基于三維技術的明代女短襖虛擬仿真設計

李洪坤,陳國強

(1.濟南工程職業(yè)技術學院，山東 濟南 250200；2.山東科技職業(yè)學院，山東 濰坊 261053)

齊魯傳統(tǒng)服飾文化歷史悠久，相關文物見證了古代勞動人民的勤勞與智慧，為當下服飾文化的研究與傳承創(chuàng)新提供了物質(zhì)基礎，然而保留下來的傳統(tǒng)服飾實物數(shù)量有限，且手工保護與修復、收藏與展示是一項工序復雜、耗時長和成本高的工作，這都為進一步進行相關研究增加了困難。近年來，隨著數(shù)字化技術的逐漸成熟，自然遺產(chǎn)、文化遺產(chǎn)可通過數(shù)字化方式進行收集、存儲，并能通過數(shù)字建模和虛擬展示得以呈現(xiàn)[1]。本文從虛擬現(xiàn)實出發(fā)，采用現(xiàn)代虛擬軟件對傳統(tǒng)女短襖進行復原與保存，以期快速有效地提高傳統(tǒng)服飾的復原效果，加強傳統(tǒng)民間服裝的文化傳播。

1 基于三維技術的虛擬仿真設計實現(xiàn)方法

襖是明代中后期婦女普遍穿著的常服，有長短厚薄之分，春秋多穿夾襖，冬季則穿棉襖或皮襖。明代流行兩截式穿衣，上襖下裙成為明代女性經(jīng)典的著裝搭配，代表了當時的服飾風尚。隨著傳統(tǒng)文化的回歸，改良的傳統(tǒng)服飾逐步為消費者所青睞，其中多種款式來源于明代服飾。為了更加完整逼真地展現(xiàn)傳統(tǒng)服飾原貌，本文將傳統(tǒng)服飾文化與現(xiàn)代設計相結合，對山東博物館館藏明代藍色麒麟方補妝花緞女短襖(以下簡稱為傳統(tǒng)女短襖)展開實證調(diào)研，記錄了服裝款式、版型、紋樣與工藝，采用CorelDraw、Photoshop、服裝CAD及CLO3D軟件，探究了傳統(tǒng)女短襖的虛擬仿真效果。

通過分析傳統(tǒng)女短襖的款式結構和工藝，把虛擬仿真設計分為服裝基礎樣版設計、面料與紋樣設計和縫制工藝設計3個模塊，根據(jù)每個模塊的制作要求，選擇了不同的設計軟件制作模型。采用服裝CAD軟件完成傳統(tǒng)女短襖“十字型”版型結構的構建，相對于現(xiàn)代三維人體與服裝模型的建立，此制版方法簡單快捷，可真實還原服裝規(guī)格與尺寸。采用Photoshop、CorelDraw等軟件建立紋樣模型，將樣版導入CLO3D軟件實現(xiàn)工藝虛擬縫合，最后完成虛擬仿真與靜態(tài)展示。

刺繡紋樣與工藝設計的虛擬模型是仿真設計的關鍵，本文采用幾何建模與圖像建模相結合的方法，幾何服裝建模技術無需考慮物理屬性，重點在于創(chuàng)建一個能展示衣服形狀和褶皺的真實對象[2]。這種建模的細膩度與逼真度高，適用于結構復雜且尺寸較小的紋樣和圖案[3]，幾何建模能快速、直觀地調(diào)整物體的外部形態(tài)。圖像建模以數(shù)字相機作為圖像采集設備，原始圖像分辨率的大小是影響建模清晰度的關鍵，圖像建模容易實現(xiàn)，物體的真實感較高。

2 明代女夾襖數(shù)字化模型建立

2.1 款式結構特征分析

傳統(tǒng)女短襖款式為交領大襟右衽，其領與衣襟相連，形成獨具中式特色的領襟連屬形制。琵琶袖，袖端收口，袖口處加白色暗花緞袖緣，領部加白綢護領，胸背各織一塊麒麟紋方補，下擺兩側開衩，大身采用藍色緞地面料，并織有折枝牡丹、雜寶紋，織造精細，提花清晰，前襟有兩對系帶，此件女衣式樣短小，下身配以馬面裙，形式美觀大方，其實物正、背面款式如圖1所示。

圖1 款式結構圖

2.2 十字型 版型結構建立

傳統(tǒng)女短襖依然保留歷代傳統(tǒng)服飾在平面裁剪結構中采用的“十字型”樣式，即前后中縫為中心線，肩袖線為對折線，二者呈“十字型”，前后片連裁。古人由于面料布幅寬度受到限制而拼袖，衣身結構也均由兩幅布料裁剪而成，體現(xiàn)古人“敬物崇儉”的思想，衣身肩部不裁開呈平面連身袖的造型，袖底縫合成曲斜狀態(tài)。服裝的裁片設置為直線裁剪，成衣在二維平面呈T字型結構[4]。

對明代女短襖實物進行尺寸測量，身長63 cm，兩袖通長232 cm，袖寬36 cm，服裝其他部位的尺寸如表1所示，根據(jù)款式分析與尺寸測量得到服裝版型，如圖2所示。

圖2 服裝版型結構圖

表1 藍色麒麟方補妝花緞女短襖各部位尺寸

2.3 刺繡 補子 紋樣模型建立

傳統(tǒng)女短襖在胸前后背綴有方形補子，主體紋樣麒麟紋，配以海水、山石、云朵等作為裝飾，藍色緞地上的麒麟紋用金線織成，眼底用白色、黑色點睛。角及蹄用白色，火焰用大紅色，頭部及尾部須發(fā)用黃色。麒麟周圍的四合如意、蓮花、海水江崖用片金勾邊，五彩絲線織成。整件補子用色有大紅、白色、黃色、綠色、藍色、黑色等，運用由深至淺或由淺至深的退暈過渡的配色方法，形成了明朗、富麗的裝飾效果。

用數(shù)字相機對方形補子刺繡紋樣拍取照片，拍照時要注意圖片的完整性和清晰度，便于后期對圖片紋理的處理。用Photoshop軟件對紋樣圖案進行處理，調(diào)整圖像透視，強化紋樣，并依照實物微調(diào)紋樣顏色，難以調(diào)整的地方可以先用CorelDraw軟件繪制出紋樣，然后再用Photoshop軟件進一步調(diào)整。實物面料采用藍色緞織物，因此紋樣質(zhì)地采用藍色，最后將處理后的紋樣保存為JPEG格式，如圖3所示。

圖3 補子紋樣實物圖與效果圖

2.4 縫制工藝與服裝三維模型建立

傳統(tǒng)女短襖縫制工藝主要采用平縫工藝，選擇CLO3D軟件建立服裝三維模型，將CAD繪制的服裝各個裁片的DXF格式文件導入CLO3D中待用,將刺繡紋樣以JPG格式導入CLO3D面料庫中待用。在CLO3D軟件中設置面料屬性為緞織物，選用女性模特，此階段關鍵技術是樣版的安排和虛擬縫合，CLO3D軟件中提供了“安排點”模式，可將面料裁片、各部件裁片按照實際穿著關系放置于安排點四周，注意所有板片的絲縷線應垂直于面料幅寬方向。采用“同步”命令在2D樣版和3D服裝窗口中同步顯示調(diào)整效果，在2D樣版界面中，根據(jù)縫制工藝要求，運用編輯線縫紉工具將縫線對應準確，按順序縫合，在3D服裝窗口檢查樣版是否對位，利用“線縫紉”和“自由縫紉”功能實現(xiàn)縫制工藝的還原仿真，縫合完成后即可實現(xiàn)服裝三維模型的建立，如圖4所示。

圖4 服裝虛擬縫合模型

3 明代女短襖虛擬靜態(tài)展示

傳統(tǒng)女短襖三維模型建成后進行三維視圖觀察，在CLO3D系統(tǒng)中可通過變化正面、側面、背面以及服裝內(nèi)部的視角，客觀評價虛擬仿真效果并及時在2D界面中修改版型、尺寸與工藝。經(jīng)觀察，虛擬仿真的傳統(tǒng)女短襖整體線條柔和流暢，清雅恬淡，服裝實物的虛擬仿真效果較好。在3D窗口中還可通過放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移等方式觀察模特靜止狀態(tài)下的服裝整體結構、縫制工藝與刺繡紋樣，并與服裝實物全面對比，使服裝在結構工藝、部件構造、裝飾紋樣的虛擬仿真上實現(xiàn)逼真的效果。對比分析實物與效果圖，發(fā)現(xiàn)虛擬仿真面料在質(zhì)感上稍有差異，但并未影響服裝整體的虛擬仿真效果，圖5為服裝實物與三維虛擬仿真效果圖的對比圖片。

圖5 實物圖與仿真效果圖的對比模型

4 結語

本文基于三維虛擬仿真技術、圖像技術以及多種軟件對山東省博物館館藏明代藍色麒麟方補妝花緞女短襖進行虛擬仿真，實現(xiàn)了對服裝實物真實有效地立體復原。(1)在服裝版型結構建模過程中，通過對館藏實物的尺寸測量與版型繪制，實現(xiàn)其原有服裝的形態(tài)，能夠快捷有效地把握服裝的款型特征與尺寸大小。(2)對刺繡“補子”紋樣建模過程中，利用Photoshop、CorelDRAW等軟件，采用圖像處理技術，完成刺繡紋樣從二維向三維的轉(zhuǎn)變。圖像采集過程中，拍攝清晰度與分辨率高低直接影響紋樣的復原效果，拍攝效果越清晰、圖像分辨率越高，紋樣的處理越快。(3)運用CLO3D軟件實現(xiàn)虛擬仿真設計，操作簡單，快捷高效，方便實用，具有較好的交互體驗感，服裝復原逼真度較高，較好地實現(xiàn)了服裝實物的三維仿真效果。

虛擬仿真技術對服飾的修復與數(shù)字化應用具有重要的現(xiàn)實意義，有利于傳統(tǒng)民間服裝的虛擬構建與文化傳播。本文運用實證個案研究方法，逼真地復原了館藏傳統(tǒng)女短襖的人體穿著效果，為傳統(tǒng)服飾文化的繼承與弘揚提供了新的方法與思路。