基于智能定制的服裝虛擬展示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

陳國(guó)強(qiáng)

(山東科技職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 261053)

量身定制服裝是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服裝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，定制化的虛擬試衣消費(fèi)體驗(yàn)受到消費(fèi)者的青睞。服裝設(shè)計(jì)生產(chǎn)的個(gè)性化、數(shù)字化和智能化理念，將成為服裝產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)的重要支撐，如何實(shí)現(xiàn)服裝的智能、個(gè)性化定制及數(shù)字化智能生產(chǎn)是服裝定制品牌共同面臨的問題[1，2]。本文以先進(jìn)三維人體測(cè)量技術(shù)及智能生產(chǎn)線規(guī)劃為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，結(jié)合服裝的數(shù)字化個(gè)性定制流程，在分析定制三維人模生成技術(shù)、客戶樣板速生技術(shù)和虛擬試衣技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了服裝智能定制虛擬展示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)服裝定制的自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化應(yīng)用，有效地推進(jìn)服裝信息技術(shù)融合創(chuàng)新發(fā)展，從而解決服裝定制與生產(chǎn)系統(tǒng)兼容性較差的弊端，以及各系統(tǒng)之間集成效果不顯著的應(yīng)用短板，重點(diǎn)攻克定制化服裝虛擬展示應(yīng)用軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)服裝定制“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能生產(chǎn)系統(tǒng)化解決方案。

1 服裝數(shù)字化個(gè)性定制設(shè)計(jì)

近年來，在服裝生產(chǎn)過剩，庫存壓力持續(xù)增大的情況下，服裝個(gè)性化定制持續(xù)火熱，不斷推動(dòng)服裝企業(yè)向數(shù)字化定制生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)型，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)出眾多服裝定制網(wǎng)站和云平臺(tái)，因此，服裝數(shù)字化個(gè)性定制設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。

1.1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)定制服裝存在的問題

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)定制服裝存在的問題，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，合體性問題。由于傳統(tǒng)服裝網(wǎng)絡(luò)定制環(huán)境下依托的數(shù)字化定制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)虛擬展示技術(shù)還不夠完善，無法代替消費(fèi)者實(shí)地購物的真實(shí)感和體驗(yàn)感。消費(fèi)者的不同體型特征決定了每個(gè)人的服裝號(hào)型是有差異的，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)定制服裝號(hào)型標(biāo)準(zhǔn)大多采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行生產(chǎn)，網(wǎng)絡(luò)定制化的服裝數(shù)字化技術(shù)和服裝號(hào)型匹配系統(tǒng)的不成熟，導(dǎo)致了服裝數(shù)字化定制銷售渠道舉步艱難。另外，消費(fèi)者主要依靠商家選定的模特試穿圖片來獲取自己的大致穿著效果，欠缺足夠的購物說服力，最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)定制服裝的穿著合體性欠佳[3]。第二，滿意度問題。服裝網(wǎng)絡(luò)展示與實(shí)物存在一定的差異性，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)定制服裝不具備虛擬試穿或虛擬面料質(zhì)感展示的功能，致使消費(fèi)者對(duì)服裝的面料性能、質(zhì)感等了解極其有限。對(duì)網(wǎng)絡(luò)定制服裝的品質(zhì)存有疑慮，是消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)定制服裝的最大心理障礙[4]。消費(fèi)者往往在收到定制服裝后有所失望，使得退換貨現(xiàn)象成為網(wǎng)購服裝的常態(tài)，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)定制服裝行業(yè)的發(fā)展，也是服裝B2C電子商務(wù)模式亟待需要解決的共性問題。

1.2 服裝數(shù)字化個(gè)性定制流程分析

伴隨著消費(fèi)升級(jí)，平價(jià)品牌服裝逐漸走向定制化道路，促使消費(fèi)者開始重視品質(zhì)消費(fèi)。服裝數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展和服裝的部件模塊化設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)快捷高效的服裝數(shù)字化個(gè)性定制流程提供了條件。

首先，消費(fèi)者通過購物客戶端，結(jié)合自己的穿衣風(fēng)格，通過系統(tǒng)事先依據(jù)著裝TPO原則設(shè)定的服裝各部件模塊，進(jìn)行模塊的組合，確認(rèn)服裝款式，即服裝的個(gè)性化款式設(shè)計(jì)方案確定環(huán)節(jié)[5]。其次，系統(tǒng)為客戶提供大量不同花型及成分的面料、配件，供客戶選擇。再次，系統(tǒng)根據(jù)客戶提供的人體關(guān)鍵部位尺寸數(shù)據(jù)，結(jié)合專家知識(shí)庫自動(dòng)生成個(gè)性化定制紙樣，并通過虛擬縫制技術(shù)和虛擬模特呈現(xiàn)出3D虛擬試衣效果，多角度、完美呈現(xiàn)出客戶心儀的服裝效果，給予客戶直觀體驗(yàn)[6，7]。最后，經(jīng)客戶確認(rèn)后進(jìn)入成衣制作環(huán)節(jié)，直至客戶收到定制成品，個(gè)性化定制流程才正式結(jié)束。

2 服裝智能定制虛擬展示系統(tǒng)

服裝智能定制虛擬展示系統(tǒng)的集成與實(shí)現(xiàn)，主要包括定制三維人模生成系統(tǒng)、客戶樣板速生系統(tǒng)和三維虛擬試衣系統(tǒng)三個(gè)模塊，見圖1。

圖1 服裝智能定制虛擬展示系統(tǒng)

2.1 定制三維人模生成系統(tǒng)

虛擬三維人體模型生成設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)服裝數(shù)字化個(gè)性定制的首要環(huán)節(jié)，解決了定制服裝與實(shí)際體型之間的匹配問題，可通過三維人體測(cè)量技術(shù)和遠(yuǎn)程人體數(shù)據(jù)采集建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)定制三維人模生成[8，9]。這項(xiàng)技術(shù)可以有效地為定制服裝的樣板生成和虛擬試衣提供準(zhǔn)確無誤的體型數(shù)據(jù)依據(jù)，在節(jié)省客戶反復(fù)試衣時(shí)間的同時(shí)，還保證了制作成衣的合體性。

2.1.1三維人體測(cè)量技術(shù)

整合光學(xué)測(cè)量技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像處理技術(shù)等，通過光敏設(shè)備捕捉投射到人體表面的激光、白光或紅外線等所形成的圖像，進(jìn)行非接觸式人體表面輪廓的三維全身掃描[10]，在數(shù)秒的時(shí)間內(nèi)即可獲得完整準(zhǔn)確的人體點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并根據(jù)人體特征點(diǎn)快速生成三維人體輪廓，三維人體測(cè)量技術(shù)見圖2。

圖2 三維人體測(cè)量技術(shù)

非接觸式三維人體測(cè)量技術(shù)能夠快速精準(zhǔn)地獲取掃描人體的各部位尺寸和截面形態(tài)[11]，還可以根據(jù)客戶的特殊要求進(jìn)行快速局部數(shù)據(jù)調(diào)整，提高客戶的定制服務(wù)滿意度。

2.1.2遠(yuǎn)程人體數(shù)據(jù)采集建模技術(shù)

這種技術(shù)利用人體輪廓的形態(tài)特征，通過計(jì)算機(jī)圖形相似度匹配的方法，實(shí)現(xiàn)人體體型的自動(dòng)識(shí)別。用戶可以通過手機(jī)APP等形式完成體型數(shù)據(jù)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)定制需求和異地線上測(cè)量的解決方案。通過移動(dòng)終端拍攝人體穿著貼身服裝情況下的正、側(cè)面輪廓照片(包含人體各部位水平斷面的寬、厚度信息)，結(jié)合人體的身高和體重參數(shù)，利用圖像處理算法識(shí)別出人體的輪廓曲線，準(zhǔn)確取得人體的體型數(shù)據(jù)信息，再通過建立與三維模型的回歸關(guān)系生成人體的軀干三維形態(tài)，并結(jié)合人體體型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配建模，生成人體三維模型[12]，遠(yuǎn)程人體數(shù)據(jù)采集建模技術(shù)見圖3。

圖3 遠(yuǎn)程人體數(shù)據(jù)采集建模技術(shù)

通過圖形相似度比較的方法實(shí)現(xiàn)了人體體型的自動(dòng)識(shí)別，將專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)規(guī)則，使體型的識(shí)別不依賴單個(gè)量體師的主觀經(jīng)驗(yàn)，識(shí)別結(jié)果穩(wěn)定、可靠。體型識(shí)別過程為無人化、自動(dòng)化，能滿足大規(guī)模定制的體型判別需要，還可解決異地定制的體型識(shí)別問題。相比傳統(tǒng)的人工測(cè)量方法，具有快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)化的特點(diǎn)，能夠解決服裝定制中人體體型識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化問題。

2.2 客戶樣板速生系統(tǒng)

服裝部件模塊化款式設(shè)計(jì)特征，為樣板數(shù)據(jù)庫建立提供了便捷條件?？蛻羰紫韧ㄟ^指定的服裝款式定制系統(tǒng)或平臺(tái)，依據(jù)自己的著裝風(fēng)格和喜好選定不同的服裝部件設(shè)計(jì)，組合形成符合客戶滿意的款式。然后，系統(tǒng)根據(jù)確定的款式和人體關(guān)鍵部位尺寸數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)識(shí)別匹配部件樣板數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)客戶智能化定制樣板設(shè)計(jì)與生成。

智能樣板快速生成系統(tǒng)不僅具有自動(dòng)放縫和自動(dòng)分片功能，而且還可實(shí)現(xiàn)樣板與尺寸數(shù)據(jù)之間的實(shí)時(shí)匹配、自動(dòng)調(diào)整功能，極大縮短了客戶成衣制作的生產(chǎn)周期，既滿足了客戶的個(gè)性化定制需求，又符合現(xiàn)代化、規(guī)模化生產(chǎn)要求[13]。

2.3 三維虛擬試衣系統(tǒng)

根據(jù)客戶的人體虛擬模型，客戶從款式庫選定的試穿服裝款式，系統(tǒng)可將生成的服裝CAD樣板進(jìn)行虛擬縫合，并通過面料庫導(dǎo)入不同的面料屬性和紋理，經(jīng)三維視覺渲染技術(shù)處理后，呈現(xiàn)出不同面料的三維懸垂效果，實(shí)現(xiàn)定制服裝的三維模擬穿著效果和動(dòng)態(tài)效果展示。同時(shí)，客戶還可以讓虛擬模特進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，選擇不同的款式、面料、色彩、裝飾以及場(chǎng)景等元素的設(shè)計(jì)方案，全方位觀察虛擬著裝效果是否貼身[14]，直到滿意為止。

三維虛擬試衣技術(shù)能夠快速高效地實(shí)施定制服裝樣板的虛擬縫制和試衣效果展示，客戶可以和設(shè)計(jì)師根據(jù)三維虛擬試衣效果進(jìn)行快捷準(zhǔn)確地溝通交流，避免了繁瑣的定制方案修訂和試衣過程，在節(jié)省成衣制作時(shí)間和成本費(fèi)用的同時(shí)，提高了定制服務(wù)的工作效率和滿意度。

3 應(yīng)用分析

服裝智能定制是服裝工業(yè)生產(chǎn)的新趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)服裝智能制造技術(shù)處于快速發(fā)展階段，工業(yè)化定制生產(chǎn)市場(chǎng)需求旺盛，智能制造專業(yè)技術(shù)初步成熟，系統(tǒng)化設(shè)計(jì)具有一定的迫切性。智能數(shù)字化技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)與制作領(lǐng)域的不斷成熟應(yīng)用，催生了服裝消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)定制化、著裝效果虛擬展示平臺(tái)的建設(shè)與推廣。

立足于服裝智能定制虛擬展示系統(tǒng)的開發(fā)，研究虛擬模特與定制服裝規(guī)格、二維樣板與三維試衣、設(shè)計(jì)效果與虛擬展示效果等之間的關(guān)系匹配和技術(shù)銜接，可更好地推動(dòng)現(xiàn)代服裝數(shù)字化技術(shù)手段的應(yīng)用與開發(fā)。首先，利用定制三維人模生成技術(shù)可快速獲得精準(zhǔn)的非接觸式人體測(cè)量數(shù)據(jù)并生成三維人模；其次，實(shí)現(xiàn)了客戶對(duì)定制服裝的不同虛擬試衣要求，滿足了消費(fèi)者的體驗(yàn)需求；最后，服裝虛擬展示技術(shù)是數(shù)字化服裝個(gè)性定制系統(tǒng)的發(fā)展和完善，也是發(fā)展服裝電子商務(wù)的重要舉措之一，需不斷提高服裝定制的科技含量。

服裝行業(yè)大規(guī)模個(gè)性化定制生產(chǎn)領(lǐng)域尚處于起步階段，服裝智能定制虛擬展示系統(tǒng)從定制三維人模生成系統(tǒng)、客戶樣板速生系統(tǒng)和三維虛擬試衣系統(tǒng)三個(gè)技術(shù)模塊進(jìn)行創(chuàng)新性集成開發(fā)應(yīng)用，在瓶頸工序效率提升、智能化快速響應(yīng)以及店鋪接單等方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，并經(jīng)過測(cè)試分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，以適應(yīng)不同條件的人體測(cè)量APP技術(shù)，滿足了服裝紙樣的快速生成，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，設(shè)計(jì)與生產(chǎn)效率整體提高[15]。工業(yè)化的定制生產(chǎn)必將成為未來市場(chǎng)消費(fèi)的主流生產(chǎn)模式，服裝智能定制虛擬展示系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制、柔性生產(chǎn)提供了重要的技術(shù)支撐，具有廣泛的行業(yè)推廣應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語

隨著電子商務(wù)和人們生活水平的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)已經(jīng)成為一種消費(fèi)常態(tài)，科技元素已經(jīng)儼然成為引導(dǎo)消費(fèi)的重要力量。服裝定制要想在“科技革命”和“消費(fèi)升級(jí)”浪潮中爭(zhēng)得一席之地，必須不斷加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等技術(shù)的應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)推廣。服裝智能定制虛擬展示系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)客戶遠(yuǎn)程個(gè)性化量身定制和虛擬仿真著裝展示提供數(shù)字化、智能化的三維解決方案，突破了傳統(tǒng)手工量身定制的局限性，助力定制產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率高效化。越來越多的服裝智能軟件與數(shù)字化自動(dòng)服裝設(shè)備的革新與應(yīng)用，正在逐漸改變傳統(tǒng)的服裝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)方式，推動(dòng)服裝行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，為服裝行業(yè)的大發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。