虛擬三維服裝展示技術的現狀與發展趨勢

羅青

關鍵詞：虛擬三維服裝展示技術;現狀;發展趨勢

前言：虛擬三維服裝展示技術主要應用在服裝設計與陳列活動中，通過應用計算機科學、藝術等專業知識與技術，建立起更加完善的服裝信息采集系統，依照計算機數據統計與分析結構，形成虛擬三維服裝，使服裝的最終設計與穿著效果能夠提前展示在相關設計人員面前，切實提升了服裝設計制作效率。與其他發達國家相比，我國虛擬三維服裝展示技術的開發與應用尚處于起步階段，實際應用積累經驗不足，需相關技術工作人員結合服務行業發展新態勢，對虛擬三維服裝展示技術與展示系統各項功能進行不斷優化。

一、概述虛擬三維服裝展示技術

1.1 虛擬三維服裝展示技術定義

虛擬三維服裝展示技術就是以計算機技術為基礎，利用其模擬產品真實生產效果的技術[1]。虛擬三維服裝展示技術融合了計算機仿真及建模、圖形學、人工智能及網絡信息等高新科技，能夠在計算機虛擬平臺中，對服裝設計及陳列期間的構思環節給予技術輔助，對服裝制作進行虛擬制造、設計與系統分析。

1.2 虛擬三維服裝展示技術作用

虛擬三維服裝展示技術主要目的在于真正展現出富有動態感與真實感的服裝形態與變形情況，自20 世紀80 年代中期，虛擬三維服裝展示技術在計算機領域研發問世，使服裝行業更加趨向于智能化與現代化發展。具體而言，虛擬三維服裝展示技術實際應用期間的作用主要體現在以下幾個方面：第一，將虛擬三維服裝展示技術應用在動畫與娛樂行業中，能夠使虛擬演員換裝速度加快，使人物服裝更加接近于真實狀態;第二， 將虛擬三維服裝展示技術應用在CAD 繪圖領域，使得紡織類服裝變形形態的模擬研究更加全面，切實提升服裝展示效果[2];第三，將虛擬三維服裝展示技術應用在網絡購物平臺中，讓用戶能夠通過虛擬形象的服裝穿著形態判斷出自己穿著的效果，避免因對服裝材質與風格不了解，導致后期換貨、退貨的麻煩;第四，將虛擬三維服裝展示技術應用在物聯網平臺，可與物聯網大數據系統進行有機結合，根據用戶瀏覽次數以及消費記錄，更加準確地判斷出用戶個人喜好，從而為用戶提供豐富多樣的虛擬服裝選擇方案，節約用于服裝銷售以及宣傳過程中的成本。

因此從一定角度上來說，虛擬三維服裝展示技術的開發與應用，以計算機建模技術、智能計算系統等為技術基礎，為與服裝生產、銷售相關的領域提供重要技術支持，使服裝設計與面料的研究工作更加深入，極大地拓寬了服裝行業發展前景，盡早實現服裝產業綜合效益最大化發展目標。

二、虛擬三維服裝展示技術研究現狀分析

2.1 國外虛擬三維服裝展示技術研究現狀

目前來看，國外所使用的虛擬三維服裝展示技術更加成熟，服裝展示效果動靜結合，切實提升了服裝生產各環節的質量與效率。20 世紀90 年代初，虛擬三維服裝展示技術首次推出，使得虛擬三維服裝展示技術受到了當時各大領域的廣泛關注[3]。而后，相關技術部門將虛擬三維服裝展示技術的研發重點放在服裝樣式的模擬中，突出表現服裝的動態力學性能。不僅如此，服裝企業與虛擬三維服裝展示技術研發部門聯合開發出網絡試衣軟件，使虛擬三維服裝展示技術真正意義上走進大眾的視野。

2.2 國內虛擬三維服裝展示技術研究現狀

我國引入虛擬三維服裝展示技術的時間尚短，相關科技公司與廠家聯手，通過開發增強現實與體感的展示技術，研發出相應虛擬試衣系統，使消費者日漸增長的個體化消費與審美需求得到了最大化滿足。試衣服的時間被有效縮短。同時，虛擬三維服裝展示技術又被應用在民間民族服裝生產與展示實踐中，更加真實地再現了珍貴的民族服飾的文物價值，使得民族服飾能夠被更好地展現在大眾面前，有效解決了紡織品類文物難以保存及展覽的難題。由此可見，雖然我國虛擬三維服裝展示技術起步較晚，但實際發展速度極快，獲取的研究成果與后期應用期間的經濟效益顯著。

三、 虛擬三維服裝展示技術發展趨勢

從廣義上來講，服裝就是將纖維物質匯集在一塊，形成具有一定尺寸、規格與形態的平板物體[4]。為更好滿足大眾日漸增長的物質消費需求，服裝款式推陳出新，其原料、色彩、結構不斷演變。而借助虛擬三維服裝展示技術，可將服裝基本紡織物的生產與應用形態直觀地展現出來。具體而言，虛擬三維服裝展示技術主要經過以下幾個發展階段：

3.1 服裝紡織物的性質與測量

紡織物的形態與應用效果可直接影響到服裝受眾人群的審美態度與服裝產業的經濟效益。在虛擬三維服裝展示技術研發過程中，將研究重點放在了服裝紡織物的性質與測量上。服裝紡織物具有復雜性、黏彈性等特征，與紗線類織物存在極大差異，對服裝最后的制作與展示成果具有直接影響。紡織物制作成服裝的過程中，主要存在彈性、黏性、回彈性與可塑性四大力學狀態，不同力學狀態使得服裝結構千差萬別[5]。紡織物的彈性可直接影響服裝的彈力可塑情況，在紡織物變形效果不明顯的狀態下，其他特性的效果并不明顯。因此在虛擬三維服裝展示技術開發與研究過程中，針對紡織物的力學狀態構建出了準靜態模型，及利用計算機系統展現出服裝穿著在虛擬靜態或自然懸垂下的效果，計算出在紡織品彈性變化時，其他力學參數數據的變化。

虛擬三維服裝展示技術下的服裝測量技術主要分為主觀測量與客觀測量兩種。其中，客觀測量就是直接獲取服裝紡織物的物理特征指標，如彈性、剪切性、蓬松性等。現階段虛擬三維服裝測量技術主要應用川端型織物評價系統，能夠為不同紡織物低應力條件提供更加精準的數據。

3.2 服裝變形模型

后期虛擬三維服裝展示技術主要研究方向為服裝變形模型，主要就是利用幾何模型建模技術、粒子系統技術等建立起混合建模技術。應用服裝變形模型所展現出的模型形態具有極大差異性。將服裝紡織物變形模型與計算機圖形技術的融合的理念首次提出于20世紀80年代，由較為簡單的服裝變形模型發展成為能夠對服裝局部結構進行精準約束與表現的模型。

3.3 服裝數值變形技術

基于虛擬三維服裝展示技術，對服裝數值變形形態進行計算，以便更好地解決服裝紡織物仿真問題。應用現今的數值積分處理方式，對服裝數值變形情況進行反復的預測與校正，確保服裝數值變形能夠分為線性與非線性兩種種類，解決服裝紡織物步長與彈性變化問題。現階段服裝數值變形技術與有限元技術有機結合在了一起，使得服裝紡織品在生產應用過程中的復雜物理行為更加直觀地展現出來，切實提升了服裝變形展示效果。

四、虛擬三維服裝展示技術發展趨勢

4.1 虛擬三維服裝展示技術的局限性

現階段虛擬三維服裝展示技術從簡單的靜態形式轉變為復雜的動態形態，但依然存在較多的局限[6]。一方面，虛擬三維服裝展示的真實感還不夠強，服裝質感、動態表達等方面依然與人工展示效果存在一定差異。同時，三維重建與靈活曲線造型等方面較為單一，相關集成系統、服裝轉換效果單一。雖然虛擬三維服裝展示技術能夠隨著模特身材、長相與形態對服裝各項參數進行調整，但對于變形程度較大的服裝，在模擬其整體懸垂狀態時，模擬效果仍不夠理想，仍需相關工作人員進行不斷完善。

4.2 虛擬三維服裝展示技術發展要點

在各項科學技術飛速發展的背景下，虛擬三維服裝展示技術也應在原有基礎上進行進一步的研究探索，讓虛擬三維服裝展示系統更加智能化、自動化。虛擬三維服裝展示技術發展要點主要體現在以下幾方面：第一，服裝模型動態模擬。對傳統虛擬三維服裝展示技術應用期間的服裝模型動態模擬計算量進行簡化[7]。不斷提升虛擬三維服裝動態展示效果，構建起精準的碰撞檢測模型。在利用虛擬三維技術服裝展示期間，要確保服裝動態展示效果與真實人體展示效果一致，確保服裝面料動態模擬更加全面;第二，注重對虛擬三維服裝展示期間的服裝褶皺處理效果的增強，直觀展現出服裝在不同穿著環境下的褶皺形態，對服裝結構與服裝面料進行不斷優化，更好地滿足消費者的不同穿著需求。

總結：

總而言之，虛擬三維服裝展示技術的高質高效應用使得三維人體模型、虛擬三維服裝以及服裝陳列效果有了質的飛躍，服裝展示過程由耗時費力的模特試穿轉變為虛擬人體服裝展示，節約了服裝生產各個環節的時間及費用成本，借助虛擬三維服裝展示技術在網絡系統中模擬出虛擬的著裝形態。因此為推進服裝行業現代化發展進程，實現服裝生產制作流程經濟效益最大化發展目標，相關工作人員需積極有效地應用虛擬三維服裝展示技術，對虛擬三維服裝展示系統進行不斷完善及革新。