基于虛擬仿真技術(shù)的服裝實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革

劉婷

（揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 225009）

0 引言

2023 年7 月教育部辦公廳發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)改革重點(diǎn)任務(wù)》的通知中要求建設(shè)職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地。“虛仿基地要有效運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生等新一代技術(shù)、開發(fā)資源、升級(jí)設(shè)備、構(gòu)建課程、組建團(tuán)隊(duì)、革新傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)模式，有效服務(wù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)和社會(huì)培訓(xùn)等”。文章基于虛擬仿真技術(shù)，以服裝實(shí)訓(xùn)課程為依托，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段、教學(xué)軟硬環(huán)境等方面革新傳統(tǒng)教學(xué)模式，在具體的教學(xué)過程中，開發(fā)課程3D 資源庫。

1 服裝實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

服裝實(shí)訓(xùn)課程是集服裝設(shè)計(jì)、服裝結(jié)構(gòu)、服裝工藝為一體的綜合性極強(qiáng)的課程。它考驗(yàn)學(xué)生的效果圖繪制、結(jié)構(gòu)制版、服裝制作等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以及動(dòng)手實(shí)操能力，需要較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作、創(chuàng)新能力、辯證思維等綜合素養(yǎng)。但在實(shí)際的教學(xué)過程中，目前的服裝實(shí)訓(xùn)課程存在一定的問題，有待進(jìn)一步改革。

1.1 學(xué)生設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、工藝銜接性不強(qiáng)

在服裝實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，學(xué)生首先根據(jù)設(shè)計(jì)主題收集資料設(shè)計(jì)系列服裝，繪制效果款式圖，然后根據(jù)款式圖進(jìn)行服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制樣板，最后根據(jù)樣板，進(jìn)行排料、裁剪、制作成衣，這是目前服裝實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)過程中常見的教學(xué)思路。但在此過程中，學(xué)生缺乏空間想象能力。無法判斷樣板制作的樣衣是否與效果圖一致；無法將二維樣板與三維服裝進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)化；無法建立款式圖、樣板、樣衣之間的聯(lián)系；無法結(jié)合成衣對(duì)樣板進(jìn)行有效修改。因此，在實(shí)際操作過程中往往會(huì)出現(xiàn)制作的成衣與效果圖存在一定的差異性，這就需要反復(fù)修改樣板進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)用白胚布反復(fù)試樣，這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)財(cái)?；蛘邥?huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)的效果圖存在結(jié)構(gòu)原理上的問題、存在不可實(shí)踐操作的問題。出現(xiàn)這些問題的主要原因是學(xué)生對(duì)效果圖、樣板、成衣之間的關(guān)聯(lián)性理解不夠深刻；對(duì)服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵部位數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)把控不準(zhǔn)確。

1.2 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與企業(yè)關(guān)聯(lián)度不強(qiáng)

2022 年5 月，江蘇省召開全省數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展推進(jìn)會(huì)議，進(jìn)一步提出要牢牢把握產(chǎn)業(yè)數(shù)字化大趨勢(shì)，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)加速融合，加快形成制造業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”的“雁陣效應(yīng)”。由此可見智能化改造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型傳統(tǒng)服裝制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)，也是實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)邁向價(jià)值鏈和創(chuàng)新鏈中高端的重要引擎。目前揚(yáng)州市高端紡織服裝產(chǎn)業(yè)穩(wěn)中有進(jìn)，儀征化纖新材料、邗江品牌服裝、高郵羽絨制品三大集群穩(wěn)步發(fā)展，工業(yè)開票過億元企業(yè)達(dá)到44 家；智能化裝備改造提升顯著，采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，對(duì)服裝生產(chǎn)設(shè)施、工藝條件及生產(chǎn)服務(wù)等進(jìn)行智能化改造，努力打響揚(yáng)州服裝智能化工廠[1]。

目前服裝實(shí)訓(xùn)課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境等方面與企業(yè)模式存在很大的差異。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容以不同服裝品類為教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)服裝品類要求自我選擇主題進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)制作，主題內(nèi)容與企業(yè)的關(guān)聯(lián)度不大。教學(xué)環(huán)境依舊是以人臺(tái)、縫紉機(jī)、手繪工具為主的傳統(tǒng)教學(xué)工具，這與現(xiàn)代數(shù)字化企業(yè)差距較大。這也是導(dǎo)致學(xué)生對(duì)企業(yè)運(yùn)行模式了解不深，需要很長(zhǎng)的培訓(xùn)周期；學(xué)生的創(chuàng)新靈活性不強(qiáng)等問題。

1.3 教學(xué)形式手段單一

實(shí)訓(xùn)課程以學(xué)生自主設(shè)計(jì)研發(fā)為主，根據(jù)之前學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)完成從設(shè)計(jì)研發(fā)到制作成衣的全過程。但由于不同學(xué)生的學(xué)習(xí)層次不同，存在很大的差異性，最終的產(chǎn)品也參差不齊。同時(shí)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分為例，傳統(tǒng)的邏輯思路是基于平面二維結(jié)構(gòu)，運(yùn)用轉(zhuǎn)省、加褶、分割的手段，實(shí)現(xiàn)三維的成衣效果。這種二維向三維的過度，需要培養(yǎng)學(xué)生的空間想像能力。而我們的生源中大部分為藝術(shù)單招的學(xué)生，對(duì)藝術(shù)類學(xué)生而言這種學(xué)習(xí)內(nèi)容具有一定的學(xué)習(xí)困難[2]。隨著信息化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，給服裝制造帶來生產(chǎn)方式的改變。目前一些企業(yè)已經(jīng)在利用如圖易等軟件進(jìn)行服裝設(shè)計(jì)，它可以直接在交互式虛擬平臺(tái)上，建立和調(diào)整服裝立體效果，由電腦VR 虛擬實(shí)時(shí)同步展現(xiàn)其平面紙樣。這種技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)從3D 到2D 轉(zhuǎn)換，完全可以引入到服裝專業(yè)教學(xué)中，進(jìn)行教學(xué)方式、教學(xué)形式的改革，從而簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)服裝結(jié)構(gòu)制圖的難度，讓學(xué)生能專注與服裝款革，從而簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)服裝結(jié)構(gòu)制圖的難度，讓學(xué)生能專注與服裝款式美感設(shè)計(jì)，而不是局限于各種公式計(jì)算和數(shù)據(jù)研究[1]。

2 虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 加強(qiáng)校企深度融合

通過調(diào)研揚(yáng)州區(qū)域數(shù)家從事服裝定制、服裝外貿(mào)的企業(yè)，電話調(diào)研往屆畢業(yè)生，發(fā)現(xiàn)有超過八成的被調(diào)研者表示，在企業(yè)中已經(jīng)廣泛的運(yùn)用CAD 進(jìn)行版樣制作，而不是手工制版。少數(shù)的企業(yè)正在著手進(jìn)行3D，而不是平面2 維效果圖資源庫建設(shè)，實(shí)現(xiàn)服裝虛擬展示定制平臺(tái)的開發(fā)[3]。學(xué)生以企業(yè)的真實(shí)訂單要求為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中加入虛擬仿真技術(shù)，一方面豐富了企業(yè)的3D 資源庫，為客戶提供了更多的選擇，另一方面學(xué)生也更加的了解企業(yè)、客戶的需求，為以后進(jìn)入企業(yè)工作提供了經(jīng)驗(yàn)。教師在虛擬仿真設(shè)計(jì)教學(xué)的過程中，可以更加了解數(shù)字化新一代技術(shù)，進(jìn)行有效的科研開發(fā)、教學(xué)改革，更好的服務(wù)企業(yè)。

2.2 打破二維與三維的界線

通過CLO3D 虛擬仿真軟件中的2D 和3D 界面的聯(lián)動(dòng)作用，展示了二維樣板與三維樣衣之間的關(guān)系。在實(shí)訓(xùn)過程中，通過2D 界面二維樣板的微調(diào)，在3D 界面呈現(xiàn)出三維成衣的仿真效果。虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建了設(shè)計(jì)、樣板、成衣之間的橋梁。這更加有利于學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)原理的理解，更加有利于精準(zhǔn)的還原款式圖，更加有效的對(duì)樣板進(jìn)行修改。

2.3 豐富了信息化教學(xué)手段

對(duì)實(shí)訓(xùn)課程中工藝部分變革教學(xué)模式，傳統(tǒng)的工藝課程以教師現(xiàn)場(chǎng)演示縫紉技術(shù)為主。但現(xiàn)在學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)縫紉工有明顯的排斥心理，積極性不高[4]。通過采用虛擬仿真技術(shù)中的虛擬縫合，既講解了工藝的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，又運(yùn)用三維仿真的效果很好的展示了服裝效果，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，在虛擬仿真效果中，可以通過加載服裝面料屬性、面料圖案等內(nèi)容，豐富了服裝材料的信息化教學(xué)手段[5]。通過虛擬仿真生產(chǎn)中的虛擬生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)施豐富了數(shù)字化儀器設(shè)備的教學(xué)手段。通過虛擬生產(chǎn)流水線的操作豐富了服裝工序的教學(xué)手段。

2.4 有效節(jié)約成本，提高效率

傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課從設(shè)計(jì)到成衣制作是個(gè)比較耗時(shí)的過程，往往在課時(shí)安排上在2 周左右。在此過程中，對(duì)學(xué)生的耐心、積極性是個(gè)考驗(yàn)。而虛擬仿真設(shè)計(jì)中運(yùn)用CAD 繪制結(jié)構(gòu)圖、虛擬縫合服裝，大大節(jié)約了傳統(tǒng)教學(xué)過程中紙張、面料、輔料等耗材資源[6]。同時(shí)也大大節(jié)約了由于樣板精確度問題反復(fù)試樣的時(shí)間成本，大大提高了學(xué)習(xí)效率。虛擬仿真設(shè)計(jì)也給學(xué)生提供了反復(fù)學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的平臺(tái)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)效率。

3 服裝實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)實(shí)施

以CLO 3D 虛擬仿真設(shè)計(jì)為媒介，打破設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、工藝的時(shí)間和空間界線，將效果圖、樣板、成衣融會(huì)貫通。在實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)實(shí)施過程中，以企業(yè)的訂單為項(xiàng)目?jī)?nèi)容，小組合作完成樣衣制作。運(yùn)用設(shè)計(jì)軟件如Photoshop、Illustrator、Coreldraw 完成初步效果圖設(shè)計(jì)，運(yùn)用富怡軟件完成初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后在CLO 3D虛擬試衣系統(tǒng)中完成樣衣的虛擬縫合以及舞臺(tái)設(shè)計(jì)。以虛擬仿真生產(chǎn)為媒介，通過虛擬生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)施、虛擬生產(chǎn)車間流水線的設(shè)置模擬企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際過程。以虛擬仿真營(yíng)銷為媒介，通過VR 虛擬店鋪的設(shè)計(jì)、3D 虛擬仿真陳列、虛擬購買進(jìn)行成果展示，如圖1 所示。

圖1 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)圖

3.1 虛擬仿真設(shè)計(jì)

3.1.1 虛擬模特建設(shè)

人體是服裝的載體，不同的人體特征對(duì)服裝結(jié)構(gòu)樣板具有很大的影響。傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，一般采用手工測(cè)量對(duì)人體模特進(jìn)行測(cè)量。但測(cè)量的均是二維數(shù)據(jù)，無法把控三維立體狀態(tài)。因此，可以采用三維人體掃描系統(tǒng)對(duì)客戶進(jìn)行人體掃描，并將人體模特導(dǎo)入到CLO3D 虛擬試衣軟件中，如圖2、3 所示，為后續(xù)樣衣提供更加準(zhǔn)確的載體。

圖2 三維人體模特

圖3 人體模特?cái)?shù)據(jù)編輯器

3.1.2 效果圖、結(jié)構(gòu)圖、成衣聯(lián)合調(diào)整

在虛擬仿真實(shí)訓(xùn)課程中采用CAD 軟件制作樣板，將其導(dǎo)入虛擬仿真系統(tǒng)中，運(yùn)用2D、3D 工具進(jìn)行虛擬縫合，制作三維樣衣。通過三維樣衣與款式圖的對(duì)比分析，從衣身造型、袖型、領(lǐng)型等方面對(duì)比款式圖是否一致，如波浪、褶裥的大小、衣身分割線的位置、領(lǐng)外觀造型、袖山、袖口的造型等問題，三維樣衣可以直觀的發(fā)現(xiàn)樣板中存在的問題，比如衣身前后浮余量的處理、領(lǐng)合體性、袖籠弧線的吃勢(shì)量大小等結(jié)構(gòu)中的難題，并采用虛擬仿真系統(tǒng)中2D 模塊中的工具進(jìn)行調(diào)整修改，如圖4、5 所示。這樣更加緊密的建立起了設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、成衣之間的聯(lián)系，更加有利于同學(xué)們對(duì)結(jié)構(gòu)原理的理解，加強(qiáng)學(xué)生在操作過程中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力，培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才。

圖4 款式圖

圖5 結(jié)構(gòu)圖

3.1.3 虛擬樣衣設(shè)計(jì)

通過虛擬仿真系統(tǒng)中的面料屬性加載、圖案貼圖設(shè)計(jì)、線跡、紐扣等方面對(duì)成衣效果進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。這樣加強(qiáng)了成衣與效果設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系，同學(xué)們可以直接通過對(duì)虛擬仿真面料、圖案的設(shè)計(jì)進(jìn)行服裝效果設(shè)計(jì)。同時(shí)通過加載面料屬性，模特姿態(tài)、壓力測(cè)試，發(fā)現(xiàn)樣板問題，及時(shí)修改樣板，建立樣衣與樣板之間的聯(lián)系。這樣可以有效的節(jié)省物力、人力、財(cái)力資源；有效發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性調(diào)節(jié)款式圖、樣板、虛擬樣衣之間的關(guān)系。

3.2 虛擬仿真生產(chǎn)營(yíng)銷

學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)的虛擬樣衣，以小組為單位模擬服裝企業(yè)智能化生產(chǎn)。通過分析服裝工藝、工序流程，布置虛擬智能化設(shè)備、虛擬生產(chǎn)流水線。學(xué)習(xí)最新智能化儀器設(shè)備，鞏固服裝工序流程分析、工時(shí)計(jì)算等服裝工業(yè)管理知識(shí)。進(jìn)一步加強(qiáng)了與企業(yè)的聯(lián)系，對(duì)企業(yè)的智能化設(shè)備、生產(chǎn)模式、生產(chǎn)管理有了更加深刻的理解。

以班級(jí)為單位設(shè)計(jì)虛擬店鋪，陳列不同小組設(shè)計(jì)的虛擬樣衣，以虛擬購買的形式檢驗(yàn)學(xué)生的作品效果。一方面鞏固學(xué)生店鋪設(shè)計(jì)、陳列的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，另一方面以虛擬購買的創(chuàng)新形式評(píng)價(jià)學(xué)生的作品。

4 結(jié)語

通過在服裝實(shí)訓(xùn)課程中引入虛擬仿真系統(tǒng)，對(duì)服裝實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、形式方法的改革，深化產(chǎn)教融合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)、實(shí)操能力和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)的智能化重組升級(jí)，為企業(yè)培養(yǎng)、輸送智能制造所需的技術(shù)人才，滿足數(shù)字化服裝企業(yè)對(duì)現(xiàn)代服裝人才的需求，推動(dòng)職業(yè)本科教育的建設(shè)。