3D 虛擬仿真實驗在服裝設(shè)計專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究

王 瑋

（四川傳媒學(xué)院，四川 成都 610000）

隨著數(shù)智時代的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在各個領(lǐng)域迎來蓬勃發(fā)展，技術(shù)的創(chuàng)新驅(qū)動市場不斷變化，作為培養(yǎng)人才的院校，將虛擬仿真實驗技術(shù)應(yīng)用到專業(yè)教學(xué)之中，加快人才優(yōu)化培養(yǎng)，是高等教育信息化建設(shè)的重要內(nèi)容，也是近年來高等院校在實驗實訓(xùn)教學(xué)中首要推進的項目。如下就3D 虛擬仿真實驗技術(shù)應(yīng)用到服裝設(shè)計專業(yè)教學(xué)課程展開研究。

1 服裝專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀存在的不足

1.1 教學(xué)實驗實訓(xùn)場地限制

服裝設(shè)計專業(yè)要求學(xué)生不僅要掌握相關(guān)的理論知識，還需要具備較強的實操創(chuàng)新能力，過于閉塞或者過于書面性的學(xué)習(xí)遠遠不夠。但大多數(shù)學(xué)校服裝專業(yè)在硬件條件上只能提供傳統(tǒng)的縫紉與熨燙設(shè)備，高校服裝專業(yè)所制定的人才培養(yǎng)方案，一般又只能承接這種傳統(tǒng)硬件條件，導(dǎo)致理論教學(xué)與實踐教學(xué)之間無法相輔相成。

1.2 教學(xué)內(nèi)容與市場脫節(jié)

服裝教育是實用性和藝術(shù)性相結(jié)合的一種教育形式。但是目前服裝教學(xué)規(guī)模、學(xué)科范圍包括人才培養(yǎng)方案等不能及時適應(yīng)時代的快速變化，導(dǎo)致諸多服裝專業(yè)的教育與市場應(yīng)用之間有諸多矛盾與問題[1]，當今企業(yè)對服裝從業(yè)人員的要求不僅僅是只會畫傳統(tǒng)工業(yè)樣板或天馬行空的設(shè)計稿即可，還要懂得將它們變成現(xiàn)實服務(wù)于市場的產(chǎn)物。

1.3 學(xué)生創(chuàng)作積極性不高

流行風(fēng)尚的短暫性，導(dǎo)致學(xué)生從接受新的流行風(fēng)尚到參與新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程的工序復(fù)雜且耗時長，多數(shù)學(xué)生在校期間只能完成寥寥幾件成衣制作，且大部分高校都是將基礎(chǔ)、設(shè)計、工藝、營銷學(xué)科設(shè)置為獨立課程，內(nèi)容銜接不夠，什么都學(xué)，但什么都沒學(xué)透，以至于學(xué)生設(shè)計的圖紙與制作的實物成衣與實際效果不符或不相似，大大降低了學(xué)生實踐創(chuàng)作的積極性。

2 3D 虛擬仿真實驗概述及意義

在國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，省教育廳要求高校聚焦提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，改革傳統(tǒng)教育方法，將多課程知識融會貫通，響應(yīng)數(shù)智時代現(xiàn)代化教學(xué)，建設(shè)一批開放的虛擬仿真實驗項目。3D 虛擬仿真實驗從教學(xué)實踐出發(fā)，以常態(tài)化教學(xué)應(yīng)用為目標，以VR/3D 實驗室軟件為核心，融合3D 顯示系統(tǒng)、高端圖形圖像處理器、3D 虛擬機，全面實現(xiàn)立體互動式教學(xué)。增強學(xué)生的課堂參與感，提高教師和學(xué)生的互動性，提升課堂的教學(xué)質(zhì)量[2]。3D 虛擬仿真實驗在服裝設(shè)計專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用將克服高成本、高消耗和缺乏大型綜合訓(xùn)練的實驗教學(xué)短板，突破傳統(tǒng)教學(xué)知行合一界限，能夠解決行業(yè)有效設(shè)計難的痛點，以沉浸式、交互式的學(xué)習(xí)方式激發(fā)學(xué)生求知興趣和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生身臨其境學(xué)習(xí)并實踐。因此運用3D 虛擬仿真實驗意義如下。

2.1 逼真教學(xué)情景

3D 虛擬仿真實驗在服裝設(shè)計專業(yè)教學(xué)中，通過虛擬仿真技術(shù)能夠制作出和真實服裝一樣的虛擬服裝，加速服裝設(shè)計進程，增強服裝設(shè)計效果的直觀性，解決了服裝創(chuàng)意產(chǎn)品可視性低、裁剪、制作樣衣流程復(fù)雜等問題。虛擬走秀、虛擬試穿以及電商運營預(yù)測等教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)，使得教學(xué)情景更加逼真，快速地實現(xiàn)服裝款式從創(chuàng)意開發(fā)、成衣制作及展示到最后產(chǎn)品銷售運營流量測試全過程，解決因培養(yǎng)模式和硬件條件制約而導(dǎo)致學(xué)生“進不去、看不見、動不了、學(xué)不全”等難題。

2.2 形象教學(xué)方式

3D 虛擬仿真實驗立足于服裝專業(yè)知識點學(xué)習(xí)，聚焦于服裝產(chǎn)品設(shè)計，拓展于服裝產(chǎn)品制作，延伸于服裝產(chǎn)品運營，全方位培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力。同時虛擬仿真教學(xué)的直觀性，也能激發(fā)學(xué)生對創(chuàng)意產(chǎn)品的思考，反思教學(xué)內(nèi)容，增強對專業(yè)知識的理解，提高學(xué)生專業(yè)技能。相較于傳統(tǒng)教學(xué)方式，這種教學(xué)方式還能夠減少示范教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生與教師更好地進行溝通，因此將有助于提高教師的教學(xué)水平。

2.3 突出教學(xué)內(nèi)容的實用性

服裝專業(yè)教育對人才的培養(yǎng)，走的是實用型路線，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才為目標。3D 虛擬仿真實驗涉及核心專業(yè)課程內(nèi)容知識點有12 個，知識點散布在《服裝設(shè)計》《服裝結(jié)構(gòu)工藝》《服裝電子商務(wù)》《服裝市場營銷》等課程中，實現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)與這些課程的完美契合。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用讓教學(xué)體系更為完善，為教學(xué)的開展提供更多的實用內(nèi)容，向?qū)W生提出較高的技術(shù)應(yīng)用要求，更好地滿足課程的教學(xué)需求。

3 3D 虛擬仿真實驗在服裝設(shè)計專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用的流程

虛擬仿真實驗教學(xué)通過完善知識結(jié)構(gòu)，拓展互動式、推進探究式教學(xué)方法的運用，把服裝設(shè)計專業(yè)知識融合到場景設(shè)計環(huán)節(jié)，再通過虛擬仿真、人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，跟蹤學(xué)生開發(fā)設(shè)計到陳列展示最后到市場運營全方位流程，拓展學(xué)生綜合設(shè)計與創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的深度和廣度，緊跟數(shù)字時代步伐，提升學(xué)生解決綜合性復(fù)雜問題的能力。

本研究就分析3D 虛擬仿真實驗在服裝設(shè)計專業(yè)教學(xué)中的具體應(yīng)用流程，展示從課程學(xué)習(xí)、服裝款式創(chuàng)意開發(fā)制作到產(chǎn)品銷售運營整個流程。

3.1 課程預(yù)復(fù)習(xí)

在開展實驗之前進行預(yù)習(xí)，根據(jù)教學(xué)需求，將教學(xué)課件導(dǎo)入到3D 虛擬仿真實驗系統(tǒng)軟件中，線下講解，線上復(fù)習(xí)，要求學(xué)生為實驗學(xué)習(xí)做準備，完成《服裝設(shè)計》《服裝工藝》《服裝產(chǎn)品開發(fā)》《服裝市場營銷》《服裝陳列》等課程學(xué)習(xí)，為后面實驗的開展打下堅實的基礎(chǔ)。

3.2 實驗導(dǎo)入

通過實驗教學(xué)軟件，實驗指導(dǎo)資源等，對3D 虛擬仿真實驗系統(tǒng)加以介紹，讓學(xué)生理解虛擬實驗系統(tǒng)的具體操作方法。在實驗開始前10min，通過知識測試，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)實驗中需要使用的知識點。測試合格后，系統(tǒng)后期不再提示此環(huán)節(jié)。

3.3 實驗操作

3.3.1 服裝產(chǎn)品設(shè)計

系統(tǒng)在線Procreate 激發(fā)靈感，在系統(tǒng)繪畫臺上，可將靈感來源等圖片以添加文件夾的形式植入到系統(tǒng)之中，在靈感圖上任意涂畫，更改靈感來源的比例、尺寸、色調(diào)等等，用靈感來源獲取最初的稿圖。

根據(jù)教學(xué)需求，可在系統(tǒng)直接選擇標準160/84A虛擬人體模型，將所學(xué)的藝術(shù)理論知識結(jié)合靈感來源設(shè)計服裝款式，包括對服裝的色彩、面料、版型、圖案、面料質(zhì)感等元素設(shè)計，效果圖實時預(yù)覽，修改試錯，從而做出滿意的設(shè)計作品，再選擇人體模型動作姿勢進行展示，如圖1 所示。

圖1 在線設(shè)計及人體模特動作姿勢選擇

3.3.2 3D 虛擬縫制

除了在線設(shè)計簡單款式外，復(fù)雜的服裝款式需在設(shè)計完成后在服裝CAD 制版軟件中完成版樣制作，利用虛擬系統(tǒng)的插入性軟件譬如CLO3D、Marvelous Designer、Style3D 等載入復(fù)雜服裝款式及版樣，完成虛擬縫制，如圖2 所示，這類軟件可提供智慧型縫紉工具，通過版樣、固定針、各種面料及其物理屬性和花紋，可以直接設(shè)定縫紉方向和范圍，方便展示面料的折疊和褶皺，在服裝上做出豐富的細節(jié)表現(xiàn)，制作高水準的虛擬服裝，解決在實際制作中耗時長的問題，且利用虛擬縫制功能，能在線分析服裝版型中存在的問題，不斷優(yōu)化樣板、修改樣衣。復(fù)雜的虛擬設(shè)計適合學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計或者專題設(shè)計中表現(xiàn)，節(jié)約現(xiàn)場打版制作時間，有效完成創(chuàng)意設(shè)計。

圖2 Marvelous Designer 虛擬縫制界面

3.3.3 VR 虛擬試衣

設(shè)計及虛擬制作完成后，利用VR 技術(shù)，可以在實驗中檢驗服裝設(shè)計成衣效果，搭建走秀舞臺，模擬真實模特走秀場景，參考圖3，預(yù)制模特行走邏輯，模特走秀服裝物理布料動態(tài)展示，讓學(xué)生身臨其境感受服裝款式搭配動態(tài)展示效果。這一板塊還可以在學(xué)期課程展中使用，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)作成就感，提高學(xué)生的創(chuàng)作興趣。

圖3 虛擬試衣及虛擬走秀

3.3.4 虛擬產(chǎn)品運營

服裝產(chǎn)品運營一直以來是服裝教學(xué)實踐中的短板，學(xué)生的產(chǎn)品無法與實際市場相聯(lián)動，在校期間學(xué)生所做的產(chǎn)品企劃基本處于紙上談兵的階段，只有服裝產(chǎn)品真正得以實現(xiàn)市場價值，服裝專業(yè)學(xué)科的市場應(yīng)用性才得以實現(xiàn)，所以終端的虛擬產(chǎn)品運營尤為重要?？纱罱óa(chǎn)品運營虛擬仿真，通過選擇模擬場景的方式，模擬網(wǎng)店仿真運營，開發(fā)的產(chǎn)品以模特虛擬試穿的形式呈現(xiàn)在店鋪終端（如圖4 所示），以內(nèi)容運營、社交運營等形式高度仿真店鋪運營，同時學(xué)生還可以以獨立用戶狀態(tài)參與購買，模擬真實市場營銷銷售環(huán)節(jié)。

圖4 虛擬店鋪及運營

3.4 實驗結(jié)果

實驗結(jié)束后，學(xué)生可在后臺數(shù)據(jù)中得到實驗報告，實驗報告分為兩部分，一是實驗數(shù)據(jù)分析，學(xué)生可在系統(tǒng)中查看服裝產(chǎn)品流量測試數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析等；二是實驗報告，可以展示任課教師的實驗批注、實驗復(fù)盤研討及個人成實驗實訓(xùn)報告。

4 3D 虛擬仿真實驗在服設(shè)專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用創(chuàng)新

服裝專業(yè)虛擬仿真實驗，是數(shù)智時代下將虛擬實驗引入學(xué)校實驗課程的一次大膽嘗試，能有效消除時間限制弊端，消除教學(xué)場地不足對實驗教學(xué)效果的影響，具有不斷試錯及修改功能，有效解決服裝設(shè)計中的創(chuàng)新性、顯現(xiàn)性問題，在有限時間內(nèi)可最大程度地進行設(shè)計和技術(shù)的結(jié)合，學(xué)生參與實驗的自主性也大大加強?？傮w來說，3D 虛擬仿真實驗在服設(shè)專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下幾點。

4.1 教學(xué)知行合一

虛擬仿真實驗教學(xué)突破傳統(tǒng)教與學(xué)的界限，在不斷的互動中讓學(xué)生學(xué)習(xí)服裝專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計開發(fā)制作運營的綜合能力[3]，通過數(shù)字化手段和精細課程設(shè)計增強實驗互動性，增添學(xué)習(xí)的趣味性。實驗結(jié)束后，通過實驗復(fù)盤研討對實驗過程進行分析，從而實現(xiàn)學(xué)生個性化思維與探索性思維的有機融合。

4.2 打破行業(yè)壁壘

服裝屬于風(fēng)尚品，虛擬仿真實驗教學(xué)打破教學(xué)條件與環(huán)境的限制，推動教與學(xué)的深度融合，契合新時代發(fā)展潮流，實驗具有前瞻性，通過人人互動、人機互動、人與項目互動，用3D 虛擬系統(tǒng)縮短學(xué)生在實踐過程中累積經(jīng)驗的時間，培養(yǎng)學(xué)生的服裝設(shè)計專業(yè)素養(yǎng)，使其累積在校課程無法給予的經(jīng)驗，實現(xiàn)有效設(shè)計。

4.3 教育模式改革

虛擬化的教學(xué)模式利用三維空間轉(zhuǎn)換，幫助學(xué)生了解從平面結(jié)構(gòu)到立體造型的轉(zhuǎn)換，化解一些抽象生澀難懂的概念[4]。同時運用場景化模擬等教學(xué)手段，還可以讓呆板的教學(xué)內(nèi)容生動、形象、快速、準確地演示出來，提高課堂教學(xué)效率、提升教學(xué)質(zhì)量、強化教學(xué)效果，使教學(xué)實驗室不再受時間空間限制，建立和完善適合現(xiàn)代學(xué)生的信息化數(shù)智化教學(xué)機制。

5 結(jié)語

在服裝教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，能夠在減少學(xué)校資金投入的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供逼真的教學(xué)情景、形象的教學(xué)方式和實用的教學(xué)內(nèi)容，有利于拓展學(xué)生的綜合設(shè)計能力。但目前3D 虛擬實驗系統(tǒng)復(fù)雜功能需要借助插入性軟件才能得以實現(xiàn)，也無法承載高綜合性一體化應(yīng)用要求。同時，3D 虛擬實驗系統(tǒng)對學(xué)校的硬件要求高，還有小部分課程比如《立體裁剪》等無法完成虛擬教學(xué)，并且用戶數(shù)據(jù)樣本較小，無法精確提供虛擬運營數(shù)據(jù)等。在今后的發(fā)展中，應(yīng)探索和研發(fā)更符合服裝專業(yè)教學(xué)的3D 虛擬仿真一體化實驗系統(tǒng)。