服裝3D虛擬仿真技術在立體裁剪教學中的應用

周姝敏

（武漢軟件工程職業(yè)學院，湖北 武漢430205）

0 引言

隨著科技的快速發(fā)展，服裝3D 虛擬仿真技術已經成為了服裝設計領域不可或缺的一部分。如Style3D、CLO3D、MD、圖易等軟件具備二維服裝CAD 建立、數字化人體模型編輯、面料材質力學模擬、三維視覺渲染等多種功能，實現服裝3D 模擬以及結構設計可視化，它可以將數字化服裝紙樣進行虛擬縫制，并試穿到數字化人體模型上。直接在數字化人體模型上觀察服裝的三維效果，并實時在二維界面中修改服裝結構、各種材料構成、材質參數、物理參數、色彩參數，最終優(yōu)化服裝設計[1]。

這項技術意味著服裝設計師或者服裝專業(yè)的學習者，可以借助虛擬仿真技術來設計出更加真實、具有立體感的服裝，而不需要真正的試穿和縫制。在更加快速地完成服裝設計過程的同時，大大降低試穿的成本和時間。

1 服裝專業(yè)立體裁剪課程現狀分析

立體裁剪是服裝專業(yè)的一門核心課程。中國的高等職業(yè)教育中，服裝立體裁剪課程是服裝設計與制作專業(yè)的必修課程之一。該課程的教學旨在培養(yǎng)學生的服裝立體裁剪能力，幫助學生掌握服裝立體裁剪的基本技能和原理，并能將其應用于實際的服裝設計與制作中。然而，在目前的教學實踐中，該課程尚存在著一些不足。

首先，立體裁剪的教學內容相對單一，缺乏與時俱進的教學內容。目前立體裁剪課程教學的內容主要包括基本裁剪技法、裁剪的基本原理、裁剪的基本工具等方面，而在當今時代，隨著服裝設計領域的發(fā)展和技術的日新月異，需要將新技術和新工具適度引入到課程中，例如數字化立體裁剪模擬技術等。這些新技術和新工具可以有效提高學生的立體裁剪學習能力，也有助于提高學生的專業(yè)技能和競爭力。

其次，立體裁剪教學方法相對傳統(tǒng)，缺乏多樣化的教學手段和教學資源。當前，該課程的教學方法主要采用傳統(tǒng)的課堂講解和實踐操作相結合的方式，雖然能夠幫助學生掌握基本的技能和原理，但缺乏互動性和趣味性，容易使學生感到枯燥乏味。此外，課程教學資源相對單一，缺乏多樣化的教材和教學工具。這使得學生的學習體驗不夠豐富，也限制了學生的學習效果。采用多樣化的教學手段和教學資源，例如引入數字化教學平臺、虛擬仿真技術等，從而提高學生的學習體驗和效果。

最后，需要加強師資隊伍建設，提高教師的數字化教學水平，注重教學質量，為學生提供更加優(yōu)質的教育服務。由于受傳統(tǒng)教學法的影響，一些教師在教學過程中經常采用滿堂講授或者示范的教學方法，導致教師的教與學生的學嚴重分離，課堂氣氛乏味無趣。通過利用服裝3D 虛擬仿真技術的互動性和反饋性來改善學習形式，加強師生互動，鼓勵學生進行多維思考，使學生的潛能得到有效發(fā)揮，培養(yǎng)出符合新時代發(fā)展的創(chuàng)新型人才。

2 虛擬仿真軟件引入立體裁剪教學中的優(yōu)勢

虛擬仿真軟件是一種可以在計算機上模擬現實環(huán)境的技術，它可以為學生提供一個虛擬的學習場景，使其在虛擬環(huán)境中體驗真實的操作和實驗。在服裝專業(yè)教學中，虛擬仿真軟件也具備著很多優(yōu)勢。

2.1 虛擬仿真軟件能夠提供安全、便捷的實驗環(huán)境

在高職服裝專業(yè)立體裁剪教學實踐過程中，要進行大量的試制樣衣坯樣的制作，這些過程可能涉及使用一些危險的工具和材料，例如針、剪刀、縫紉機等，而這些工具和材料可能會對學生造成傷害。虛擬仿真軟件能夠提供一個安全的學習環(huán)境，熟悉立裁實訓環(huán)節(jié)與立裁技法，避免學生在實驗實訓中受到傷害。同時虛擬仿真軟件還可以讓學生通過計算機進行實驗，一定程度緩解和降低傳統(tǒng)實訓室所需的時間和空間成本。

2.2 虛擬仿真軟件能夠提供精確、可控的實驗結果

在服裝立體裁剪的設計和制作過程中，需要考慮很多因素，例如服裝面輔料屬性、尺寸、形狀等，這些因素的變化會影響服裝的最終效果。虛擬仿真軟件可以通過精確的計算和模擬，提供更加準確和可控的實驗結果，可以讓學生預先了解到不同因素之間的關系，通過反復嘗試校驗，從而更好地進行服裝設計和制作。

2.3 虛擬仿真軟件能夠提供多樣、靈活的學習方式

在傳統(tǒng)的教學方法中，學生需要通過親自進行試衣和樣品制作，這些過程可能需要很長時間，而且需要耗費大量的材料和工具。虛擬仿真軟件可以讓學生通過計算機進行試衣和樣品制作，無需大量的材料和工具，只需要一臺計算機即可[2]。同時，虛擬仿真軟件還可以提供多種學習方式，例如實時模擬、互動式模擬、視頻演示等，可以根據不同的學生需求和教學目標，靈活選擇不同的學習方式。

服裝3D 虛擬仿真技術在服裝專業(yè)教學實驗實訓環(huán)節(jié)的安全性、效率性上具備著明顯優(yōu)勢，在成衣作品效果的呈現上具備直觀性、便捷性、綜合性。虛擬仿真技術可以幫助學生進行實際操作的模擬和演練，提高其技能水平和創(chuàng)新能力。并且隨著科技的不斷發(fā)展，這項技術還會有很大的提升和改進空間。因此面對這項新興行業(yè)技術，我們應該積極思考將服裝3D 虛擬仿真技術如何有效運用于立體裁剪課程的教學設計中，以提高教學效果和質量。

3 虛擬仿真技術融入立體裁剪教學中的策略

高職服裝專業(yè)立體裁剪課程，采取單元教學設計，按照綜合性，難易程度分為：裙子立裁，衣身局部變化立裁，成衣綜合立裁，創(chuàng)意禮服立裁四個部分。每個單元的側重點不同，運用虛擬仿真技術的策略也應做出相應調整。

在女裝裙子的立體裁剪單元學習中，需要學生學習分割、省道轉換、施褶加出波浪等技法，實現所需要的裙裝造型。由于學生缺乏對裙子平面結構形態(tài)的理解，在立裁時候很難掌握正確的立裁手法和坯布合理備料。此外學生對褶皺、波浪裙擺的放量缺乏概念；即裙子裙擺與裙片腰圍差異不同，給裙子結構造型帶來不同的影響難以理解。因此在教學中將學生分組，通過給予不同的版型結構賦值，引導學生通過CLO3D 軟件完成裙子虛擬立裁調整，并得到立體效果與對應的二維結構樣板[3]，如圖1 所示，通過定量分析理解立體造型與樣板之間的聯系。在此基礎上，再進入立裁裁剪實訓操作環(huán)節(jié)將更有針對性。

在女裝衣身局部變化立體裁剪單元學習中，學生無法理解不同款式下女性胸腰差量所帶來的結構變化。故此，在圖易軟件下，如圖2 所示，使用3D 筆工具直接在人體模型上刻畫服裝款式，通過軟件自動展開裁片，同步獲得二維紙樣。導出DXF 格式文件，打印輸出，裁剪制作坯樣并調整造型，修正紙樣。通過這一系列過程，形成基于虛擬立裁、CAD 版型輸出、試制樣衣的全工作流程。高效直觀的實現立體裁剪、服裝CAD、服裝制作工藝課程的結合與綜合運用。這種從三維款式造型虛擬立裁為起點的認知方式，降低了學習者學習難度，使學習效果更加直觀；而且可反復在軟件中對不同款式進行虛擬試驗與操作調整，直到達到理想造型。避免因為試誤，而造成的實際面輔料資源浪費。

在成衣綜合立體裁剪單元學習中，學生已經具備一定的立體裁剪基礎，能夠立裁出符合款式外觀需求的坯樣，獲取結構樣板。但是對于結構樣板是否合理，如何優(yōu)化是無法定量考量的。如圖3 所示，通過對立體裁剪坯樣的掃描、導入CLO3D 軟件中描版，虛擬縫合、查看服裝熱效應呈現圖，觀察調整過于寬松及過于緊身的服裝局部，進而提高服裝著裝的舒適度和美觀度。

圖3 虛擬立裁實訓項目——成衣版型舒適度綜合調整

在創(chuàng)意禮服立體裁剪單元學習中，學生的立體裁剪成品效果不理想主要是因為對面輔料、裝飾材質組合后所能呈現的最終效果，缺乏經驗和把控。借助服裝虛擬仿真技術，如圖4 所示，運用CLO3D、圖易、PS 圖像軟件、實時展現二維面料圖案與三維服裝效果，將兩者之間復雜關系動態(tài)化。由于虛擬仿真技術介入，使得單元設計能夠便捷，并且低成本呈現符合當下審美的圖案紋樣。便于學生理解同一個款式結構下，不同材質面料對禮服外觀效果的影響。故此在立體裁剪教與學的環(huán)節(jié)中適當側重結合面料設計、制作工藝等領域，這樣服裝專業(yè)中人才培養(yǎng)方案中的每一門課程不再孤立，而是具有聯系性和系統(tǒng)性[4]。

圖4 虛擬立裁實訓項目——創(chuàng)意禮服裝飾設計與展示

4 基于虛擬仿真技術下立體裁剪教學反思

在傳統(tǒng)的立體裁剪教學中，工具和材料的限制、制作周期長、成本高等問題限制了學生的實際操作和實踐能力。為了解決這些問題，嘗試引入了虛擬仿真技術，對立體裁剪課程進行教學改革。虛擬仿真技術能夠對教學帶來便捷，但在實施過程中也存在一定局限性。

4.1 對學生綜合專業(yè)素質、軟件操作能力要求較高

虛擬仿真技術涉及計算機技術、圖形學等多個領域的知識和技能，學生需要具備一定的相關背景知識，掌握虛擬仿真技術的操作和使用方法，才能進行立體裁剪的模擬和演練。其次，通過虛擬仿真技術進行立體裁剪的模擬和演練，學生需要具備較強的自主學習和創(chuàng)新能力，才能更好地掌握和應用立體裁剪技能。

4.2 虛擬仿真技術有待進一步成熟

由于虛擬仿真技術本身的限制，學生無法獲得真實的手感和材料感覺，這可能會對其實際操作和實踐能力造成一定的影響。虛擬仿真技術運行也需要大量的計算資源和帶寬支持，這對學校的計算機設備和網絡設施也提出了更高的要求。虛擬仿真技術本身的不穩(wěn)定性，軟件的出現故障或崩潰等情況也可能會影響學生的學習和實踐。

5 結語

綜上所述，虛擬仿真技術的引入對立體裁剪課程的教學改革起到了一定的推動作用，能為教學帶來新的技術和手段，建立一個良好、高效的學習環(huán)境。通過虛擬仿真技術對立體裁剪課程進行改革，我們取得了良好的教學效果和學生反饋，也存在一些問題和挑戰(zhàn)。服裝3D 虛擬技術在立體裁剪課程教學中的應用，我們還需要多探索和實踐，以進一步完善教學改革的方案和方法，促進教育信息化進程。