基于AutoCAD參數(shù)化中式嫁衣樣板的自動(dòng)生成

周艷紅， 江紅霞， 陳 玲

1. 江南大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院， 江蘇 無錫 214122； 2. 江南大學(xué) 設(shè)計(jì)學(xué)院， 江蘇 無錫 214122)

婚禮服飾作為中國服飾文化的重要組成部分，有著深厚的文化底蘊(yùn)與情感寄托。在中西方文化互融的今天，中式嫁衣悄然回歸，嫁衣的個(gè)性化定制與文化元素的多樣化結(jié)合已成為重要的服裝設(shè)計(jì)理念。隨著我國國際地位的日益提升，以及人們對(duì)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承的渴望，傳統(tǒng)中式婚服及改良中式婚服的需求日益增加[1]。另外，漢服服飾文化的傳播鞏固了中式嫁衣在現(xiàn)代婚禮中的地位，同時(shí)明星效應(yīng)也在一定程度上引領(lǐng)了傳統(tǒng)中式婚禮的潮流。目前，大多數(shù)研究者對(duì)中式嫁衣的婚俗服飾文化、思想演變及流行趨勢等方面作了深入研究[2]，而對(duì)于中式嫁衣的款式結(jié)構(gòu)及樣板的自動(dòng)生成研究較少。

目前，服裝紙樣參數(shù)化制版主要有2種途徑：一種是利用升級(jí)版的服裝專用CAD制圖軟件，如國產(chǎn)的博克服裝CAD等；另一種是使用其他通用的強(qiáng)大繪圖或數(shù)字圖像處理軟件，如利用MatLab數(shù)據(jù)可視化功能制圖、AutoCAD參數(shù)化繪圖以及AutoLISP程序編寫制圖等。早期參數(shù)化設(shè)計(jì)方法的提出與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了服裝紙樣的自動(dòng)設(shè)計(jì)[3-4]。近些年，AutoCAD的參數(shù)化功能實(shí)現(xiàn)了斜裁裙裝紙樣與個(gè)性化服裝紙樣的快速生成[5-6]，可規(guī)避二次開發(fā)工具的程序編寫問題。目前，對(duì)服裝紙樣參數(shù)化生成的研究內(nèi)容主要針對(duì)某種服裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，更偏向個(gè)性化定制和對(duì)樣板結(jié)構(gòu)的參數(shù)化處理[7-8]，如男襯衣原型參數(shù)化樣板、新文化服裝原型以及A型裙樣板結(jié)構(gòu)等的研究，即將用戶對(duì)象的體型數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先設(shè)計(jì)的參數(shù)數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)數(shù)據(jù)變動(dòng)驅(qū)使圖形發(fā)生相應(yīng)變化，最終生成用戶所需紙樣。依據(jù)裙腰圍起翹量制約裙擺量大小與三圍松量分配的設(shè)計(jì)原理[9-10]，結(jié)合AutoCAD的參數(shù)化功能將一款紙樣通過修改部分參數(shù)使原始圖形發(fā)生變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一種款式到多種款式的紙樣自動(dòng)生成。同時(shí)通過對(duì)衣片各局部部位與衣身進(jìn)行參數(shù)化模型構(gòu)建，達(dá)到局部部位數(shù)據(jù)與整體圖形相關(guān)聯(lián)部位數(shù)據(jù)的同步、對(duì)應(yīng)調(diào)整。

本文基于AutoCAD參數(shù)化方法，選取中式嫁衣為研究對(duì)象，首先比較分析龍鳳褂、秀禾服、馬來褂3款中式嫁衣的款式結(jié)構(gòu)，然后采用單雙圓弧對(duì)樣板曲線進(jìn)行定義，以龍鳳褂為基本款、秀禾服和馬來褂為變款，在對(duì)龍鳳褂紙樣進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步修改參數(shù)自動(dòng)生成秀禾服和馬來褂紙樣，最后通過CLO3D軟件虛擬試穿3款嫁衣，實(shí)現(xiàn)中式嫁衣的個(gè)性化設(shè)計(jì)及展示。

1 AutoCAD參數(shù)化制圖原理

參數(shù)化制圖原理首先通過幾何約束定義圖形各對(duì)象之間的位置關(guān)系，通過標(biāo)注約束對(duì)圖形各對(duì)象間的長度、角度或半徑進(jìn)行賦值或用函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行尺寸約束，通過自動(dòng)約束程序識(shí)別圖形線段位置關(guān)系并對(duì)圖形位置進(jìn)行自行約束，再結(jié)合繪圖工具進(jìn)行數(shù)字化制圖。當(dāng)修改初始數(shù)據(jù)時(shí)，這3種約束會(huì)使原圖形快速且同時(shí)發(fā)生變化，從而有助于服裝紙樣的標(biāo)準(zhǔn)且瞬時(shí)自動(dòng)生成。

本文嘗試基于AutoCAD參數(shù)化功能，利用樣板相關(guān)點(diǎn)和線的數(shù)學(xué)函數(shù)與幾何關(guān)系，建立中式嫁衣紙樣結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)樣板的自動(dòng)生成。

2 中式嫁衣的款式對(duì)比分析

經(jīng)實(shí)地調(diào)查分析，目前市場上的中式嫁衣主要分為傳統(tǒng)版和改良設(shè)計(jì)版的中式婚禮服。傳統(tǒng)的中式婚禮服以褂裙和旗袍為主。褂裙中，流傳最久遠(yuǎn)的為龍鳳褂，其次是秀禾服與馬來褂。龍鳳褂作為中式嫁衣的典型款式，造型貼合體型，適合身材勻稱或偏瘦的體型；秀禾服和馬來褂款式結(jié)構(gòu)上與龍鳳褂很相似，但秀禾服版型最寬松，適合各類體型；馬來褂是一款介于二者之間的，通常采用西式剪裁的中式嫁衣。3款中式嫁衣之間的主要區(qū)別如表1所示。

表1 3款中式嫁衣款式結(jié)構(gòu)對(duì)比

在色彩上，龍鳳褂的興起最開始以淺金色為主，后根據(jù)圖案刺繡級(jí)別分類，在紅色底布上用金黃色絲線刺繡龍鳳圖案，圖案覆蓋面越多，整體的色調(diào)偏金色系，也代表該種類的龍鳳褂級(jí)別越貴重。秀禾服的色調(diào)以大紅色調(diào)為主，在面料上繡以花鳥魚蟲等吉祥圖案，圖案選擇的顏色更豐富，但主色調(diào)仍以紅色為主，其他色系為點(diǎn)綴。馬來褂是中西結(jié)合的一款服裝，在色彩選擇方面范圍更廣，有香檳金、藍(lán)、米白等亮淺色系，刺繡紋樣和底色有較大的顏色反差，個(gè)性鮮明。

3 中式嫁衣樣板原型的自動(dòng)生成

中式嫁衣樣板的原型選用新文化服裝原型。上下裝的號(hào)型分別為160/84A和160/68A。本文從樣板曲線數(shù)學(xué)幾何模型的建立、基本參數(shù)的設(shè)定及成衣模型的建立3個(gè)方面，逐步介紹如何建立衣身與各部件的關(guān)聯(lián)，如何自動(dòng)生成紙樣。上衣數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建如圖1所示。

圖1 上衣數(shù)學(xué)模型構(gòu)建圖

3.1 樣板曲線數(shù)學(xué)幾何模型的建立

服裝紙樣結(jié)構(gòu)可抽象為平面幾何中的點(diǎn)、直線與曲線，點(diǎn)與直線很好把握，但對(duì)曲線則沒有明確定義，如服裝樣板中袖窿弧線、領(lǐng)窩、袖山弧線等，這些必不可少的曲線一般由幾個(gè)確定的關(guān)鍵點(diǎn)連接而成，每次繪圖所得結(jié)果不盡相同。本文繪制曲線大部分采用雙圓弧曲線中的C型曲線，即通過確定非等腰三角形的內(nèi)心P，然后由AutoCAD中的多段線命令以O(shè)點(diǎn)與Q點(diǎn)為圓心，點(diǎn)C為起點(diǎn)，OC與QP為半徑經(jīng)過P點(diǎn)編輯而成，如圖2 (a)所示。利用單雙圓弧繪制前后領(lǐng)窩弧線部分,相當(dāng)于對(duì)衣片弧線進(jìn)行準(zhǔn)確定義。

注：*表示MN,其長度為后領(lǐng)窩寬MG長度的1/3，也等于后領(lǐng)窩深FG的長度。

袖窿弧線部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但原理不變，圓弧之間的連接點(diǎn)必須是2段圓弧的公切點(diǎn)，確保圓弧流暢順滑。前袖窿弧線由5段圓弧構(gòu)成，位于胸省下方是一段相切于胸寬線延長線與袖窿深線的雙圓弧，上半段是由3段相互連接的圓弧構(gòu)成。后袖窿弧線由4段圓弧構(gòu)成，袖山弧線則是由12段圓弧相互連接而成。

3.2 中式嫁衣基本參數(shù)的設(shè)定

衣身曲線部分大多采用雙曲線模型，對(duì)于其具體的約束原則是：以前領(lǐng)窩部位為例(見圖2)，先確定出關(guān)鍵點(diǎn)P，內(nèi)心部分通過幾何約束中的“對(duì)稱”與“重合”命令約束，即線段AB與AC關(guān)于AP對(duì)稱，CB與CA關(guān)于CP對(duì)稱，可保證曲線的兩端(點(diǎn)A與點(diǎn)C)以及雙圓弧的連接處(點(diǎn)P)能很好地與相應(yīng)的輔助線(BA與BC)相切，進(jìn)而可確保服裝結(jié)構(gòu)的輪廓線流暢順滑。同時(shí)利用參數(shù)或者函數(shù)表達(dá)式約束各主要結(jié)構(gòu)線的長度與角度值，使其具有參數(shù)化功能。上衣衣身原型參數(shù)化所需的關(guān)鍵約束如表2所示。由于對(duì)各點(diǎn)、線段與曲線進(jìn)行了相應(yīng)的幾何約束與標(biāo)注約束，因而內(nèi)心P的位置會(huì)隨著約束后的三角形各邊長而變化，整體結(jié)構(gòu)輪廓仍是完整且有效的。

表2 衣身原型的關(guān)鍵約束

除上表的基本原型約束參數(shù)外，在參數(shù)過濾器中還需設(shè)有尺寸調(diào)整量與參數(shù)調(diào)整量，如表3所示。當(dāng)修改關(guān)鍵參數(shù)或者函數(shù)表達(dá)式的數(shù)值可使相關(guān)聯(lián)的對(duì)象發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，即針對(duì)不同規(guī)格體型的對(duì)象進(jìn)行縱向與橫向的整體尺寸調(diào)整，具有很好的適用性。參數(shù)調(diào)節(jié)量可根據(jù)實(shí)際用戶的需要做出細(xì)微調(diào)整，針對(duì)用戶體型的特殊部位(如溜肩駝背胸部下垂等)對(duì)樣板做相應(yīng)部位的細(xì)節(jié)調(diào)整，可滿足個(gè)性化需求，進(jìn)而可有效解決實(shí)際問題。

表3 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定

3.3 中式嫁衣成衣模型的建立

3.3.1 衣身與衣袖間參數(shù)化模型的建立

衣片與衣袖結(jié)構(gòu)參數(shù)化后，下一步就需構(gòu)建二者之間的聯(lián)系。衣身與衣袖縫制時(shí)的對(duì)位點(diǎn)會(huì)使其拼合度更高，通過此方式選取衣身袖窿與衣袖袖山弧線的對(duì)位點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)化模型搭建合理且方便。先對(duì)胸省轉(zhuǎn)移使袖窿弧線成為一段完整的弧線，利用袖中線與衣身側(cè)縫線共線和袖窿深線與袖山底線共線的方法將衣身與袖片拼合，如圖3所示。

注：點(diǎn)A、B、C、D與E為衣身和衣袖的對(duì)位點(diǎn);A與A′、B與B′是一對(duì)對(duì)位點(diǎn)。

在圖3中，將前后袖窿寬二等分(也是袖窿寬的四等分)，等分距為X，在前后衣袖側(cè)縫線與袖山底線的交點(diǎn)處，分別向里取距離為X再作向上的垂線交于袖山弧線得到點(diǎn)A′與B′，最后分別沿點(diǎn)A′與B′作水平線交于袖窿弧線得到A點(diǎn)與B點(diǎn)。A與A′和B與B′到袖窿深線的垂直距離均相等，可利用AutoCAD中幾何約束的“相等”命令來建立衣袖與衣身二者聯(lián)系的參數(shù)模型。

3.3.2 衣身和領(lǐng)間參數(shù)化模型的建立

立領(lǐng)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上靈活，變量很多(立領(lǐng)高、起翹量與領(lǐng)角弧度大小等)，可與衣身建立關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵部分為領(lǐng)底線長。由于幾何約束不能建立衣領(lǐng)與衣身相互關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，會(huì)使得后續(xù)調(diào)整與修改過程變得繁瑣復(fù)雜，因此，通過用數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)前后領(lǐng)窩弧長的方法來解決這一問題，再利用標(biāo)注約束在參數(shù)編輯器中輸入表達(dá)式確定立領(lǐng)底線長，即可自動(dòng)生成所得圖形。前領(lǐng)窩弧線是由雙圓弧曲線構(gòu)成，后領(lǐng)窩弧線則是由直線MN和圓弧NF構(gòu)成，后領(lǐng)窩深FG為后領(lǐng)窩寬MG的三分之一(見圖2)，利用三角函數(shù)關(guān)系可得

圖4 衣身與衣領(lǐng)間的模型建立

4 中式嫁衣典型款式樣板的自動(dòng)生成

4.1 龍鳳褂紙樣的自動(dòng)化生成

以AutoCAD 2018版本為平臺(tái)，通過上文介紹的繪圖與參數(shù)約束方法可對(duì)紙樣結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效約束，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生成。由于龍鳳褂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，本文以衣身前片上半部分為例介紹線段與曲線之間的約束原則。

第1步，對(duì)衣身原型大的輪廓進(jìn)行幾何約束，同時(shí)對(duì)紙樣結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)線利用表2關(guān)鍵約束進(jìn)行標(biāo)注約束；第2步，進(jìn)行局部部位的細(xì)節(jié)約束，如圖5(a)所示，利用雙曲線約束原則約束前領(lǐng)窩弧線，而前袖窿上半部分由1段雙圓弧和1段單圓弧構(gòu)成，即先確定胸省部分的約束關(guān)系，再使F12F13=F11F12確定點(diǎn)F11，輔助線F9F8⊥F8F4(前肩斜線)確定點(diǎn)F9，在△F8F9F11畫出雙圓弧(F10為內(nèi)心)；第3步，各局部約束完成后，最后用“重合”連接各輪廓線，從而建立起線段與曲線之間的聯(lián)系。

圖5 龍鳳褂紙樣自動(dòng)生成圖

下裙紙樣結(jié)構(gòu)是以后腰圍弧線的半徑與裙擺的對(duì)稱斜線，二者的半徑為同心圓構(gòu)成，因此，確定裙腰圍松量的同時(shí)，也要保證臀圍具有一定余量，即腰圍線以下的松量是隨腰圍起翹角變化，以此為原理參數(shù)化生成下裙紙樣,下裙不是完全合身貼體。以中式嫁衣經(jīng)典款龍鳳褂為原型，選定身高為160 cm，胸圍為84 cm，腰圍為68 cm，臀圍為88 cm的虛擬模特來演示所生成的紙樣。

龍鳳褂裙紙樣需做進(jìn)一步修正，由于其結(jié)構(gòu)前后左右對(duì)稱，只需對(duì)自動(dòng)生成紙樣做細(xì)微調(diào)整，如圖6所示。對(duì)原紙樣的前后中線做展開處理，CD與AB為展開后另一半前后片紙樣的對(duì)稱斜線，同時(shí)沿對(duì)稱斜線(GH、IJ、AB與CD)做分割處理，則原來前后中線成為新生成前后片紙樣的對(duì)稱中心線，對(duì)新生成的前后片紙樣利用幾何約束中的“重合”與“相等”使分割后的裙片自動(dòng)拼接，從而得到新的前后片(四邊形ABJI與GCDH)。同理，新的側(cè)片紙樣為四邊形A′B′C′D′，為原紙樣的側(cè)縫線,最終得到裙紙樣。

圖6 裙紙樣修正樣板過程

根據(jù)表1中的3款中式嫁衣款式結(jié)構(gòu)對(duì)比分析，各款式對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)定如表4所示。

表4 款式變化參數(shù)設(shè)定

4.2 秀禾服樣板和馬來褂樣板的生成

根據(jù)表1的結(jié)構(gòu)變化以龍鳳褂為原型,在表4的基礎(chǔ)上做出調(diào)整，即可獲得秀禾服基本紙樣，如圖7(a)所示。在秀禾服基本紙樣的前提下，調(diào)整袖口大小即可獲得馬來褂上衣基本紙樣，下裙保持與龍鳳褂紙樣一致，所得馬來褂紙樣如圖7(b)所示。

圖7 紙樣變款生成圖

4.3 中式嫁衣典型款式樣板試衣效果展示

為呈現(xiàn)更加逼真形象的中式嫁衣試衣效果，本文對(duì)3款中式嫁衣進(jìn)行了面料紋樣和顏色的設(shè)計(jì)。龍鳳褂紋樣選用龍鳳、金魚鴛鴦、五福祥云、牡丹石榴等，繡法采用粵繡的卜心秀，顏色為傳統(tǒng)正紅色，整體顯得端莊大氣；秀禾服紋樣選用各種祥瑞的花鳥魚蟲，圖案設(shè)計(jì)多元化，繡法為潮繡，顏色選用正紅且有少許撞色，顯得溫婉活潑；馬來褂紋樣選用范圍更廣，在祥瑞花草動(dòng)物的基礎(chǔ)上，增添現(xiàn)代元素(如印度絲、燙鉆、絲帶繡、蕾絲點(diǎn)鉆等)，顏色采用撞色且絢麗多變。3款中式嫁衣的虛擬展示效果如圖8所示。

圖8 中式嫁衣虛擬效果圖

5 結(jié)束語

本文基于AutoCAD參數(shù)化功能，對(duì)中式嫁衣樣板進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)研究，從一款紙樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)生成另外一款紙樣。首先，為解決傳統(tǒng)中式嫁衣樣板繪制及修改方法繁瑣的問題，對(duì)龍鳳褂紙樣結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，曲線部分運(yùn)用單雙圓弧的方法，以保證繪圖方式的精準(zhǔn)與唯一。其次，對(duì)所生成的紙樣從服裝結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行分析，將龍鳳褂作為基本紙樣進(jìn)行研究，以其為基本款，秀禾服與馬來褂為變款進(jìn)行了樣板的自動(dòng)化生成。同時(shí)使衣片的各局部紙樣相聯(lián)系，秉持合理、便捷及準(zhǔn)確的自動(dòng)化生成原則。最后，選用傳統(tǒng)服飾圖案對(duì)虛擬服裝進(jìn)行修飾，通過CLO3D軟件進(jìn)行了中式嫁衣的虛擬展示。