基于3D試衣軟件虛擬縫合的優化研究

畢研偉

(大連工業大學服裝學院，遼寧 大連 116034)

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基于3D試衣軟件虛擬縫合的優化研究

畢研偉

(大連工業大學服裝學院，遼寧 大連 116034)

在大數據時代下，服裝的數字化技術不斷發展，其中虛擬試衣技術貫穿到服裝的設計、開發、制作、銷售等各個方面。本文全面分析了服裝虛擬縫合技術，對于3D CLO虛擬試衣軟件與美國PGM系統進行對比分析，針對其缺點與不足，提出構建虛擬人臺與二維樣片的衣片識別系統、樣板再生系統與“云”數據等一系列優化設計，實現三維服裝的快速縫合，優化服裝虛擬縫合技術，提高制作效率，具有極大的現實意義。

衣片識別系統；服裝CAD；虛擬試衣技術；優化設計

1 服裝虛擬試衣系統的概述

虛擬試衣系統是指通過立體視覺原理獲得或根據顧客身體的三維信息，利用計算機圖形學構造顧客身體的三維模型，將大量的服裝效果圖像存儲在計算機內，顧客可以通過瀏覽來選擇自己喜歡的款式，然后通過計算機圖像處理和圖形學原理，把顧客自己選擇的服裝“穿”到顧客的三維身體模型上去，顯示出顧客人體三維模型的著裝立體效果圖。

1.1 服裝虛擬縫合技術的原理及應用

CAD技術所產生的服裝網格模型,用于模擬服裝效果,但沒有充分與二維服裝CAD 及服裝生產企業進行良好的銜接,使服裝從二維平面到三維的樣片的虛擬縫合技術成為兩者連接的關鍵環節[1]。成為國內外的專家研究的重點。例如采用縫合力來控制2D裁片虛擬縫合、采用質子——彈簧模型對服裝進行虛擬模擬，而后又將服裝的縫合工藝設置縫合對位及縫合約束來實現2D向3D轉換[2]。

1.2 國內外服裝虛擬縫合軟件應用及對比

目前國內外應用較多的虛擬縫合試衣軟件有：

CLO 3D虛擬縫合為上海嘉納紡織品科技有限公司研發，實現了人體掃描—虛擬縫合—模特虛擬展示于一體的智能服裝設計系統[3]；美國PGM 試衣系統是美國開發研究的，它對服裝的真實性效果達到95%以上，在歐洲與國內江浙一帶具有較大份額[4]。

2 基于3D試衣軟件虛擬縫合技術的對比分析

本文希望通過對中美兩大代表國際先進水平的3D虛擬縫合試衣軟件進行對比分析，從側面反映出3D虛擬試衣技術的成熟性，并對該類虛擬試衣軟件所存在的不足提出優化設計。

2.1 制作流程的對比分析

圖1 制作流程對比圖

通過對兩款虛擬縫合軟件的制作流程對比，可見該類試衣軟件主要是是由樣板制作、選取人體、虛擬縫合與試衣展示四個部分構成[5]，在這個過程中的也存在明顯的差異，通過對制作流程的對比分析，得出存在該類試衣軟件的不足。

2.2 3D試衣軟件缺點對比分析

3D CLO虛擬試衣軟件與美國PGM虛擬試衣軟件是具有代表性的虛擬縫合軟件，其虛擬縫合技術，被廣泛的應用到服裝虛擬試衣系統中。其快捷性與便利性無不反映出該技術的成熟程度，但在3D試衣軟件中存在的不足與缺陷是直接制約著虛擬縫合技術的進一步發展因素，以下是對兩類虛擬試衣軟件的缺點的分析：

相同點：縫合過程中對于虛擬縫合線的制作容易出現制作錯誤，影響服裝的效果；服裝樣板修改后無法導出；服裝與人體在縫制過程中，衣片需要反復調整位置，位置調整不對，容易出現脫落與錯位等問題。

不同點：3D CLO虛擬試衣軟件對于復雜設計以及特殊效果的縫制難以實現。例如流蘇、打結等效果。美國PGM虛擬試衣軟件要反復定義衣片及參數，包括調整衣片方向，并衣片需要調整彎曲率輔助縫合。

總結：針對兩類虛擬縫合軟件的分析，其不足主要集中在反復調整衣片位置、服裝脫離人體、樣板無法導出、制作過程繁瑣等方面。

3 虛擬試衣技術的優化設計

通過以上針對3D CLO虛擬試衣軟件與美國PGM虛擬試衣軟件的對比分析，對于兩者共同的不足之處進行分析與設計，對該類軟件提出以下幾點優化方案：

3.1 衣片自動識別系統

衣片識別系統的設計，主要是解決在該類虛擬試衣軟件制作過程中出現容易縫合錯誤與反復調整的問題。依托規范化的衣片定義與人體區域定義得以實現主要分為“衣片—人體”識別系統與“衣片—衣片”識別系統。以下是衣片識別系統模塊設計圖：

圖2 衣片自動識別系統模塊設計圖

(1)衣片—人體的識別系統

針對服裝與人體的脫落與錯位問題，主要是由于服裝與人體位置原始設定有所偏差，在縫合過程中，在重力與縫合力等作用力的作用下，服裝難以如同現實穿衣過程中將服裝正確的包裹在人體外表面，針對這一問題，我們將引入衣片自動識別系統這一環節，通過對服裝衣片的定義，衣片可以識別人臺或人體對應所在區域，在虛擬縫合過程中衣片與人體自動對應，然后在進行縫合，保證了服裝虛擬縫合的正確性，也省去了在服裝虛擬縫合過程中反復調整衣片位置的環節。

(2)衣片—衣片的識別系統

針對服裝虛擬縫合技術中的縫合線的制作出現錯誤，影響服裝的效果的問題，一方面可以通過反復的操作，較為熟練的掌握縫合線的縫合，減少錯誤率的產生。另一方面，在引入衣片的識別系統后，在衣片對人臺進行識別的同時，通過對衣片的設置，使衣片與衣片間具有一定的識別效果，方便使用者操作，并且簡便操作，降低錯誤率，提高制作效率。

圖3 衣片識別系統流程圖

3.2 樣板再生系統

針對服裝版型二次調整無法導出，我們將設定樣板再生系統，完善虛擬縫合軟件的兼容性，將服裝CAD與虛擬縫合軟件更加融合，在虛擬軟件中進行調整的服裝衣片后，軟件將調整后的3D服裝衣片再生成出2D樣板，實現從3D-2D的逆向轉變，另存為服裝CAD格式。實現服裝與樣板的一致性，更加便利與快捷。

3.3 “云”數據

在服裝虛擬試衣軟件中，各有所長，但由于技術與數據的限制。數據庫的建立與擴大無疑該類虛擬縫合軟件的短板，通過分析與調查，提出“云”數據的概念，在這個大數據時代中，數據成為一項技術不斷發展的基礎，“云”數據的理念是針對成衣服裝、人體測量數據、縫合信息、面料肌理等數據的資源共享，以一種兼容性的格式保存在“云”數據庫中，方便各類軟件在縫合過程中的使用。通過大數據的分析，更好的展示虛擬服裝的優勢，以及虛擬試衣系統的推廣與發展。

4 解決問題及市場前景

通過對比分析，對于這類軟件虛擬縫合過程中的不足進行優化設計，其主要是解決服裝虛擬過程中，三維空間內衣片與人體位置的問題，以前是通過手動調整與嘗試后得到理想穿著效果，通過優化設計，解決了這一反復調整的環節，將他設定為“定義衣片——定義人臺——衣片與人臺自動識別——衣片與衣片”，這樣簡單快捷的方法，提高了整個系統技術的效率與靈活性，同時提出了樣板再生系統與“云”數據的設計理念，對該類虛擬試衣軟件的優化與發展提供了嶄新的方向。

5 總結

虛擬縫合試衣技術本身就具有極大的市場前景，可用于企業的樣衣的制作，降低樣衣的制作成本。同時，也提升用戶的購物體驗，實現基于用戶數據的人體模型與3D虛擬服裝匹配，進行網上虛擬試衣的體驗 。而對其縫合領域的優化設計旨在提高制作的速度，提高這一領域的智能性，與數字化，方便使用者的操作，具有極大的現實意義與市場發展前景。

[1] 朱廣舟.服裝數字化設計：三維人體建模與虛擬縫合試衣技術[M].北京：中國紡織出版社,2014:83.

[2] 甄同妙，吉高卿.基于質點-彈簧模型的交互式服裝仿真系統的設計與實現[J].河北建筑工程學院學報,2016.

[3] 王璐璐，王軍.數字化服裝設計的發展與技術創新研究[J].山東紡織科技，2016.

[4] 余國興.3D服裝虛擬技術模擬成衣過程[J].中國紡織，2005.

[5] 唐明浩，何潔.基于立體裁剪知識的虛擬衣片縫合技術[J]紡織學報，2004.

畢研偉(1993-)，男，漢族，山東淄博人，研究生在讀，大連工業大學服裝學院。

TP391.9

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1671-1602(2016)22-0028-02