虛擬三維服裝展示技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

羅青

關(guān)鍵詞：虛擬三維服裝展示技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

前言：虛擬三維服裝展示技術(shù)主要應(yīng)用在服裝設(shè)計(jì)與陳列活動(dòng)中，通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、藝術(shù)等專業(yè)知識(shí)與技術(shù)，建立起更加完善的服裝信息采集系統(tǒng)，依照計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析結(jié)構(gòu)，形成虛擬三維服裝，使服裝的最終設(shè)計(jì)與穿著效果能夠提前展示在相關(guān)設(shè)計(jì)人員面前，切實(shí)提升了服裝設(shè)計(jì)制作效率。與其他發(fā)達(dá)國家相比，我國虛擬三維服裝展示技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用尚處于起步階段，實(shí)際應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)不足，需相關(guān)技術(shù)工作人員結(jié)合服務(wù)行業(yè)發(fā)展新態(tài)勢，對虛擬三維服裝展示技術(shù)與展示系統(tǒng)各項(xiàng)功能進(jìn)行不斷優(yōu)化。

一、概述虛擬三維服裝展示技術(shù)

1.1 虛擬三維服裝展示技術(shù)定義

虛擬三維服裝展示技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，利用其模擬產(chǎn)品真實(shí)生產(chǎn)效果的技術(shù)[1]。虛擬三維服裝展示技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)仿真及建模、圖形學(xué)、人工智能及網(wǎng)絡(luò)信息等高新科技，能夠在計(jì)算機(jī)虛擬平臺(tái)中，對服裝設(shè)計(jì)及陳列期間的構(gòu)思環(huán)節(jié)給予技術(shù)輔助，對服裝制作進(jìn)行虛擬制造、設(shè)計(jì)與系統(tǒng)分析。

1.2 虛擬三維服裝展示技術(shù)作用

虛擬三維服裝展示技術(shù)主要目的在于真正展現(xiàn)出富有動(dòng)態(tài)感與真實(shí)感的服裝形態(tài)與變形情況，自20 世紀(jì)80 年代中期，虛擬三維服裝展示技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域研發(fā)問世，使服裝行業(yè)更加趨向于智能化與現(xiàn)代化發(fā)展。具體而言，虛擬三維服裝展示技術(shù)實(shí)際應(yīng)用期間的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，將虛擬三維服裝展示技術(shù)應(yīng)用在動(dòng)畫與娛樂行業(yè)中，能夠使虛擬演員換裝速度加快，使人物服裝更加接近于真實(shí)狀態(tài);第二， 將虛擬三維服裝展示技術(shù)應(yīng)用在CAD 繪圖領(lǐng)域，使得紡織類服裝變形形態(tài)的模擬研究更加全面，切實(shí)提升服裝展示效果[2];第三，將虛擬三維服裝展示技術(shù)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)購物平臺(tái)中，讓用戶能夠通過虛擬形象的服裝穿著形態(tài)判斷出自己穿著的效果，避免因?qū)Ψb材質(zhì)與風(fēng)格不了解，導(dǎo)致后期換貨、退貨的麻煩;第四，將虛擬三維服裝展示技術(shù)應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可與物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，根據(jù)用戶瀏覽次數(shù)以及消費(fèi)記錄，更加準(zhǔn)確地判斷出用戶個(gè)人喜好，從而為用戶提供豐富多樣的虛擬服裝選擇方案，節(jié)約用于服裝銷售以及宣傳過程中的成本。

因此從一定角度上來說，虛擬三維服裝展示技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，以計(jì)算機(jī)建模技術(shù)、智能計(jì)算系統(tǒng)等為技術(shù)基礎(chǔ)，為與服裝生產(chǎn)、銷售相關(guān)的領(lǐng)域提供重要技術(shù)支持，使服裝設(shè)計(jì)與面料的研究工作更加深入，極大地拓寬了服裝行業(yè)發(fā)展前景，盡早實(shí)現(xiàn)服裝產(chǎn)業(yè)綜合效益最大化發(fā)展目標(biāo)。

二、虛擬三維服裝展示技術(shù)研究現(xiàn)狀分析

2.1 國外虛擬三維服裝展示技術(shù)研究現(xiàn)狀

目前來看，國外所使用的虛擬三維服裝展示技術(shù)更加成熟，服裝展示效果動(dòng)靜結(jié)合，切實(shí)提升了服裝生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量與效率。20 世紀(jì)90 年代初，虛擬三維服裝展示技術(shù)首次推出，使得虛擬三維服裝展示技術(shù)受到了當(dāng)時(shí)各大領(lǐng)域的廣泛關(guān)注[3]。而后，相關(guān)技術(shù)部門將虛擬三維服裝展示技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)放在服裝樣式的模擬中，突出表現(xiàn)服裝的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。不僅如此，服裝企業(yè)與虛擬三維服裝展示技術(shù)研發(fā)部門聯(lián)合開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)試衣軟件，使虛擬三維服裝展示技術(shù)真正意義上走進(jìn)大眾的視野。

2.2 國內(nèi)虛擬三維服裝展示技術(shù)研究現(xiàn)狀

我國引入虛擬三維服裝展示技術(shù)的時(shí)間尚短，相關(guān)科技公司與廠家聯(lián)手，通過開發(fā)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與體感的展示技術(shù)，研發(fā)出相應(yīng)虛擬試衣系統(tǒng)，使消費(fèi)者日漸增長的個(gè)體化消費(fèi)與審美需求得到了最大化滿足。試衣服的時(shí)間被有效縮短。同時(shí)，虛擬三維服裝展示技術(shù)又被應(yīng)用在民間民族服裝生產(chǎn)與展示實(shí)踐中，更加真實(shí)地再現(xiàn)了珍貴的民族服飾的文物價(jià)值，使得民族服飾能夠被更好地展現(xiàn)在大眾面前，有效解決了紡織品類文物難以保存及展覽的難題。由此可見，雖然我國虛擬三維服裝展示技術(shù)起步較晚，但實(shí)際發(fā)展速度極快，獲取的研究成果與后期應(yīng)用期間的經(jīng)濟(jì)效益顯著。

三、 虛擬三維服裝展示技術(shù)發(fā)展趨勢

從廣義上來講，服裝就是將纖維物質(zhì)匯集在一塊，形成具有一定尺寸、規(guī)格與形態(tài)的平板物體[4]。為更好滿足大眾日漸增長的物質(zhì)消費(fèi)需求，服裝款式推陳出新，其原料、色彩、結(jié)構(gòu)不斷演變。而借助虛擬三維服裝展示技術(shù)，可將服裝基本紡織物的生產(chǎn)與應(yīng)用形態(tài)直觀地展現(xiàn)出來。具體而言，虛擬三維服裝展示技術(shù)主要經(jīng)過以下幾個(gè)發(fā)展階段：

3.1 服裝紡織物的性質(zhì)與測量

紡織物的形態(tài)與應(yīng)用效果可直接影響到服裝受眾人群的審美態(tài)度與服裝產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在虛擬三維服裝展示技術(shù)研發(fā)過程中，將研究重點(diǎn)放在了服裝紡織物的性質(zhì)與測量上。服裝紡織物具有復(fù)雜性、黏彈性等特征，與紗線類織物存在極大差異，對服裝最后的制作與展示成果具有直接影響。紡織物制作成服裝的過程中，主要存在彈性、黏性、回彈性與可塑性四大力學(xué)狀態(tài)，不同力學(xué)狀態(tài)使得服裝結(jié)構(gòu)千差萬別[5]。紡織物的彈性可直接影響服裝的彈力可塑情況，在紡織物變形效果不明顯的狀態(tài)下，其他特性的效果并不明顯。因此在虛擬三維服裝展示技術(shù)開發(fā)與研究過程中，針對紡織物的力學(xué)狀態(tài)構(gòu)建出了準(zhǔn)靜態(tài)模型，及利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)展現(xiàn)出服裝穿著在虛擬靜態(tài)或自然懸垂下的效果，計(jì)算出在紡織品彈性變化時(shí)，其他力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)的變化。

虛擬三維服裝展示技術(shù)下的服裝測量技術(shù)主要分為主觀測量與客觀測量兩種。其中，客觀測量就是直接獲取服裝紡織物的物理特征指標(biāo)，如彈性、剪切性、蓬松性等?，F(xiàn)階段虛擬三維服裝測量技術(shù)主要應(yīng)用川端型織物評價(jià)系統(tǒng)，能夠?yàn)椴煌徔椢锏蛻?yīng)力條件提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

3.2 服裝變形模型

后期虛擬三維服裝展示技術(shù)主要研究方向?yàn)榉b變形模型，主要就是利用幾何模型建模技術(shù)、粒子系統(tǒng)技術(shù)等建立起混合建模技術(shù)。應(yīng)用服裝變形模型所展現(xiàn)出的模型形態(tài)具有極大差異性。將服裝紡織物變形模型與計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的融合的理念首次提出于20世紀(jì)80年代，由較為簡單的服裝變形模型發(fā)展成為能夠?qū)Ψb局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)約束與表現(xiàn)的模型。

3.3 服裝數(shù)值變形技術(shù)

基于虛擬三維服裝展示技術(shù)，對服裝數(shù)值變形形態(tài)進(jìn)行計(jì)算，以便更好地解決服裝紡織物仿真問題。應(yīng)用現(xiàn)今的數(shù)值積分處理方式，對服裝數(shù)值變形情況進(jìn)行反復(fù)的預(yù)測與校正，確保服裝數(shù)值變形能夠分為線性與非線性兩種種類，解決服裝紡織物步長與彈性變化問題?，F(xiàn)階段服裝數(shù)值變形技術(shù)與有限元技術(shù)有機(jī)結(jié)合在了一起，使得服裝紡織品在生產(chǎn)應(yīng)用過程中的復(fù)雜物理行為更加直觀地展現(xiàn)出來，切實(shí)提升了服裝變形展示效果。

四、虛擬三維服裝展示技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1 虛擬三維服裝展示技術(shù)的局限性

現(xiàn)階段虛擬三維服裝展示技術(shù)從簡單的靜態(tài)形式轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的動(dòng)態(tài)形態(tài)，但依然存在較多的局限[6]。一方面，虛擬三維服裝展示的真實(shí)感還不夠強(qiáng)，服裝質(zhì)感、動(dòng)態(tài)表達(dá)等方面依然與人工展示效果存在一定差異。同時(shí)，三維重建與靈活曲線造型等方面較為單一，相關(guān)集成系統(tǒng)、服裝轉(zhuǎn)換效果單一。雖然虛擬三維服裝展示技術(shù)能夠隨著模特身材、長相與形態(tài)對服裝各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，但對于變形程度較大的服裝，在模擬其整體懸垂?fàn)顟B(tài)時(shí)，模擬效果仍不夠理想，仍需相關(guān)工作人員進(jìn)行不斷完善。

4.2 虛擬三維服裝展示技術(shù)發(fā)展要點(diǎn)

在各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，虛擬三維服裝展示技術(shù)也應(yīng)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的研究探索，讓虛擬三維服裝展示系統(tǒng)更加智能化、自動(dòng)化。虛擬三維服裝展示技術(shù)發(fā)展要點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，服裝模型動(dòng)態(tài)模擬。對傳統(tǒng)虛擬三維服裝展示技術(shù)應(yīng)用期間的服裝模型動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算量進(jìn)行簡化[7]。不斷提升虛擬三維服裝動(dòng)態(tài)展示效果，構(gòu)建起精準(zhǔn)的碰撞檢測模型。在利用虛擬三維技術(shù)服裝展示期間，要確保服裝動(dòng)態(tài)展示效果與真實(shí)人體展示效果一致，確保服裝面料動(dòng)態(tài)模擬更加全面;第二，注重對虛擬三維服裝展示期間的服裝褶皺處理效果的增強(qiáng)，直觀展現(xiàn)出服裝在不同穿著環(huán)境下的褶皺形態(tài)，對服裝結(jié)構(gòu)與服裝面料進(jìn)行不斷優(yōu)化，更好地滿足消費(fèi)者的不同穿著需求。

總結(jié)：

總而言之，虛擬三維服裝展示技術(shù)的高質(zhì)高效應(yīng)用使得三維人體模型、虛擬三維服裝以及服裝陳列效果有了質(zhì)的飛躍，服裝展示過程由耗時(shí)費(fèi)力的模特試穿轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M人體服裝展示，節(jié)約了服裝生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間及費(fèi)用成本，借助虛擬三維服裝展示技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中模擬出虛擬的著裝形態(tài)。因此為推進(jìn)服裝行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)服裝生產(chǎn)制作流程經(jīng)濟(jì)效益最大化發(fā)展目標(biāo)，相關(guān)工作人員需積極有效地應(yīng)用虛擬三維服裝展示技術(shù)，對虛擬三維服裝展示系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善及革新。