三維可操作漢元素時裝展示系統設計與實現

施諾 徐晶玉 沈漢平 顧漢杰

摘要：針對中國傳統服飾愛好者以及設計師，三維可操作漢元素時裝展示系統有較好的應用潛力。本文闡釋了如何以Unity引擎作為開發平臺，結合Noitom Perception Neuron進行動作捕捉關聯人偶姿勢，以及使用Maya進行原創漢元素時裝建模，制作真實比例人偶用于形象展示，實現移動端操作漢元素時裝的交互功能。

關鍵詞：漢元素時裝;展示系統;Maya建模;Unity開發

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）07-0146-02

0 引言

黨的十八大以來，習近平總書記不斷強調中華民族傳統文化對于國家建設的重要性。“有禮儀之大，顧稱夏，有服章之美，謂之華”，中國上下五千年的文化孕育出了豐厚的服飾文化。2018年4月18日，由共青團中央發起的第一屆中國華服秀和國風音樂盛典在西安大明宮遺址紫宸殿盛大舉行，并將每年農歷三月初三選定為中國華服日，掀起了一股“漢服熱”[1]。在漢服熱的推動下，漢元素時裝（即改良漢元素現代服裝）也應運而生，成為當今潮流之一。

當前移動端應用飛速增長，對于傳統文化的傳播也起到了重要推動作用，而基于移動端的漢元素時裝展示系統，尤其是支持三維可操作的展示系統較為缺失。本文即基于上述背景，闡述如何設計開發一款針對設計師以及傳統漢元素愛好者的漢元素時裝展示系統，以滿足用戶在移動端體驗漢元素時裝的需求。

1 服裝設計與建模

1.1 服裝設計原則

服裝設計主要涉及到服裝風格、服裝設計理念以及制作設計稿的過程。本項目的服裝風格主要是改良漢元素現代服裝，旨在發揚中國傳統美學文化，通過吸收中國傳統優秀美學設計元素，例如一字扣、中國紅、龍騰圖案、中國結等等，與現代服裝相結合設計出漢元素時裝，這樣的服裝不僅保留了中國特色，也因為與現代服飾的特征相結合，在日常生活中具有較強實用性，同時在內涵上也結合了中國傳統神韻和新元素現代思想觀念[2]。服裝的設計原則是先確定服裝的大致款式、配色以及元素等，在決定了最基本的設計方向后在草圖的基礎上完成服裝設計圖。在后期對于初稿再次進行檢查修改制作終稿，并按照終稿的設計圖來進行服裝的建模。

1.2 服裝設計原畫

融入漢元素設計的服裝原畫，采用在中國文化中極具代表性的黑白紅黃配色。其中，男款服飾元素的靈感來自于唐裝，使用祥云的元素和其他一些傳統漢服常用的紋理，以旭日相映襯，體現男性剛強的特質，如圖1所示。女款的靈感來源于漢服形制中的交領襦裙和對襟齊腰襦裙，另外增加中國結的元素、柔和的祥云這些鮮明的中國古風元素，同時與現代流行的闊腿短褲相結合，形成不失現代風格的漢元素時裝。

2 人物與服飾建模

開發所需的素體模型以及服飾模型，采用Maya軟件進行建模。

參考人體結構書籍，選用多邊形建模的方式來進行人物建模，根據需要對模型細節作相應取舍[3]。在模型建立中，素體模型的比例是重要的一塊，素體模型的比例很大程度上會影響服裝的比例，所以在素體模型建立的時候就應當注重比例搭建，可以使用常規形狀的物體來進行比例的確定[4]。男女素體模型的基礎上根據服裝設計的平面三視圖，進行服裝的模型建立。同樣以簡單形狀的物體開始，對其進行處理，進而做出復雜的服飾結構。下一步是為服飾賦材質，逐步調整參數，使其更接近于所需的材質，再使用Maya的默認渲染器Mental Ray渲染器進行渲染。最后將模型導入進Unity素材庫。

3 展示系統開發實現

展示系統的功能開發，采用Unity引擎實現，主要分為三維展示以及換裝模擬功能。

3.1 三維展示

三維展示功能的實現，首先將模型拆解為不同的部分（腦袋、頭發、軀干、手臂、腿等），然后導入Unity引擎中，將各個部位分別保存為預制體，并且共享一個骨骼。再進行初始化，為用戶展示人物模型的初始狀態。接著編寫C#代碼在界面中創建按鈕，用于用戶切換人物服裝以及動作。

3.2 換裝模擬

換裝功能的基本原理是替換修改各個部位模型的SkinnedMeshRenderer（蒙皮網格渲染器的網格、骨骼、材質），采取的實現步驟分為合并網格、刷新骨骼以及附加材質等技術環節。通過C#代碼為庫創建一個骨骼對象，再給模型的Materials材質數據、Meshes蒙皮網格數據、Bones骨骼數據進行賦值，其中Meshes蒙皮網格數據需要進行合并網格的處理。數據準備完畢后，給骨骼預制體添加一個SkinnedMeshRenderer，設置其中的SharedMesh、Bones、Materials。由于模型都共用一個骨骼，換裝時只需用代碼替換相應SkinnedMeshRenderer的Material和Mesh屬性。再通過播放相應的Animation即可以讓人物模型進行相應的展示動作[5]。

4 結語

本研究針對中國傳統服飾愛好者以及設計師設計了面向現代漢元素時裝的三維可操作展示系統。技術上使用應用較廣兼容性較好的Unity來開發本系統，使用3D建模形式來進行服裝的展示，符合新時代年輕用戶的視覺需求。此外，通過可操縱的三維展示系統，方便用戶清晰并且高效地獲取服裝的信息，從而提高用戶體驗，同時在積極體驗的引導下也能夠更好地發揚中國傳統文化，使用戶感受到中國傳統服飾文化的魅力。

參考文獻

[1] 張松.中國華服日活動西安舉行[EB/OL].（2018-04-19）[2018-04-19].http：//www.zghfh.com.cn/news/ent/2018-04-19/1489.html.

[2] 張慧坤.中國元素的拓展運用與服裝設計方法淺析[J].科技風，2020（12）：19+31.

[3] 祝海英.多邊形建模法在Maya人物建模中的應用研究[J].科技創新導報，2013（14）：240.

[4] 戴敏宏，趙寶春，馬瑞智.藝用人體比例在MAYA三維動畫造型中的重要性[J].電子技術與軟件工程，2018（09）：50.

[5] 繆菁菁，吳子朝.基于unity3d的虛擬換裝系統設計與實現[J].電腦迷，2018（22）：127.