工藝及服裝三維模型的建立

服裝三維模型的建立選擇用CLO3D軟件。打開軟件并新建文件，將服裝CAD繪制的各個(gè)裁片導(dǎo)出為DXF格式文件，并導(dǎo)入CLO3D中待用；將處理后的JPG格式的刺繡紋樣圖片導(dǎo)入CLO3D中待用。在CLO3D軟件中設(shè)置面料屬性為麻，選擇導(dǎo)入的面料材質(zhì)和刺繡紋樣，選用女體模特，將面料裁片、里料裁片及貼邊裁片放置人體對應(yīng)的部位，運(yùn)用編輯線縫紉工具，在二維界面進(jìn)行虛擬縫合，根據(jù)服裝實(shí)物中不同的縫型編輯縫紉工具，實(shí)現(xiàn)縫制工藝的還原仿真，縫合完成后即可實(shí)現(xiàn)服裝的三維模型的建立，具體如圖4所示。

圖4 虛擬縫合模擬 Fig.4 Simulation of the virtual stitching

3 畬鄉(xiāng)女裝模型的三維顯示與觀察

女上裝的三維模型完成后進(jìn)行三維觀察。首先是服裝視點(diǎn)的變化，通過變化服裝正面、側(cè)面、背面以及服裝內(nèi)部的視點(diǎn)，觀察服裝的仿真效果。經(jīng)觀察，服裝各個(gè)視點(diǎn)都在版型、尺寸、結(jié)構(gòu)工藝上實(shí)現(xiàn)了服裝實(shí)物的還原，效果較好。然后是服裝模型的變化，通過平移、旋轉(zhuǎn)、縮放以及模特行走對服裝模型進(jìn)行觀察，通過旋轉(zhuǎn)、縮放等方式變換服裝靜態(tài)模型，都能清楚地展示服裝結(jié)構(gòu)與工藝。對比分析實(shí)物與模擬效果圖，在服裝結(jié)構(gòu)和刺繡紋樣方面都能達(dá)到比較逼真的效果，雖然在面料的質(zhì)感上稍微有些差異，但并不影響整體形態(tài)，圖5為實(shí)物與三維效果圖的對比圖片。

圖5 實(shí)物與三維效果圖對比 Fig.5 Contrasts between the clothing in kind and three-dimensional sketch

4 結(jié)語

文中基于三維建模技術(shù)、圖形圖像技術(shù)以及多種軟件實(shí)現(xiàn)了對霞浦半月里村畬族博物館館藏的畬族女上裝的虛擬仿真，從而真實(shí)地還原服裝的原始形態(tài)。

1)在服裝版型的建模過程中，通過對實(shí)物的尺寸測量和版型繪制實(shí)現(xiàn)服裝結(jié)構(gòu)的原始形態(tài)，這種方法更能逼真地還原服裝款式特征和尺寸大小，并且方便實(shí)用。

2)在對服裝刺繡紋樣的建模過程中，主要采用圖形圖像技術(shù)，對刺繡針跡的三維紋理處理。圖樣的仿真效果很大程度上取決于原始圖樣的拍攝效果，拍攝效果好對紋樣的處理則會簡單快捷，否則需要一些時(shí)間來處理圖樣紋理。

3)采用服裝仿真系統(tǒng)進(jìn)行三維仿真設(shè)計(jì)，方便實(shí)用，較好地實(shí)現(xiàn)了實(shí)物仿真的逼真效果。

虛擬仿真技術(shù)對服裝的復(fù)原和數(shù)字化展示有著重要的意義，該研究為虛擬仿真技術(shù)提供了一種方法和思路。

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VirtualSimulationDesignofSHENationalityWomen'sClothingBasedon3DModelingTechnology

In order to realize the digital display of She nationality costume in Fujian area, this paper proposed a method combined with 3Dmax, clothing CAD and CLO3D three-dimensional modeling technology,based on the analysis of the structure and craft of the She nationality women's clothing in the She' s Museum in the half-month village,Xinan Town, Xiapu City. Firstly, pattern of the She nationality women's clothing was made by clothing CAD software. Second, the pattern andembroidery pattern images were input into the CLO3D software. And the three-dimensional virtual sewing process model were built in this software.The results showed that: pattern drawing of women's clothing helped physical reduction. The graphic modeling of the embroidery pattern and the sewing process were the key of the virtual simulation effect. This method was an effective way and laid the foundation for the She nationality women's simulation.

SHE nationality clothing,3D modeling,virtual simulation,cultural protection

2017-05-02；

2017-07-05。

福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目(JAS150494)。

黃珍珍(1986—)，女，講師，碩士。主要研究方向?yàn)榉b設(shè)計(jì)與工程。Email:clhgirl@163.com

TS 941.17;TP 391.9

A

2096-1928(2017)05-0407-04

HUANG Zhenzhen1,2, CHEN Dongsheng1,2

(1. Clothing and Design Faculty,Minjiang University,Fuzhou 350108,China;2.Fujian Fashion Design Center,Minjiang University, Fuzhou 350108, China)

(責(zé)任編輯：邢寶妹)