基于3D虚拟试衣技术的服装可视化结构设计_杨秀丽.pdf

2023 年第 2 期创新发展研讨会 服装在服装工业中，服装结构设计既是款式造型设计的延伸和发展，又是缝制工艺设计的基础和前提。因此，服装结构设计是服装产业的关键技术，服装工业标准化的必要手段，以及决定服装品牌风格的核心要素。服装结构设计的模式已经从20世纪的手工制图发展到21世纪初的计算机辅助制图即服装CAD。服装CAD的核心内容是结构设计、推版和排料，在服装企业中基本已经全面普及。无论是手工制图还是服装CAD制图，都需要后期的样衣制作环节对结构设计进行验证。一旦样衣效果不理想，就需要反复修改结构设计并反复制作样衣，效率和成功率较低。就人体试穿而言，面料是动态的，二维的结构设计是静态的，需要考虑如何将动态的表象与静态的数据达到最佳的视觉效果1。随着虚拟仿真技术应用越来越广泛，3D虚拟仿真服装设计在服装行业迅速发展。很多虚拟仿真服装设计系统集二维服装CAD、数字化人体模型、面料材质力学、三维视觉渲染等技术为一体2，实现了服装的3D模拟以及结构设计的可视化即3D虚拟试衣。利用3D虚拟试衣技术，可以将数字化服装纸样进行虚拟缝制，并试穿到数字化人体模型上，直接观察服装穿着在人体模型上的三维效果，并实时在二维界面中修改服装结构或实时修改服装各种材料构成、材质参数、物理参数、色彩参数，最终优化基于3D虚拟试衣技术的服装可视化结构设计杨秀丽，谢子欣摘要：介绍后现代主义服装的装饰主义和折衷主义特点，探索后现代主义T恤衫的设计方法，并结合3D虚拟试衣技术开拓可视化T恤衫结构设计的新思路。详细阐述利用3D虚拟试衣技术实现T恤衫结构和面料的可视化设计与修改、优化过程，同时直观展示T恤衫的立体试穿效果。通过3D虚拟试衣技术，实现了服装结构设计的可视化，提高了结构设计效率及成功率，缩短了服装产品开发周期。关键词：服装结构设计；3D虚拟试衣；可视化设计；T恤衫；后现代主义中图分类号：TS 941.2文献标志码：B文章编号：1000-4033（2023）02-0070-05Visualized Structure Design of Clothing Based on 3D Virtual Fitting TechnologyYang Xiuli，Xie ZixinAbstract：This paper introduced the decorative and eclectic characteristics of postmodern clothing，explored thedesign methods of postmodern Tshirt，and carried out a new idea of visual Tshirt structural design combined with3D virtual fitting technology It expounded in detail the visual design，modification and optimization of Tshirtstructure and fabric by using 3D virtual fitting technology，and visually displayed the threedimensional fitting effectof Tshirt Through 3D virtual fitting technology，the visualization of garment structural design is realized，the efficien-cy and success rate of structural design are improved，and the development cycle of garment products is shortenedKey words：Clothing Structure Design；3D Virtual Fitting；Visual Design；Tshirts；Postmodernism基金项目：“纺织之光”中国纺织工业联合会教育教学改革项目（2021BKJGLX739，2017BKJGLX275）；天津工业大学“课程思政”教育教学改革专项项目（PX35211582）。获奖情况：“2022全国纺织服装时尚与科技创新大会”优秀论文。作者简介：杨秀丽（1972），女，讲师，工程师，硕士。主要从事服装结构设计、数字化服装技术方面的研究。（College of Textile Science and Engineering，Tiangong University，Tianjin 300387，China）（天津工业大学 纺织科学与工程学院，天津300387）702023 年第 2 期创新发展研讨会 服装服装设计。3D虚拟试衣技术为可视化服装结构设计提供了数字化的三维解决方案，极大地提高了服装结构设计的效率及成功率。本文以一款后现代主义风格的创意T恤衫为例，详细说明可视化服装结构设计过程。1后现代主义服装的装饰主义及折衷主义后现代主义是20世纪60年代以来在西方出现的具有反西方近现代体系哲学倾向的思潮。后现代主义源于现代主义但又反叛现代主义，是对现代化过程中出现的思维方式的批判和解构：质疑客观世界所有秩序的合理性，认为世界由不同的变换的视角所建立，没有统一的参照体系，真理始终遥不可及。不断超越、不断批判、不断追求高度的精神文化自由，是后现代主义的文化内涵3。与现代主义崇尚崇高的美学不同，后现代主义与消费主义文化合拍，与通俗相结合，反（精英）文化及其走向通俗的（大众化或平民化）价值立场4。服装作为时代文化的重要组成部分，它的发展与变迁追随着各历史时期文化艺术思潮的变迁5。后现代主义以对工业经济时代及资本主义制度下的普遍价值体系与知识体系的全面解构为特征，反映在服装中，其主要艺术特征为装饰主义与折衷主义。11装饰主义装饰主义主张采用装饰手法达到视觉上的丰富，提倡满足心理需求而不只是以单调的功能主义为中心6。装饰主义强调设计的复杂性和矛盾性来追求装饰效果，抵制提倡Less is More（少即是多）的现代主义。秉承后现代主义的美国建筑家、理论家罗伯特文丘里旗帜鲜明地挑战少即是多的原则，提出Less is Bore（少则枯燥）的看法。T恤衫的装饰完全可以借鉴梭织服装的装饰手法：采用褶皱、刺绣、印花、镂空、层层叠叠的荷叶边等工艺性装饰，流苏、羽毛、钉珠、花边、交叉捆绑的线绳等配饰性装饰，营造繁盛的效果或装饰过剩的印象；甚至可以采用撕扯、磨损、灼烧、挖缺、破洞等破坏性工艺，体现一种不完整、未完成的残缺之美，或营造一种颓废、叛逆的风格。12折衷主义折衷即折中，一般含义为调和各方面的意见使之适中。折衷主义反映在服装上即混搭风格7，其主要手段是解构8。解构在最初往往被翻译成结构分解，是对稳固性结构及中心进行消解、分裂或解体，并产生新的结构。T恤衫解构主要分为以下几个方面：一是对传统服装结构的解构，将人们熟知的服装裁片的形状、位置、组合关系进行变形和重组，产生非常规的视觉效果，创造感观刺激；二是对服装图案的解构，无论历史与现代、过去与未来、虚拟与现实，从信息化时代的海量图案中选择不同风格的图案打散、剪辑、组合在一起，形成跨越时空、匪夷所思的服装图案新外貌；三是对服装材料的解构，比如用非传统材料设计服装，或部分使用回收再利用的材质，或将不同肌理的各种材质混合搭配在一起，营造别样的和谐或有意的冲突。2基于3D虚拟试衣的T恤衫可视化结构设计本文重点探索如何利用3D虚拟试衣技术进行可视化服装结构设计。与传统T恤衫相比，秉承装饰主义与折衷主义的创意T恤衫，无论是材料还是造型结构，均发生了较大变化，结构设计难度增加，特别适合用3D虚拟试衣技术实现可视化结构设计。本文以一款后现代主义风格T恤衫为例，说明从款式设计至结构设计的完整流程。21后现代主义T恤衫款式设计与图案设计本文设计的T恤衫款式如图1所示，前身借助褶皱、流苏等设计元素体现装饰主义，借助回收的旧牛仔面料混搭针织面料体现折衷主义。左右不对称、解构主义特色的袖子很好地诠释了后现代主义：长袖源于开衩喇叭形牛仔裤裤腿，将裤腿的结构嫁接到袖子的设计中，并附加牛仔裤后臀贴袋增加设计感，裤腿侧缝处拼接不同风格的针织面料。后身的重点是解构主义图案：选用玛丽莲梦露的肖像进行二次创作，采用解构主义的手法将其五官用方框分割重构，以白色为底色，用浅灰和深灰以面的形式勾勒头发、面部轮廓，用黑色描绘眉眼，肆意微笑的红唇与唇上方的痣则是标志性特点，发间缠绕的蓝色玫瑰美丽张扬又显坚韧强大，蓝色主色调与服装拼接的回收牛仔部分相呼应，图案设计总体呈现的风格与服装相符，如图2所示。22基础款T恤衫二维CAD结构设计T恤衫款式千变万化，如果在3D虚拟试衣系统中直接进行最终（a）正面（b）背面图1后现代主义T恤衫款式设计效果图712023 年第 2 期创新发展研讨会 服装款式的结构设计，存在两个不足：一是有些共性的工作没有存储成基础文件，每次结构设计都从零开始，工作效率大大降低；二是3D虚拟试衣系统中2D视窗的结构设计工具功能有限，缺乏转省等重要工具，若不考虑面料及缝制工艺导致的结构轻微变形问题，二维服装CAD在服装结构生成方面优于3D虚拟试衣软件，3D虚拟试衣的优势在于根据虚拟面料及虚拟缝制试衣效果进行结构设计的可视化变化、调整和优化。因此，设计师进行T恤衫结构设计时，可采用2D3D的方法：首先利用二维CAD进行基础款结构设计，并存储为用于数据共享和交换的DXF格式文件，将此文件导入3D虚拟试衣软件中，进行T恤衫结构变化，并根据虚拟面料及三维虚拟成衣效果进行结构优化。图3是利用二维服装CAD进行基础款T恤衫结构设计，图4是基础款T恤衫的尺寸标注。23可视化T恤衫结构优化将基础款T恤衫的结构设计图以DXF格式导入3D虚拟试衣软件中，其试衣效果如图5所示。一般的3D虚拟试衣软件界面中都有2D、3D两个并排视窗，2D视窗中可以展示服装的二维结构图，3D视窗中则呈现三维试衣效果。观察试衣效果，如果发现结构问题，需要返回至二维CAD中进行修改，或直接在3D虚拟试衣软件中的2D视窗中进行修改，直至基础款T恤衫的结构没有问题，才可以进行进一步变化和优化。变化和优化步骤主要包括两方面内容：一是可视化结构变化及结构优化；二是面料的选择和变化。需要注意的是，面料对结构有直接影响，为了获取较好的成衣效果，应对面料的多种物理参数进行多次模拟试验，获得与结构相匹配的性能最佳的面料。基于3D虚拟试衣的可视性结构设计流程如图6所示。231前衣身结构变化基础款结构没有问题后，将款式图导入3D虚拟试衣软件，根据款式图进行前身结构分割并直接做出不对称效果，如图7所示，这一过程要根据设计者的审美进行可视化设计及结构调整，前衣身最终结构如图8所示，左侧是2D视窗中的平面结构图，右侧是3D视窗中的三维试衣效果，与原来的款式图对比，结构上有了细微变化。232前衣身面料选择与结构优化根据设计构想，前衣身白色部图5基础款T恤衫3D试衣效果图4基础款T恤衫尺寸标注基础款T恤袖口宽30.0 cm袖片袖山高14.0 cm袖长28.0 cm后领宽24.0 cm3.5 cm肩宽38.0 cm后胸围47.0 cm袖窿深21.0 cm前领宽22.0 cm8.4 cm前胸围47.0 cm基础款T恤基础款T恤后片前片前腰围45.0 cm后腰围45.0 cm衣长60.0 cm图2解构主义图案设计图3基础款T恤衫结构设计722023 年第 2 期创新发展研讨会 服装分采用T恤衫的传统材质针织棉汗布，其余部分采用回收的废旧牛仔面料，3D试衣效果如图9所示。在可视化视角下，进行施褶部分的结构处理，直接得到施褶后的结构图，方便快捷。但此时观察前衣身，成衣效果出现了一个很大瑕疵：由于牛仔面料相对比较厚重，在重力作用下，与领子缝合的汗布出现了明显的褶皱。这是3D虚拟试衣的优势所在，能及时发现面料对服装结构或成衣效果的影响。本文的牛仔材质采用中等厚