服裝設計生產中3D技術的應用

邢云凡

摘 要：隨著計算機科學的發展，特別是3D掃描技術在服裝設計中的應用，實現了智能建模，而這在傳統的設計方法中是不可能實現的。本文基于新的3D技術，通過款式建模的形式可以擴展設計思維和方法，形成更為合理的服裝結構，指導服裝生產模式的革新。并且隨著媒介及計算機技術的改進，將會有更多的創新形式應用到服裝的設計與開發中。

關鍵詞：3D掃描 交互設計 服裝設計與開發 服裝試衣 人體建模

目前，3D技術在中國得到了政府的大力支持。中國制造業必須緊緊依靠深化改革和創新的推動來促進其由大變強，從而推動了3D技術在中國的發展。本文基于3D掃描技術，以女士襯衫為例，對服裝的設計與開發進行探討研究。目的是在3D時代，通過一個新的創意思維來改變傳統的設計模式。

1? 基于3D掃描技術的交互服裝設計

隨著虛擬現實技術、計算機視覺以及計算機圖形學的進步，交互服裝設計吸引了人們的注意，它是服裝技術的創新，是未來服裝設計的發展趨勢。在交互服裝設計中，基于3D掃描技術構建的3D虛擬人體模型被用來即時顯示設計階段的服裝，并且在整個工作流程中，它都是至關重要的一部分。

全新的交互設計發展過程包括5個對象：人體、虛擬人體模型、3D服裝、2D紙樣、實體服裝。首先，通過現代的3D掃描系統捕捉人體的點云數據，作為構建3D虛擬模型的基本輸入。再依照最初的設計草圖，運用相關的設計軟件將服裝紙樣畫在上面。接著可以使用最新的3D試衣軟件CLO3D，將2D紙樣直接生成為3D虛擬服裝。確定最終的3D服裝效果后，可以使用CATIA（Computer AidedTri-Dimensional Interface Application）軟件對3D服裝進行展開形成2D服裝紙樣。最后可以將2D紙樣投入工業化生產中，進行批量生產。在整個過程中，有8個交互，3個傳統的交互技術用于虛擬人體模型，分別是服裝試衣、面料仿真、質感、數據掃描和服裝的展開。生產和實體檢驗交互在服裝設計工業中是較為傳統的實踐。

2基于3D掃描技術的服裝設計開發

2.1 襯衫體系的開發探索

2.1.1基于虛擬人體的基礎襯衫建模

在3D虛擬人體模型的基礎上，截取人體模型的上半身曲面，結合自動提取與手工定義兩種方式，從PHBC人體模型上獲取人體特征信息，實現對人體關鍵點及線的提取，并對人體關鍵部位進行放量，如胸圍、腰圍、臀圍等，以保證服裝的合體性。并調整B樣條曲線進行基礎襯衫的虛擬設計，生成基礎襯衫模型

2.1.2基礎襯衫的3D曲面展開

由于人體的不規則性，一件合體的襯衫肯定存在一定的分割線，分割線的位置和造型由設計的款式決定。首先將處理好的基礎襯衫曲面導入CATIA軟件，選擇自由風格設計平臺，在基礎襯衫曲面上繪制出分割線。繪制完成后轉換到線框和曲面設計平臺，選擇已展開外形中的展開曲面操作，選擇要展開的曲面，并設置展開時的參照點和展開方向，這里將分割時有公共點的曲面在展開時選擇同一個參照點，這樣能減少調整時找不到拼接點的情況。

此外為了使得到的曲面都分布在同一個平面上，在展開操作界面上要選擇同一個平面，在該實驗中前后片選擇的均是ZX平面，展開的方向均是Z軸方向。展開后需要統一調整位置形成一個完整的紙樣。經過上述這些過程得到的凈體前后片曲面的展開紙樣（圖6）。

2.1.3基于基礎襯衫的款式拓展

進行襯衣款式的拓展時，除了結構性的分割線設計外，設計師經常會用到很多的裝飾性分割設計，生成不同的服裝款式。圖7均是在基礎襯衫模型的基礎上進行的款式拓展。這里分割線的獲得方式可以有兩種：在展開的基礎襯衫紙樣上進行線條的分割;在基礎襯衫曲面上進行分割。本研究基于基礎襯衫模型在CATIA系統中重新進行不同的分割加量處理，這種結構拓展設計獲得紙樣的方法，對一個模型做多種款式的再設計，省去重建模型的復雜步驟，節省大量的時間。同時也能提高服裝制版的準確度，縮短設計和制版時間，縮短生產環節并減少成本。

3? 結語

本文基于3D掃描系技術，首先對實驗對象進行數字化掃描獲得3D虛擬人體模型，接著對3D人體的上半身截面進行放量處理獲得基礎襯衫曲面，將基礎襯衣曲面模型作為基礎，進行不同的分割及切展加量，獲得了多個款式不同的襯衣紙樣，實現了襯衣模型的款式再設計。

參考文獻：

[1]韋歡蕓，周莉。基于3D掃描技術的褲結構虛擬設計與2D紙樣轉換[J].紡織導報，2014（8）：64-65.