基于數(shù)字化技術(shù)的瑤族女子服裝虛擬仿真設(shè)計(jì)

黃玲玲，徐詩佩

（廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528200）

少數(shù)民族制衣自古以口傳心授為主，少有剪裁制作流程與方法的文字記錄，技藝依賴于人而存在，隨著老一輩傳統(tǒng)工藝人的離去，傳統(tǒng)的技藝也面臨著失傳的危險(xiǎn)，故實(shí)物標(biāo)本的結(jié)構(gòu)、圖案和工藝等方面都有較好的研究?jī)r(jià)值。傳統(tǒng)的實(shí)物復(fù)原，是采用坯布試制樣衣的方法。這種方法要求研究者在對(duì)其結(jié)構(gòu)全面了解的基礎(chǔ)上掌握縫制、刺繡等傳統(tǒng)工藝制作能力，且復(fù)原過程長(zhǎng)、成本較高。目前鮮有研究使用數(shù)字化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)服裝進(jìn)行仿真虛擬復(fù)刻研究，本文選擇在掌握實(shí)物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用服裝數(shù)字化技術(shù)完成實(shí)物復(fù)原，節(jié)約時(shí)間和成本，達(dá)到快速高效的效果。

1 服裝數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)方法

服裝數(shù)字化是指以數(shù)字化信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，通過對(duì)服裝設(shè)計(jì)、加工、營銷等環(huán)節(jié)中的各個(gè)方面的數(shù)據(jù)信息收集、整合、存儲(chǔ)、傳輸和應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置[1]。數(shù)字化服裝技術(shù)主要運(yùn)用在服裝的設(shè)計(jì)開發(fā)、制造加工和生產(chǎn)運(yùn)營管理三個(gè)方面[2]。廣西華江瑤族女子服裝的數(shù)字化虛擬仿真設(shè)計(jì)通過數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用在服裝結(jié)構(gòu)、紋樣圖案、縫制工藝三個(gè)部分來實(shí)現(xiàn)。服裝結(jié)構(gòu)數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)方法是采集實(shí)物數(shù)據(jù)后用富怡服裝CAD 繪制服裝結(jié)構(gòu)圖，快速還原實(shí)物的規(guī)格尺寸與結(jié)構(gòu)造型。服裝紋樣圖案數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)方法是運(yùn)用Photoshop、Adobe Illustrator 等計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行圖形圖像處理建立虛擬模型；服裝縫制工藝的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方法是運(yùn)用CLO 3D軟件進(jìn)行虛擬縫合，建立三維模型，最終實(shí)現(xiàn)廣西華江瑤族女子服裝的數(shù)字化虛擬仿真。

2 廣西華江瑤族女子服裝平面模型建立

2.1 款式特征分析

本文的實(shí)物資料（圖1）來自于廣西華江當(dāng)?shù)噩幚C傳承人鄧正嬌女士。在20 世紀(jì)二三十年代，瑤族婦女上著立領(lǐng)對(duì)襟衣，下著大襠褲。上衣身前短后長(zhǎng)是華江瑤族女子上衣結(jié)構(gòu)最重要的一個(gè)特點(diǎn)，這是因?yàn)楝幾逍欧铨埲P瓠為圖騰，此乃象征的是“狗尾巴”，《后漢書·南蠻傳》也記載到瑤族先民服飾“制裁皆有尾型”[3]。瑤族“好五色衣”，華江瑤族女性喜歡在衣服的對(duì)襟處鑲上一對(duì)色彩斑斕的挑花繡片，衣領(lǐng)及袖口處也同樣有刺繡花邊。衣服的扣子用紅色的棉布搓扭而成，每件上衣都有七粒扣子，衣領(lǐng)處三粒，從領(lǐng)口處至腹部平均分布四粒。穿著時(shí)，一般著白色里衣，款式不限；外衣穿得層數(shù)越多越好，一是可以代表著家境殷實(shí)，二也可體現(xiàn)姑娘的女紅好。

2.2 平面結(jié)構(gòu)模型建立

2.2.1 對(duì)襟上衣平面模型建立

華江瑤族女子上衣的整體形制為短衣窄袖，立領(lǐng)對(duì)襟。前后片相連不裁斷；通肩窄袖，袖子從袖根至袖口漸收，為接袖結(jié)構(gòu)，袖長(zhǎng)及腕，袖口內(nèi)有貼邊；衣片前短后長(zhǎng)，下擺微弧，左右側(cè)開衩，衩位較高，內(nèi)有貼邊。

對(duì)實(shí)物局部造型尺寸進(jìn)行測(cè)量，這件衣服是以衣袖通袖線和前后衣身中縫線交叉成“十”字的平面結(jié)構(gòu)，衣服前身長(zhǎng)63.5 cm，后身長(zhǎng)86 cm，兩袖通長(zhǎng)135 cm；門襟長(zhǎng)40 cm，單幅門襟寬4 cm；領(lǐng)圍約40 cm，領(lǐng)面寬5 cm；袖口肥27 cm，袖口貼邊寬3 cm；前底擺弧線長(zhǎng)70 cm，后底擺弧線長(zhǎng)80 cm。根據(jù)服裝款式特征及尺寸，得出如圖2 所示的款式結(jié)構(gòu)圖，并用CAD 軟件繪制出其詳細(xì)衣身面料凈版，存儲(chǔ)為dxf 格式，詳細(xì)版型如圖3 所示。這件瑤族女子上衣主要由A、B、C、D、E、F 六個(gè)部分構(gòu)成，a、b、c、d、e分別為門襟、袖口及衣領(lǐng)上的繡片。從測(cè)繪的數(shù)據(jù)看，衣片A、B和袖片C、D 均為一個(gè)布幅寬，約35～40 cm，以肩線為中心線，前后片連裁。衩位在腰節(jié)位處，距前下擺約20 cm，高開衩不僅便于勞作時(shí)起蹲彎腰，而且利于通風(fēng)散熱。衣領(lǐng)為立領(lǐng)結(jié)構(gòu)，據(jù)考證，華江瑤族的上衣原為直領(lǐng)對(duì)襟結(jié)構(gòu)，后在民族長(zhǎng)期交融發(fā)展中受漢族影響，變?yōu)榱㈩I(lǐng)，目前也具有明顯的現(xiàn)代服裝結(jié)構(gòu)特征，領(lǐng)底起翹，使脖頸得到立體的包裹，獲得更多的活動(dòng)空間。

2.2.2 大襠褲平面模型建立

這件瑤族女子大襠褲用黑褐色的自織棉紗土布制成，質(zhì)地硬挺，厚實(shí)耐穿，其主要由腰頭、褲片、襠片三部分組成，無前后之分。褲腰肥大，腰頭寬而長(zhǎng)，腰圍約100 cm，腰頭寬17 cm，穿著時(shí)需外用布條扎系，以起到固定作用。褲長(zhǎng)約為87 cm，褲腿不設(shè)側(cè)縫，褲長(zhǎng)至腳踝，褲口圍約56 厘米。襠部裁片分為兩個(gè)部分，由大襠與小襠構(gòu)成，得出如圖4 所示的款式結(jié)構(gòu)圖，并用CAD軟件繪制出其詳細(xì)褲子面料凈版，存儲(chǔ)為dxf 格式，詳細(xì)版型如圖5 所示。這種形制的褲子類似于中國傳統(tǒng)的合襠褲，古時(shí)稱“裈”[4]，其沒有表征人體厚度的襠彎結(jié)構(gòu)，而是由直線裁剪出的規(guī)則幾何形狀裁片進(jìn)行拼合，通過增大襠深來滿足人體所需的襠部立體空間，但與傳統(tǒng)合襠褲直線裁剪不同的是其襠部采用平面曲線裁剪，面料的挖裁較多。當(dāng)褲子平鋪時(shí)，腰線形成一個(gè)V字形，將褲腿略微向中間并攏后，腰線的形狀隨之被拉得更加平緩，而襠部出現(xiàn)了立體的空間。

2.3 紋樣圖案模型建立

數(shù)字媒體技術(shù)是21 世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖形處理融合的新興圖像處理技術(shù)[5]，運(yùn)用Photoshop、Adobe Illustrator 等計(jì)算機(jī)軟件建立紋樣圖案的虛擬模型。在此套瑤族女子服裝中紋樣的復(fù)刻主要有三種類型：一是門襟與褲腳口的挑花紋樣；二是領(lǐng)子與袖口的平繡紋樣；三是領(lǐng)面的織布紋樣。在正常光照下，使用相機(jī)對(duì)領(lǐng)子、門襟、袖口、褲腳的部位進(jìn)行實(shí)物紋樣的捕捉拍照，照片應(yīng)當(dāng)清晰完整，便于后期進(jìn)行圖案紋樣的修復(fù)與繪制。

2.3.1 挑花紋樣的模型建立

華江瑤族挑花在當(dāng)?shù)赜纸锌`花，它是通過無數(shù)個(gè)“×”來構(gòu)成各種精美圖案或用彩線密集地排列成各種圖案。上衣門襟紋樣主要由八角花紋樣與幾何紋樣構(gòu)成。八角花象征太陽，給人以溫暖，以四方連續(xù)的形式排列。幾何紋樣常見于瑤族人民對(duì)于事物的概括，把自己所見的事物形態(tài)用最簡(jiǎn)單的方式勾勒出來，這樣不僅使制作工藝簡(jiǎn)單，也讓服飾體現(xiàn)出一種整體美觀。褲腳紋樣主要由八角花、人形紋樣和“盤王印”以二方連續(xù)的形式構(gòu)成。人形紋樣的應(yīng)用是瑤族先民宗教崇拜的體現(xiàn)。人形紋樣取平安常伴之意，以祈求上天的保佑，獲得心靈上的慰藉。此外，人形紋樣也體現(xiàn)了集體、團(tuán)結(jié)的意義，所以瑤族人民在自己衣服的前胸和后背的位置，繡上一些相連的人形紋樣，既有裝飾的效果，又象征著民族內(nèi)的團(tuán)結(jié)?！氨P王印”是由“工”“弓”組成的方形印，這代表對(duì)先祖盤王的敬意，而且有了它，不管在何處，各個(gè)支系瑤族都可相互辨認(rèn)。

在Adobe Illustrator 軟件中建立挑花紋樣模型，首先選取以藍(lán)色或黑色為面料底色，在底色上布滿方格模擬平紋面料組織形式，再以各色繡線的RGB 數(shù)值作為參考值選取近似色，用鋼筆或直線工具在格子里畫“×”，排列規(guī)則的“×”構(gòu)成整個(gè)紋樣單元的連續(xù)元素，再對(duì)紋樣單元進(jìn)行二方連續(xù)或四方連續(xù)的排列組合，形成最終的挑花繡片的模型，如圖6 所示。

2.3.2 平繡紋樣與織布紋樣的模型建立

平繡紋樣與織布紋樣主要是在Photoshop 軟件中建立模型。這些紋樣為常見的花草紋樣，排列疏密有序，具有和諧均勻的美感。運(yùn)用Photoshop 軟件,將原始紋樣放在最底圖層，新建一個(gè)圖層后開始描摹繪制紋樣，最后將繪制好的紋樣保存為JPG 格式，如圖7 所示。

3 廣西華江瑤族女子服裝三維虛擬

CLO 3D 是韓國CLO 公司推出的3D 服裝設(shè)計(jì)試衣軟件，它分為左右三維和二維兩個(gè)界面，能夠?qū)崿F(xiàn)樣板的修改、工藝縫合、服裝面料虛擬仿真、模特的修改等操作，是一款集功能性、實(shí)用性和效果性為一體的軟件[6]。采用CLO 3D 軟件建立虛擬三維模型，完成虛擬樣衣的縫合與展示，整體操作流程如圖8 所示。

3.1 虛擬模特設(shè)置與紙樣導(dǎo)入

在CLO 3D 系統(tǒng)中打開虛擬模特，選擇模特、發(fā)型、鞋子等，按照需求調(diào)整虛擬模特的各部位尺寸參數(shù)，包括高度、長(zhǎng)度和圍度等方面[7]，如圖9。將富怡服裝CAD 軟件繪制的dxf 格式服裝紙樣導(dǎo)入到CLO 3D 系統(tǒng)中，用編輯板片和編輯圓弧等工具將2D樣板核對(duì)修正至最佳狀態(tài)，用勾勒輪廓工具將內(nèi)部線勾勒出來。編輯完成后將板片放置在二維界面中對(duì)應(yīng)位置待用，如圖10。

3.2 衣片安排與縫合

將二維樣板同步到三維模擬窗口，顯示虛擬模特的安排點(diǎn)，將樣板安排在人體周圍，利用定位球?qū)嫫苿?dòng)到對(duì)應(yīng)位置，提高虛擬服裝與模特的貼合度[8]，如圖11。安排好板片后，選擇線段縫紉和自由縫紉工具，在二維界面中進(jìn)行虛擬縫合。根據(jù)實(shí)物的縫制工藝，選擇縫紉線類型，例如衣片連接處采用Custom Angle(搭縫)，門襟貼條與門襟采用（TURNED）疊縫。最后調(diào)整折疊強(qiáng)度和折疊角度，使縫紉線下凹，增加真實(shí)性，縫合完成后，得到白模，如圖12。

3.3 面料仿真處理

面料的仿真處理分為兩步，第一步是設(shè)置面料的基本屬性，包括顏色、紋理、法線貼圖等。首先根據(jù)實(shí)物照片RGB 值設(shè)置面料顏色，再將在Photoshop 和Adobe Illustrator 中制作好的JPG格式面料圖案添加到紋理，調(diào)整好圖案的大小和方向，如圖13。用Crazybump 軟件做出所有刺繡圖案的法線貼圖，創(chuàng)建出多種特殊的立體視覺效果以此增強(qiáng)刺繡紋理的立體感。第二步是設(shè)置面料的物理屬性。包括強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、變形率、密度、摩擦系數(shù)及厚度等，不同屬性會(huì)表現(xiàn)出不同的服裝外觀感覺。調(diào)整屬性值，可以讓面料表現(xiàn)出棉布、絲綢、皮革等不同的面料材質(zhì)感覺[9]。根據(jù)實(shí)物面料屬性，將預(yù)設(shè)設(shè)置為Cotton-Twill 斜紋面料，再設(shè)置面料厚度等參數(shù)使其接近真實(shí)面料的性能，最終得到添加虛擬面料后的三維模型，如圖14。

3.4 渲染與展示

維虛擬模型完成后先進(jìn)行檢查，通過旋轉(zhuǎn)移動(dòng)虛擬模特，觀察其在正面、背面、側(cè)面等多個(gè)角度呈現(xiàn)的復(fù)原效果[10]。經(jīng)檢查，三維虛擬模型在服裝廓形、結(jié)構(gòu)、圖案紋樣等方面都達(dá)到了較為逼真的效果。檢查完成后進(jìn)行渲染，渲染是通過自然照射技術(shù)等使三維虛擬服裝顯示出紋理貼圖、光源影響以及陰影效果，給人以與真實(shí)服裝相似的視覺感受[11]。渲染前將粒子間距調(diào)小，達(dá)到更逼真，更顯著地渲染3D 服裝。渲染完成后導(dǎo)出各個(gè)視角和細(xì)節(jié)的JPG 格式圖片，如圖15。圖16 為實(shí)物與渲染后三維效果圖的對(duì)比圖片。

4 總結(jié)和展望

本文運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行廣西華江瑤族女子服裝的虛擬仿真設(shè)計(jì)，快速有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)少數(shù)民族服裝的復(fù)原。采用服裝CAD 軟件還原服裝的版型與結(jié)構(gòu)，快速還原出其服裝款式結(jié)構(gòu)特征和尺寸大小，將樣板和圖紙保存在計(jì)算機(jī)中，不僅節(jié)約了儲(chǔ)存空間，而且方便儲(chǔ)存。運(yùn)用Photoshop、Adobe Illustrator 等多種軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)圖案的二維修復(fù)與繪制，刺繡紋樣采用Adobe Illustrator 失量圖繪制軟件進(jìn)行繪制，實(shí)現(xiàn)圖形不失真的優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用CLO 3D 軟件進(jìn)行縫制工藝仿真，實(shí)現(xiàn)了復(fù)原逼真度較高的三維虛擬試衣效果。

通過對(duì)廣西華江瑤族女子服裝的虛擬仿真設(shè)計(jì)，以實(shí)證個(gè)案研究法驗(yàn)證了數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用在傳統(tǒng)服飾結(jié)構(gòu)復(fù)原上的可行性、創(chuàng)新性。數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)再現(xiàn)了少數(shù)民族傳統(tǒng)服裝的形制結(jié)構(gòu)、圖案紋樣與工藝，是服裝復(fù)原研究模式的一種創(chuàng)新。