增強現(xiàn)實技術(shù)(AR)在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用研究

黃銀慧,盧 妍,秦 芳,匡才遠

(金陵科技學(xué)院,江蘇 南京211169)

1 增強現(xiàn)實技術(shù)(AR)概述

1.1 概念及特征

AR技術(shù)是指疊加物理信息(視覺信息、聲音、味覺、觸覺等)的技術(shù),這在現(xiàn)實世界中的特定時間和空間是難以體驗的[1]。它通過科學(xué)技術(shù)的模擬被人類感官感知,從而實現(xiàn)超越現(xiàn)實的感官體驗。三大關(guān)鍵技術(shù)是三維跟蹤配準技術(shù)、顯示技術(shù)和智能交互技術(shù),其中三維跟蹤配準技術(shù)最重要[2]。

1.2 歷史發(fā)展

AR技術(shù)的起源可以追溯到莫頓·海利格(Morton Heilig)在20世紀50～60年代發(fā)明的Sensorama刺激器。他根據(jù)拍攝經(jīng)驗設(shè)計了機器傳感器刺激器,該刺激器可以利用圖像、聲音、氣味和振動讓用戶感受到在紐約布魯克林街道上騎摩托車的快速場景。當時這項發(fā)明非常先進,AR也因此展開了它的發(fā)展史[3]。

20世紀90年代初,波音公司的托馬斯和其他員工首次在其獨立設(shè)計的輔助布線系統(tǒng)中提出“AR”一詞。90年代末,阿茲馬對AR做出了明確的定義,即虛擬對象與現(xiàn)實的結(jié)合、實時交互和三維結(jié)合。1999年,在AR系統(tǒng)的技術(shù)層面,華盛頓大學(xué)人機界面技術(shù)實驗室支持AR工具包(AR toolkit)的開發(fā),這是業(yè)界最早、相對成熟的基于矩形識別標記的三維空間注冊AR引擎。2008年后,科技領(lǐng)域的創(chuàng)新、電子商務(wù)的成熟以及以人為本的服務(wù)精神的加強等諸多因素推動了AR技術(shù)在各個行業(yè)快速發(fā)展。

如今,AR技術(shù)對于每個人來說都不陌生。如果你在2010年之前提到AR,那將被視為天方夜譚,沒有合適的硬件平臺,而且離大眾消費市場太遠,不為人們所熟知。后來,智能手機的出現(xiàn)使得情況與以前大不相同,比如相機和大屏幕,這兩個關(guān)鍵設(shè)備的存在和硬件計算能力的快速發(fā)展為AR技術(shù)奠定了基礎(chǔ),因此,大量AR應(yīng)用如雨后春筍般涌現(xiàn),特別是在幾年前《口袋妖怪》發(fā)布后,公眾對AR技術(shù)的期望越來越強烈。

2 AR在服裝領(lǐng)域的現(xiàn)狀

2.1 服裝設(shè)計軟件

基于AR技術(shù)的傳統(tǒng)設(shè)計和仿真應(yīng)用受到虛擬現(xiàn)實顯示和交互模式的限制。它們不能真實地反映真實環(huán)境中設(shè)計工作或模擬設(shè)備的真實規(guī)模以及與真實場景的集成效果,缺乏人與虛擬模型之間的自然交互能力。借助AR技術(shù)和可穿戴的硬件平臺,設(shè)計作品或模擬裝置的外觀可以在真實場景中由第一視角顯示,人機與虛擬模型的交互可以通過自然手段進行,有效解決虛擬現(xiàn)實技術(shù)存在的問題[4]。

2019年3月8日,牧羊人在北京召開了AR服裝設(shè)計軟件全息服裝產(chǎn)品發(fā)布會[5],如圖1所示。這是一個基于微軟全息眼鏡的服裝設(shè)計軟件,在科技發(fā)展的推動下,牧羊人在紡織行業(yè)推出了集現(xiàn)實、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)于一體的創(chuàng)新產(chǎn)品。隨著時代的進步和國家政策的出臺,為紡織業(yè)開辟了一個新的商業(yè)模式。

牧羊人希望該軟件能被引入,能縮短設(shè)計師和高科技工廠之間的溝通距離,意味著不同城市甚至不同國家的制造商可以同時佩戴全息鏡片,在其面前顯示全息圖,看到虛擬人類模型和服裝展示,并通過網(wǎng)絡(luò)和云計算技術(shù)實時討論或修改設(shè)計和生產(chǎn)細節(jié),用戶可以使用手勢直接調(diào)整服裝尺寸的細節(jié),并同步顯示服裝工藝表中的數(shù)據(jù),進行實時記錄。該軟件使溝通過程更加直觀、簡潔和清晰,大大提高了溝通效率。

圖1 牧羊人AR服裝設(shè)計軟件發(fā)布會

全息服裝是為紡織和設(shè)計行業(yè)服務(wù)的革命性創(chuàng)新產(chǎn)品。雖然紡織服裝業(yè)是民生之本,但它的發(fā)展和變化仍然是大眾所看不到的。中國改革開放40年來,它已成為促進國內(nèi)生產(chǎn)總值增長的重要產(chǎn)業(yè)之一。牧羊人希望在未來,在全息攝影和中國設(shè)計師的共同努力下,2025年中國制造(Made in China 2025)將真正成為世界人民追求的標簽,科技將改變中國設(shè)計。

2.2 虛擬試衣

服裝行業(yè)長期以來一直在研究和開發(fā)人工智能技術(shù)在服裝中的應(yīng)用。其核心技術(shù)在于基于人臉或人體輪廓的實時識別和運動的實時跟蹤,結(jié)合特殊身體部位解決3D空間配準問題,從而實現(xiàn)虛擬3D服裝、眼鏡和發(fā)型的AR試用[6],如圖2所示。

在海外,總部位于美國洛杉磯的祖加拉(Zugara)推出了WebcamSocial Shopper,這是一個在線試用網(wǎng)站,通過使用在線購物者的網(wǎng)絡(luò)攝像頭、動作捕捉界面、增強現(xiàn)實技術(shù)和社交媒體整合來模擬生活中的購物場景。

Face Cake于2011年推出了基于Kinect的試衣間應(yīng)用“Speel”,其可以根據(jù)用戶的喜好改變背景和服裝配飾的搭配,為購物者提供身臨其境的虛擬體驗。2018年4月,ZARA在全球137家店鋪推出了AR體驗[7]。據(jù)了解,消費者可以通過ZARA技術(shù)應(yīng)用在移動設(shè)備上讓該技術(shù)得以實現(xiàn)。ZARA以3種方式解鎖應(yīng)用程序：商店窗口、商店柜臺上的識別碼和在線訂單盒子。當智能手機被定位在這些元素的圖形標識上時,模特就會在用戶的手機屏幕上按順序出現(xiàn),為時7～12秒。12種動態(tài)體驗被拍攝到1張170平方米的全息圖上,并配有68臺相機,這是世界上同類相機中最大的一臺。此外,7月初,H&M在紐約時代廣場旗艦店推出了微軟授權(quán)的聲控智能互動鏡,可以讓消費者獲得更便捷的時尚推薦,并根據(jù)客戶需求提出服裝款式建議,這樣一來,消費者便可以通過智能鏡展示自己獨特的個人風(fēng)格。

圖2 虛擬試衣

2016年9月19-20日,國內(nèi)兒童品牌ABC KIDS在廈門舉行了2017年第二季度新產(chǎn)品發(fā)布會。在現(xiàn)場,每個人都能感受到與過去的不同,包括AR互動體驗、AR產(chǎn)品植入演示。健康科學(xué)的3D足部測量儀器能夠準確測量兒童足部的形狀和數(shù)據(jù),并為兒童推薦最適合的產(chǎn)品。其中,增強現(xiàn)實交互體驗受到了參與者的強烈關(guān)注。據(jù)了解,它采用最先進的增強現(xiàn)實技術(shù)和三維動畫,賦予普通T恤豐富的平面圖案視覺內(nèi)容,如聲音和陰影。每件人工智能T恤都包含一個獨特的卡通形象和故事。此外,Gap和谷歌前年在消費電子展(CES)上聯(lián)合開發(fā)了一款基于AR的購物應(yīng)用,允許用戶在家中使用AR技術(shù)進行虛擬試衣。

2.3 服裝面料印染

AR技術(shù)廣泛運用于服裝生產(chǎn)的染整,如圖3所示。染整包括預(yù)處理、染色、印花和整理。印染行業(yè)是紡織服裝產(chǎn)業(yè)鏈的中間環(huán)節(jié),其作用是為下游的服裝生產(chǎn)制造企業(yè)提供面料[8]。AR技術(shù)與印染工業(yè)相結(jié)合不僅有效拉動服裝相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,還可以提高服裝品牌的市場影響力。例如,童萌匯為一家兒童服裝店,采用AR技術(shù)制成動物印花。當顧客使用手機掃描服裝上花紋時,動物印花就會動起來,與孩子們進行有趣的互動。這極大地激起了消費者的購買欲望,產(chǎn)品銷售一空,品牌服裝贏得了一致好評。這充分證明AR技術(shù)為產(chǎn)品找到了新的高附加值,使企業(yè)轉(zhuǎn)型的同時也為消費者提供更高的娛樂追求和自由交互需求。

3 AR技術(shù)在服裝領(lǐng)域發(fā)展趨勢

AR技術(shù)在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用有服裝設(shè)計軟件、虛擬試衣和服裝生產(chǎn)等方面,根據(jù)周粵臻的服裝工業(yè)市場理論,AR技術(shù)在其他領(lǐng)域的廣泛運用得知其在服裝領(lǐng)域的其他方面存在諸多應(yīng)用的可能,頗具發(fā)展?jié)摿9]。

3.1 智能服裝

三星申請了人工智能技術(shù)的AR頭顯專利[10],并開發(fā)了智能面料,用戶可以根據(jù)自己的需要進行更換。AR頭顯中,它將人工智能技術(shù)和機器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合,其原理是AR引擎在結(jié)合頭幕攝像機拍攝的圖片或視頻后,為這些圖像數(shù)據(jù)提供智能標記。利用AR頭顯和智能面料,用戶可以在短時間內(nèi)更改衣服的設(shè)計以支持任何業(yè)務(wù)。例如用戶要去聽音樂會,可以在智能手機上定制衣服,只需點擊一個應(yīng)用程序,就可以數(shù)字打印樂隊的標志,并將其發(fā)送到智能衣服上。

3.2 AR與VR技術(shù)結(jié)合

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種能夠創(chuàng)造和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng),通過計算機生成模擬環(huán)境,是一個互動的、三維動態(tài)的觀點和物理行為系統(tǒng)模擬。由于一些服裝設(shè)計復(fù)雜,配飾頗多,剪裁復(fù)雜,通過VR營造虛擬裁剪工作臺以及結(jié)合AR技術(shù),可以實現(xiàn)服裝的設(shè)計、分解、裁剪等。

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬現(xiàn)實情況,運用計算機信息技術(shù)模擬織物是服裝設(shè)計師、AR技術(shù)和VR技術(shù)最理想的結(jié)合。設(shè)計師可以穿著3D人體模特的基本服裝款式,通過選擇和設(shè)置織物的一些參數(shù)以及人體的運動規(guī)律,對服裝和人體進行仿真。通過對三維服裝運動仿真和仿真效果的觀察,設(shè)計人員可以直觀地研究三維服裝的運動仿真和仿真效果。如有問題,服裝的形狀和材料可以立即在2D或3D環(huán)境中進行修改,使服裝達到更好的預(yù)期效果。

3.3 服裝網(wǎng)絡(luò)銷售

在信息快速發(fā)展的時代,越來越多的人選擇網(wǎng)購。線上服裝店可以通過AR技術(shù),為消費者提供更高層次的服裝體驗。

對于致力于電子商務(wù)的零售商來說,AR技術(shù)可以用來為消費者創(chuàng)造一個虛擬的購物空間,讓他們感受到類似于離線購物體驗。一些淘寶商店使用AR技術(shù)來滿足消費者對虛擬裝配的需求。例如,My Virtual Model就是一個典型的虛擬裝配站點。當消費者進入配件界面時,他們可以選擇標準身材的虛擬配件模型,也可以創(chuàng)建與自己尺寸相似的虛擬配件模型。他們還可以將模型的頭部更改為自己的頭部,以便擬合過程看起來更真實,如圖4所示。虛擬配搭模式建立后,顧客可以為虛擬模型穿上不同的服裝和戴上不同的配飾,包括改變款式、顏色等,從而得到所期望的服飾效果。通過對服裝裁剪尺寸和人體尺寸比較分析,系統(tǒng)可以快速顯示虛擬模型的適合度,并向客戶推薦最適合的服裝尺寸[11]。

圖4 淘寶虛擬試衣間

此外,在天貓?zhí)峁┑男铝闶劢鉀Q方案中,服裝品牌海瀾之家在品牌建設(shè)、新產(chǎn)品推出、運營管理、產(chǎn)品創(chuàng)新以及線上和線下全渠道整合方面圍繞新零售展開了一系列合作。可以想象,在不久的將來,當消費者進入海瀾之家時,發(fā)現(xiàn)沒有人零售。客戶可以通過個性化的智慧窗口獲得他們感興趣的信息。他們的風(fēng)格偏好是基于大數(shù)據(jù)的人工智能。只要他們打開手機進入天貓,動動手指就可以隨心“試穿”當季新品,豈不樂哉!這些都標志著我國在3D虛擬試衣領(lǐng)域有了更進一步的發(fā)展,人工智能技術(shù)的應(yīng)用為消費者的購物體驗提供了便利,由此也避免了退貨換貨、到貨后不滿意、怕麻煩不退等問題。

4 AR技術(shù)需解決的問題和建議

4.1 技術(shù)問題

目前,國內(nèi)AR硬件還不夠強大,手機和眼鏡是支持AR技術(shù)的主要設(shè)備。支持AR技術(shù)的手機品牌主要是蘋果。大多數(shù)通過AR設(shè)計的產(chǎn)品比較單一,不能夠長期吸引顧客。預(yù)算通常是“夢想殺手”,對于AR和MR來說,大部分預(yù)算都用來創(chuàng)建3D東西。將電影(VFX分辨率)或CAD文件轉(zhuǎn)換為可用于消費者移動手機使用的的3D內(nèi)容是一項巨大的工作量[12]。

4.2 AR技術(shù)缺乏廣泛運用

目前,真正了解并經(jīng)常接觸AR技術(shù)的人比較少。這是因為AR技術(shù)在我們的生活中沒有得到廣泛的應(yīng)用。一部分人僅通過游戲動漫接觸到AR技術(shù),且AR技術(shù)在其他方面融入生活是很少的。就虛擬試衣來講,當人們逛街時很少能夠見到虛擬試衣間或者試衣鏡,在線上運用虛擬試衣軟件也是微乎其微。

隨著AR技術(shù)的不斷完善,企業(yè)家應(yīng)將AR技術(shù)運用到產(chǎn)品中。相信未來,AR技術(shù)將應(yīng)用于人們生活的方方面面,為人們提供更好的服務(wù)。

5 結(jié)語

AR技術(shù)在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用很突出。服裝軟件的開發(fā)、虛擬試衣、服裝面料印染等方面都滲透AR技術(shù)。AR技術(shù)不僅可以帶動產(chǎn)業(yè)鏈的升級發(fā)展,還能使消費者達到其要求水平,實現(xiàn)共贏。雖然AR技術(shù)存在著一些問題,但在智能服裝、市場營銷等方面有著不錯的前景。服裝企業(yè)應(yīng)深入研究與發(fā)展,將虛擬與現(xiàn)實技術(shù)普及到人們服裝生活中,使得服裝產(chǎn)業(yè)趨于數(shù)字化、智能化、信息化。