三維虛擬試衣設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

葉海蓮 陳依蕾

摘要：目的以美國PGM公司的3D Runway和韓國CLO Virtual Fashion公司的CL03D虛擬試衣設(shè)計(jì)軟件為例，研究服裝三維虛擬試衣設(shè)計(jì)的應(yīng)用性能及其效果評(píng)價(jià)，為其技術(shù)創(chuàng)新提供參考。方法設(shè)計(jì)兩個(gè)不同款式的連衣裙及選用兩種垂墜性能不同的面料，分別使用3D Runway與CL03D這兩個(gè)虛擬設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行試衣，同時(shí)制作真實(shí)樣衣模特兒試穿，邀請(qǐng)30名服裝專業(yè)人員對(duì)虛擬試衣設(shè)計(jì)效果與真實(shí)樣衣穿著效果的相似度進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)論3D Runway試衣設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用性能較強(qiáng)，設(shè)置更精細(xì)；而CL03D操作較簡便直觀，容易學(xué)習(xí)和理解；兩個(gè)軟件的虛擬試衣效果與真實(shí)樣衣試穿效果的相似度都較為理想，尤其對(duì)服裝尺寸及廓形的虛擬效果與真實(shí)樣衣基本接近；但是對(duì)于一些細(xì)節(jié)部位，比如褶皺、領(lǐng)口、袖子等的虛擬效果有待提高，對(duì)面料的垂墜性能與肌理感受以及光澤度等虛擬效果需改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：虛擬試衣 3D軟件 服裝CAD 應(yīng)用性能 相似度

引言

三維虛擬試衣設(shè)計(jì)是服裝CAD數(shù)字化技術(shù)的重要組成部分。其功能在于服裝制作之前，通過計(jì)算機(jī)試衣設(shè)計(jì)軟件界面，輸入模特兒尺寸、服裝樣衣制版圖、面料、顏色等信息，使用數(shù)字化技術(shù)，進(jìn)行虛擬試衣交互設(shè)計(jì)，即可顯示試衣效果，實(shí)現(xiàn)審美體驗(yàn)，從而有效簡化服裝設(shè)計(jì)、打版、制作樣衣、試穿并改版的開發(fā)過程，節(jié)省新產(chǎn)品開發(fā)成本，對(duì)服裝企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)有著重要作用。然而，目前三維虛擬試衣軟件在實(shí)際服裝企業(yè)中使用甚少。究其原因是：一方面，缺乏虛擬試衣軟件應(yīng)用專業(yè)人才；另一方面，對(duì)虛擬試衣軟件系統(tǒng)應(yīng)用效果有顧慮，擔(dān)心與實(shí)際著裝相似度低。因此，很有必要深入研究三維服裝虛擬試衣系統(tǒng)的應(yīng)用性能，綜合分析虛擬試衣設(shè)計(jì)軟件展示效果與實(shí)物效果差別，以期為服裝設(shè)計(jì)軟件技術(shù)創(chuàng)新提供參考依據(jù)，為服裝行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供有效路徑指導(dǎo)。

目前市場上，發(fā)展較成熟且占據(jù)市場份額較大的三維試衣設(shè)計(jì)軟件，主要有：美國Gerber公司的V-Stitcher、美國PGM公司的3DRunway、日本旭化成公司的AGMS 3D，韓國CLO Virtual Fashion公司的CL03D和法國力克公司的Lectra3D Fit等。近年來，學(xué)者們對(duì)這些三維試衣設(shè)計(jì)軟件做了一些研究。仲怡學(xué)者以一件沖鋒衣為例，根據(jù)相同的設(shè)計(jì)款式、樣版，分別用傳統(tǒng)手工方式與利用CL03D試衣設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)服裝設(shè)計(jì)中可節(jié)省的時(shí)間、原料成本做了驗(yàn)證分析。穆淑華等學(xué)者以一款禮服裙為例，使用CL03D試衣設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)了虛擬服裝設(shè)計(jì)全過程，對(duì)該軟件可實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了介紹。蔡柳萍學(xué)者分別利用3D Runway和Lectra3D Fit這兩個(gè)試衣設(shè)計(jì)軟件，基于同一褲型結(jié)構(gòu)的褲子作了合體度與展示效果中外部輪廓、面料平服度與細(xì)節(jié)褶皺情況的對(duì)比研究。這些都為本研究提供了參考。本文選取3D Runway與CL03D這兩個(gè)虛擬試衣設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)兩組不同款式的連衣裙，選用兩組垂墜性能不同的面料，分別進(jìn)行虛擬試衣，同時(shí)制作真實(shí)樣衣模特試穿，邀請(qǐng)30名服裝專業(yè)人員對(duì)兩個(gè)軟件的虛擬靜態(tài)試衣效果與真實(shí)樣衣穿著效果的相似度進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)，以利于虛擬試衣軟件的技術(shù)改進(jìn)和應(yīng)用推廣。

一、樣衣設(shè)計(jì)

（一）樣衣款式設(shè)計(jì)

由于連衣裙在款式設(shè)計(jì)中可應(yīng)用的褶裥、拼接、波浪、層疊等設(shè)計(jì)手法更加多樣性；連衣裙在穿著上比較貼體，便于觀察穿著合體度；連衣裙可同時(shí)考慮到上下身的著裝效果，進(jìn)行綜合分析。因此，設(shè)計(jì)兩款不同廓形連衣裙作為虛擬試衣軟件應(yīng)用效果分析的實(shí)驗(yàn)載體具有很好的代表性，其款式（如圖1）。

（二）人體尺寸

根據(jù)我國號(hào)型標(biāo)準(zhǔn)成年女子5.4號(hào)型系列，選取比例最大的A體型中身高160cm，胸圍80cm，腰圍64cm尺寸作為實(shí)驗(yàn)人體尺寸。并以此為標(biāo)準(zhǔn)，選取身高三圍尺寸都非常接近的實(shí)驗(yàn)真人模特兒，量取其身材尺寸（如表1）。

（三）制版及規(guī)格表

本實(shí)驗(yàn)利用布易ET服裝CAD軟件進(jìn)行制版，并將得到服裝樣板轉(zhuǎn)存為DXF通用格式以進(jìn)行虛擬試衣操作。連衣裙樣衣規(guī)格尺寸（如表2）。樣衣制版（如圖2）所示。

（四）面料選用

面料選擇連衣裙常用面料，但物理性能相差較大的雪紡布與斜紋棉滌布。面料顏色均選擇淡藍(lán)色，有利于觀察效果，又能排除色彩因素對(duì)評(píng)價(jià)者主觀感受的影響。

（五）真實(shí)樣衣制作

為了控制因手工工藝問題所導(dǎo)致的誤差，兩組面料4款樣衣的裁剪、縫紉、熨燙等流程均由—人在相同的條件下完成。完成后將樣衣讓模特兒進(jìn)行試穿，試穿效果拍成正面、右側(cè)面和背面各3張圖片，兩組面料4款樣衣共12張圖片，（如圖3），以備用于效果對(duì)比評(píng)價(jià)。

二、虛擬試衣設(shè)計(jì)

（一）虛擬試衣設(shè)計(jì)流程

虛擬試衣設(shè)計(jì)流程如下：設(shè)置人體模特尺寸→導(dǎo)入樣板文件→確定衣片擺放→虛擬縫線設(shè)置→一鍵縫合→面料設(shè)置→完成效果圖。

（二）3D Runway虛擬試衣設(shè)計(jì)

首先，選擇“3D模特兒”窗口的“人體尺寸”工具，按照實(shí)驗(yàn)測(cè)量的人體樣本尺寸進(jìn)行虛擬人模的尺寸設(shè)置，得到虛擬人模；然后，分別對(duì)兩套連衣裙樣板進(jìn)行虛擬縫線設(shè)置，并調(diào)整衣片在3D窗口的合適位置，衣片擺放應(yīng)該盡量貼合人體，但不能穿透人體；最后，通過色彩圖案與物理性質(zhì)對(duì)雪紡布與斜紋棉滌布進(jìn)行虛擬設(shè)置：先在“3D特性”中對(duì)面料物理性質(zhì)進(jìn)行設(shè)置，接著在“陰影”工具中編輯面料圖案與物料色彩。除了衣服中使用的面料以外，紐扣、花邊等輔料都可以在這一工具中進(jìn)行設(shè)置，直至完成試衣效果，（如圖4）。與真實(shí)樣衣相同，截取正面、右側(cè)面和背面各3張圖片，兩組面料4款試衣共12張圖片，（如圖5），以備用于效果對(duì)比評(píng)價(jià)。

（三）CL03D虛擬試衣設(shè)計(jì)

首先，選擇“模特屬性”工具，按照實(shí)驗(yàn)測(cè)量的人體樣本尺寸進(jìn)行虛擬人模的尺寸設(shè)置，得到虛擬人模；然后，分別對(duì)兩套連衣裙樣板進(jìn)行虛擬縫線設(shè)置，并調(diào)整衣片在3D窗口的合適位置，衣片擺放同樣應(yīng)該盡量貼合人體，但不能穿透人體；最后，通過色彩圖案與物理性質(zhì)對(duì)雪紡布與斜紋棉滌布進(jìn)行虛擬設(shè)置。可在“對(duì)象屬性編輯器”中直接輸入面料信息，或是直接使用軟件“預(yù)設(shè)”面料，然后對(duì)部分面料物理性質(zhì)等細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)調(diào)整，直至完成虛擬試衣效果，（如圖6）。截取正面、右側(cè)面和背面各3張圖片，兩組面料4款試衣共12張圖片，（如圖7），以備用于效果對(duì)比評(píng)價(jià)。

三、結(jié)果與分析

（一）試衣效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

為了評(píng)價(jià)3D Runway與CL03D兩個(gè)虛擬試衣軟件的實(shí)際應(yīng)用效果，需要對(duì)兩個(gè)軟件的虛擬服裝試穿效果與真實(shí)樣衣試穿效果的相似度進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般的，服裝虛擬試穿效果分為靜態(tài)著裝效果與動(dòng)態(tài)展示效果。服裝動(dòng)態(tài)展示效果受人體運(yùn)動(dòng)、面料物理性能、碰撞情況以及環(huán)境等多重因素影響，較難通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此，本研究只對(duì)靜態(tài)著裝效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)項(xiàng)目設(shè)定為“尺寸、廓形、下擺、胸部造型、領(lǐng)口/領(lǐng)子、袖窿/袖子、面料”等7個(gè)基本項(xiàng)目，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（如表3）。

評(píng)價(jià)者為服裝專業(yè)師生和服裝企業(yè)技術(shù)人員共30人，通過對(duì)虛擬試衣效果與真實(shí)樣衣試穿效果的彩色打印的正面、右側(cè)面和背面圖片的比較，根據(jù)主觀感受對(duì)每項(xiàng)評(píng)價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行打分，分值為1、2、3、4、5分，分值越高，表示相似度越高，即虛擬效果越接近真實(shí)樣衣穿著效果。

（二）試衣效果評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

利用EXCEL與SPSS軟件對(duì)靜態(tài)試衣效果相似度評(píng)價(jià)量表進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)分析，其結(jié)果（如表4、5）。通過綜合分析（表4）和（表5）可知：

1.評(píng)價(jià)人員對(duì)兩個(gè)三維軟件的虛擬試穿效果與真實(shí)樣衣試穿效果的相似度都較為滿意，均值在3.54分以上。其中3D Runway在“尺寸”、“廓形”、“胸部造型”、“袖窿/袖子”幾方面的得分均高于CL03D，由此可知3D Runway軟件虛擬試衣效果在整體造型上得分優(yōu)于CL03D；而CL03D的“領(lǐng)口/領(lǐng)子”與“面料”得分高于3DRu nway，該軟件對(duì)領(lǐng)子的細(xì)節(jié)虛擬效果更加真實(shí)，以及對(duì)面料的色彩、肌理感模擬更優(yōu)。

2.“#01棉滌”樣衣評(píng)價(jià)均值最高，代表評(píng)價(jià)者對(duì)這一款式的綜合虛擬效果真實(shí)度最為滿意。其中評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)最高項(xiàng)為“廓形”，說明服裝外輪廓曲線相似度非常令人滿意。而“#02棉滌”評(píng)價(jià)均值最低，其中“下擺”評(píng)價(jià)指標(biāo)均值僅為2.85分，對(duì)比可知虛擬樣衣腰部抽褶效果與實(shí)際樣衣區(qū)別較大，不僅抽褶量較少，且褶皺表現(xiàn)過于圓順，使下擺虛擬效果受到影響。

3.兩個(gè)軟件對(duì)兩種不同物理性能的面料仿真效果各有優(yōu)劣之處?？傮w來看，3D Runway軟件對(duì)于垂墜感較好的雪紡面料的虛擬效果優(yōu)于較挺括的斜紋棉滌面料；而CL03DZ好相反，對(duì)棉滌面料的虛擬優(yōu)于雪紡面料。特別是3D Runway虛擬“#01棉滌”的最低分項(xiàng)為“面料”，說明該軟件在面料仿真上仍然有待改進(jìn)，在面料的垂墜感與表面光澤度與實(shí)物服裝面料感受有一定偏差。

4.就不同款式來看，兩個(gè)虛擬試衣軟件都顯示，“合體型包裙”虛擬效果優(yōu)于“半合體型褶裙”。從試衣效果對(duì)比圖中可以看出，兩個(gè)軟件對(duì)“半合體型褶裙”的虛擬效果都比真實(shí)樣衣試穿顯得更貼體。尤其在腰部褶皺與袖子的虛擬效果上可以明顯看出面料表現(xiàn)過于平服，真實(shí)度不高。

5.兩個(gè)軟件對(duì)于“尺寸”與“廓形”虛擬較為理想，相似度評(píng)分均值皆高達(dá)4分以上。但在一些關(guān)鍵部位的虛擬效果上相對(duì)較差。比如：3D Runway軟件對(duì)“#01雪紡”的領(lǐng)圈虛擬效果不佳，領(lǐng)寬與領(lǐng)深尺寸都偏大，對(duì)于“#02雪紡”的領(lǐng)子造型過于挺拔，也與實(shí)物效果有一定差距；CL03 D軟件對(duì)兩款合體包裙“#01雪紡”和“#01棉滌”的袖窿虛擬效果評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)都較低。從與實(shí)物對(duì)比中可以發(fā)現(xiàn)，軟件虛擬袖窿比實(shí)際樣衣更大一些，且袖窿弧度美觀性與平衡感模擬方面相似度較低。兩個(gè)軟件在“下擺”得分較為接近，對(duì)于下擺抽褶以及自然褶皺的效果模擬都還需要改進(jìn)。

結(jié)語

通過對(duì)3D Runway與CL03D這兩個(gè)服裝三維虛擬試衣設(shè)計(jì)進(jìn)行應(yīng)用性能以及試衣結(jié)果的比較分析，并邀請(qǐng)服裝從業(yè)人員對(duì)靜態(tài)穿著效果相似度進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，得出以下結(jié)論：

1.兩個(gè)三維虛擬試衣設(shè)計(jì)軟件對(duì)服裝靜態(tài)穿著效果與真實(shí)樣衣試穿效果的相似度都較為理想，尤其對(duì)服裝尺寸及廓形的虛擬效果與真實(shí)樣衣基本接近。但是對(duì)于一些細(xì)節(jié)部位，比如褶皺、領(lǐng)口、袖子等的虛擬效果有待提高，對(duì)面料的光澤度與肌理感受以及還原度等虛擬效果需一定的改進(jìn)。

2.3D Runway軟件應(yīng)用性能較強(qiáng)，制版試衣相結(jié)合，軟件設(shè)置精度較高，整體試衣效果優(yōu)于CL03D。但在虛擬試衣設(shè)計(jì)中，操作界面較為復(fù)雜，不夠直觀方便。比如該軟件無法實(shí)現(xiàn)調(diào)整樣板與試穿效果同步改變，每次調(diào)整后都需要重新設(shè)置“衣料位置”進(jìn)行重復(fù)動(dòng)作。

3.CL03D軟件操作界面友善易學(xué)，虛擬人模的設(shè)定和面料編輯都可以通過移動(dòng)游標(biāo)的方式進(jìn)行操作，并設(shè)置衣料拖拽等人性化的功能，使軟件操作更方便，試衣效果觀察更直觀。但是CL03D只支持DXF樣板文件的導(dǎo)入。對(duì)于大多數(shù)二維CAD軟件所制的樣板都需要轉(zhuǎn)存才可以導(dǎo)入CL03D，在樣板過程中也存在數(shù)據(jù)丟失的問題，導(dǎo)致重復(fù)工作。

三維服裝虛擬試衣設(shè)計(jì)，可以更加便捷、直觀地展現(xiàn)服裝設(shè)計(jì)效果，是服裝設(shè)計(jì)數(shù)字化的有效手段。隨著三維服裝虛擬試衣設(shè)計(jì)軟件技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展及其廣泛地推廣將為服裝設(shè)計(jì)和服裝產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)揮更重要的作用。