虛擬現實技術在服裝設計與工業制版中的應用與研究

李奕霖，李 正

（蘇州大學藝術學院，江蘇蘇州 215000）

1 技術概念

虛擬現實技術(Virtual Reality)是基于計算機圖形學、數據庫設計學、控制學、事實分布系統及多媒體技術的一項多學科交叉融合的技術，通過顯示器與感知器，利用計算機的圖形系統與設備連接，將計算機圖形系統與各類輸出設備結合，轉化與創建一個仿真的虛擬環境。虛擬現實技術可以將計算機圖形系統生成的圖像進行轉化，使用戶沉浸在三維立體環境中。虛擬模擬的環境可根據用戶需求進行實時調整。它利用計算機生成一種模擬環境，使用戶沉浸到該環境中，但是這種虛擬模擬的環境是區別于現實世界的，是通過三維模型表現出來的。[1-3]

2 表現特征

2.1 浸入性

浸入性是虛擬現實技術顯著的特征之一，依托計算機作為物質載體，在服裝的設計過程中，可以對設計結果與過程進行全方位的觀察，虛擬現實技術與多媒體有所區別，更區別于傳統手繪效果圖。

傳統的手繪效果圖作為設計表現形式時，需要根據設計的效果進行制版并設計樣衣，但是在試制樣衣的過程中需要反復調整，經過多次實驗后才可以看到最后的設計成品。這樣的方法會耗費大量的精力物力，效果并不理想。虛擬現實技術可以對設計的對象進行放大、縮小、角度調整、裁剪等操作。[4]在制板過程中，可以全方位不同視角地觀察設計對象，并對其進行調整與改變，將設計作品直接與平面作品和立體效果圖進行對比，不斷對設計成果進行修改，極大地提高了設計精度與設計效率。

2.2 多感知性

在基于平面設計的視覺感知效果外，虛擬仿真技術可以通過各類輸出設備對服裝面料進行聽覺、觸覺、力覺等多方面的效果感知。利用數字化的模擬技術，以織物和面料的組織結構進行交互模擬，在設計時考慮不同面料的特殊物理性質，例如柔軟性與懸垂性等。研究面料仿真的方法通常分為：幾何建模、物理建模、混合性建模。通過建模及設置面料庫等方式，在虛擬模擬設計中可以對各種布料與材料進行仿真，可以結合面料庫中的面料、圖案、色彩、質地等因素，對所設計出來的服裝進行觸感模擬與視覺模擬。通過虛擬現實技術展現服裝的拉伸、彎曲等力學特征以及褶皺、省道等結構因素，有利于對服裝的外觀影響進行分析與改進。

2.3 真實性

用戶通過各類輸出設備，例如連接計算機的頭盔、手套等，真實感受出虛擬模擬創造出來的世界，并且真實反映出用戶對虛擬模擬環境內創造出來的物體的可操作程度，真實感受到三維空間，并且在該空間內可以將二維效果圖轉化為三維圖形的可操作性界面。

3 在服裝工業制版中的應用

3.1 三維可視縫合技術

虛擬現實基礎可以直接將二維的平面服裝樣板轉化為實際可操作的三維服裝模型，這項技術也被稱為三維可視縫合技術。在樣衣設計制作環節，可以利用虛擬現實技術在虛擬的環境下將二維的平面樣板假縫，并且將樣衣穿戴在模特身上完成樣板試衣環節。

3.2 原型剝離技術

三維服裝轉化為二維平面樣板的應用與上述轉換過程恰恰相反，是將在三維模特身上的樣衣完全剝離下來，形成平面二維樣衣，并且可以在二維樣衣的基礎上更改款式。再將這些二維的樣板作為基礎原型，應用于排版、推板、排料等一系列實際生產環節中。

4 三維非接觸式的人體測量應用

4.1 服裝虛擬上身試衣

服裝的虛擬上身試衣是指通過掃描試衣人體，獲得人體三維數據，在獲得數據的基礎上，建立三維人體模型數據庫，通過模擬系統再現“真人”。利用虛擬模擬軟件將所模擬服裝的色彩、面料、款式等數據建立三維服裝模型，并將模型導入到試衣人體模型，將服裝與人體模型結合，從而實現與現實人體相匹配的“試衣模特”。通過與試衣人體模特的配伍，達到服裝上身的整體效果，并且可以模擬人體在各個場景下動態的服裝效果，預覽實際的穿著效果。

4.2 服裝虛擬立體設計

服裝的虛擬立體設計可以通過虛擬試衣系統，在“試衣模特”上直接將不合適的衣片進行修改，系統可以將修改過后的衣片通過軟件進行假縫，也可以配合軟件將三維的模型轉化為二維平面服裝的樣版。

試衣系統不僅限于靜態下的模擬系統，更多要考慮人體著裝后在各種運動中的服裝效果，在經過人體掃描后可通過各種數據進行重構，精確地模擬出人體的動態效果，快速推算出服裝的受力與褶皺等物理方面的變化，真正模擬出實際著裝的環境效果。

5 結語

虛擬現實技術給服裝設計帶來的巨大的變化，使專業的服裝設計師不再局限于單一的手繪表現形式來進行設計，借助計算機將設計、制版、樣衣制作、樣衣調整、上身效果等一系列的過程快速、精確、逼真地進行模擬，極大提高了設計師的工作效率。虛擬現實技術使得傳統服裝行業擺脫了表現方式上的局限，實現了二維設計到三維服裝再到真實產品的過渡。因此，虛擬現實模擬技術在服裝設計與工業制版的前景十分廣闊。