虛擬現實技術在服裝設計中的運用與發展

鮑仁成

摘要：虛擬現實技術在服裝設計中的運用是服裝設計領域發展的主要方向。本文以虛擬現實技術在服裝設計中的應用為研究對象，介紹了虛擬現實技術在服裝設計中的應用特征，闡述了現代服裝造型設計中虛擬現實技術的運用措施。并結合服裝三維內外部造型設計原理，對虛擬現實技術在服裝設計中的發展前景進行進一步闡述，以期為服裝設計中虛擬現實技術優良價值的充分發揮提供一定啟迪。

關鍵詞：虛擬現實技術;服裝設計;3DVRDesign設計系統

前言

虛擬現實技術在服裝設計中的推廣應用主要起始于20世紀末期，其主要是將傳統服裝樣板設計融入虛擬現實模塊。通過將虛擬現實技術及數字仿真技術融入樣衣設計生產的各個環節，可以擺脫以往服裝設計中畫筆、紙張、顏料的約束，為服裝設計人員想象力及創造力的充分發揮提供廣闊的空間。因此，對虛擬現實技術在服裝設計中的運用進行適當分析非常必要。

一、虛擬現實技術在服裝設計中的運用特征1.多感知性在一般計算機仿真技術具備的視覺感知的基礎上，

虛擬現實技術將觸覺感知、力覺感知、運動感知、嗅覺感知進行了有機整合，可幫助服裝設計人員感受服裝的各個模塊變化，為服裝設計效果的提升提供依據[1]。

2.浸入性

浸入性主要是指服裝設計人員進入由虛擬現實技術組成的虛擬空間后，可切實感受服裝設計過程中線條及物料的變化，提高最終服裝設計的舒適度。

3.仿真互動性

利用虛擬現實技術，服裝設計人員可在計算機環境中構建一個生動形象的模型。通過服裝設計人員與模型內信息的交互，服裝設計人員可以自由發揮自身想象力的創造力，提高服裝設計的藝術性及審美性。

二、虛擬現實技術在服裝設計中的運用措施

1.基于虛擬現實技術的服裝設計系統硬件架構設計

以北京黎明公司提供的VR4800L小型桌面虛擬現實系統為例，其主要包括VR4800L經濟型版本小型立體現實觀察系統、SPACEBALL 6000FLX三維空間交互球兩個模塊。其中VR4800L經濟型版本小型立體現實觀察系統還包括VR專用逐行立體加速現實的高檔專業3D圖形加速器、無線立體眼鏡、紅外控制發射器三個構件;而SPACEBALL 6000FLX三維空間交互球可通過與PC段設備連接，利用微小手指壓力，進行X、Y、Z三個方面的平移或旋轉作業，將三維物體進行六自由度空間交互。

在具體硬件安裝過程中，除在原有三維圖形軟件中安裝SPACEBALL 6000FLX三維空間交互球以外，服裝設計人員還需要在三維圖形軟件中安裝3DMAX插件或AUTOCAD插件等。同時服裝設計人員可在專門的VPL RB11系統內，以Body Electric為核心，將Swivel 3D、虛擬設備、Isaac進行有效連接。

2.基于虛擬現實技術的服裝設計系統軟件參數設置

依據虛擬服裝設計要求，服裝設計人員可利用3DVRDesign設計系統，利用系統內對話框，直接沿y軸、z軸平移或旋轉變化。同時利用SGI公司開發的OpenGL圖形庫，利用其圖形功能及跨平臺能力。結合計算機視覺方式，從現有的幾幅圖中讀取人體三維點陣數據。隨后利用三維人體模型曲面擬合功能。結合數碼相機、旋轉平臺及光照密實的合理應用，構建完整的三維人體服裝設計軟件模型[2]。

3.基于虛擬現實技術的服裝設計系統實現

在硬件及軟件設計完畢后，服裝設計人員可以首先通過鼠標，選取人體模型上的點，利用SPACEBALL 6000FLX三維空間交互球，控制所選取的點，以獲得與人體表面具有一定距離的點，即衣服片輪廓線控制點。同時考慮到服裝設計人員應用鼠標選擇人體模型中各點所獲得的為二維屏幕坐標。此時，服裝設計人員可在二維屏幕坐標的基礎上，利用OpenGL庫函數，將其從二維屏幕坐標逆向映射至三維模型坐標中，即在3DVRDesign設計系統對話框內，依次沿y軸平移CTranslateyDialogBar，沿z軸平移CZoomDIalogBar，沿y軸旋轉CrotateyDialogbar。隨后根據鼠標選取點用戶坐標系的差異，將其恢復至統一的用戶坐標系內，以得到完整的三維用戶坐標系。

其次，在得到衣服片邊界控制點后，服裝設計人員可以根據生成的服裝控制點邊界輪廓線，利用插值，或者逼近的方式，促使三次參數樣條曲線、B樣條曲線及Bezier曲線在允許范圍內與原始型值點序列相近，即曲線光滑平順。同時由于B樣條曲線及Bezier曲線以逼近為基礎，其雖然具有直觀、凸包等優勢，但是無法經給定特征多邊形，利用重節點的方式，進行全面設置。此時服裝設計人員可以在重節點方式應用的基礎上，以自由型曲線設計為目標，直接運用插值方式，促使B樣條曲線及Bezier曲線經給定型值點，以保證曲線光滑度要求的有效達成。

最后，在衣服片輪廓線設置完畢后，服裝設計人員可以在3DVRDesign設計系統內對數據結構數值進行細化設置，保證后期服裝三維設計作業順利進行。其中，在三維衣服片數據結構邊界控制點結構設置過程中，服裝設計人員可沿控制點序列號Gluint vindex——控制點坐標GLdouble vertice——控制點法向量GLdouble normal——控制點與人體表面間距GLdouble gap——控制點是否為衣服片中心點判定等順序，進行合理設計;而在邊結構設計過程中，服裝設計人員可以依據GLdouble bindex邊序號——GLdouble vindices組成邊控制點——GLboolean line邊直線/曲線——下一條邊的順序，進行合理設置;在三維衣服片結構設置階段，服裝設計人員可依據GLdouble nrmvertices衣服片包含控制點數——GLdouble numnormals衣服片包含法向量數——GLVRVerti*glvrtices@GLdouble nurnborders衣服片包含控制點數及邊數等順序，進行合理設置[3]。