數(shù)智融合環(huán)境下AIGC在鞋靴設(shè)計中的應用與發(fā)展

伏邦國，章宇

（1.廣東白云學院，廣東 廣州 510450；2.蘇州工藝美術(shù)職業(yè)技術(shù)學院，江蘇 蘇州 215104）

0 引言

鞋靴設(shè)計是一個歷史悠久的行業(yè)，它的發(fā)展一直受到時尚趨勢、功能需求和生產(chǎn)技術(shù)的影響。隨著數(shù)智融合時代的到來，數(shù)字技術(shù)的應用正在徹底改變鞋靴設(shè)計行業(yè)的格局[1]。人工智能生成設(shè)計和計算（AIGC）技術(shù)是這一數(shù)字技術(shù)浪潮中的一部分，它為鞋靴設(shè)計帶來了前所未有的機遇。AIGC 技術(shù)不僅可以加速設(shè)計過程，還可以提高設(shè)計的個性化程度，降低生產(chǎn)成本，改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時也為市場預測提供更準確的數(shù)據(jù)支持。鞋類設(shè)計制造商Nicoline Van Enter 研究如何運用AI 去生產(chǎn)制造鞋類產(chǎn)品，為本地鞋類制造商提供解決方案，目前主要運用Dall.E 和Midjourney 作為AI 工具探索應用到鞋類的產(chǎn)品研發(fā)中。

1 數(shù)智融合環(huán)境下AIGC 技術(shù)概述

隨著數(shù)字化和智能化技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)智融合環(huán)境下的AIGC（人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G 等技術(shù)的融合）技術(shù)也日益受到人們的關(guān)注。AIGC 技術(shù)是一種創(chuàng)新型的技術(shù)，它通過將人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和5G 等技術(shù)進行深度融合，實現(xiàn)了更高的智能化水平、更強的計算能力、更高效的數(shù)據(jù)處理能力以及更廣泛的應用場景[2]。

AIGC 技術(shù)是人工智能領(lǐng)域中的一種分支，它結(jié)合了機器學習和深度學習等技術(shù)，通過訓練大量數(shù)據(jù)來自動生成具有特定目標或任務的設(shè)計方案。在數(shù)智融合環(huán)境下，AIGC 技術(shù)的基本原理包括數(shù)據(jù)預處理、模型訓練和生成設(shè)計三個主要步驟[3]。

首先，數(shù)據(jù)預處理是AIGC 技術(shù)的關(guān)鍵一步，它涉及到對大量數(shù)據(jù)的清洗、標注和組織。在這個過程中，AIGC 技術(shù)會從海量的數(shù)據(jù)中提取出與特定任務或目標相關(guān)的特征，并將這些特征整理成適合機器學習算法的數(shù)據(jù)集。

其次，模型訓練是AIGC 技術(shù)的核心部分。在這個階段，AIGC 技術(shù)會使用深度學習算法對預處理后的數(shù)據(jù)集進行訓練，通過學習數(shù)據(jù)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和規(guī)律來逐漸提高生成設(shè)計方案的能力。經(jīng)過訓練的模型可以自動識別出設(shè)計方案中的關(guān)鍵要素，并能夠根據(jù)不同的任務或目標生成最優(yōu)化的設(shè)計方案。

最后，生成設(shè)計是AIGC 技術(shù)的最終目標。當模型訓練完成后，AIGC 技術(shù)會根據(jù)特定的任務或目標自動生成設(shè)計方案。這些設(shè)計方案可以是鞋靴的樣式、顏色、材料和功能等方面的創(chuàng)新，也可以是根據(jù)市場需求預測未來流行趨勢的建議。

2 AIGC 技術(shù)在鞋靴設(shè)計中的應用

2.1 數(shù)據(jù)收集及分析

在鞋靴設(shè)計中應用AIGC 技術(shù)，需要收集并分析大量關(guān)于鞋靴的數(shù)據(jù)，包括設(shè)計元素和消費者購買行為及喜好。通過深度學習和機器學習算法，AIGC 技術(shù)可以提取出有用的信息[4]。數(shù)據(jù)收集與分析扮演著至關(guān)重要的角色，為設(shè)計師提供豐富的參考信息，幫助更深入地理解市場狀況和消費者需求。數(shù)據(jù)來源包括內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)，清洗和預處理確保數(shù)據(jù)的準確性和可用性。數(shù)據(jù)探索環(huán)節(jié)幫助設(shè)計師發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式、趨勢和關(guān)聯(lián)，進一步揭示有價值的信息。用戶調(diào)查和反饋分析了解用戶對產(chǎn)品的滿意度和改進建議，有助于優(yōu)化設(shè)計和提升用戶滿意度。科學的數(shù)據(jù)驅(qū)動決策使設(shè)計師更好地理解市場需求和消費者喜好，提高設(shè)計的效率和多樣性，使鞋靴設(shè)計更加智能化、高效化和市場導向化。

2.2 設(shè)計生成

2.2.1 設(shè)計自動化

AIGC（人工智能生成設(shè)計和計算）技術(shù)在鞋靴設(shè)計領(lǐng)域的應用代表了一項革命性的進步。它可以通過對大量數(shù)據(jù)的分析，自動生成具有創(chuàng)新性的鞋靴設(shè)計方案。設(shè)計方案自動化生成主要是以“prompt”為基礎(chǔ)的AI 生成器[3]。目前AI 生成器的主要功能和邏輯，以輸入文字或者圖片，通過AI 生成器生成對應的圖片信息。通過“prompt”生成的設(shè)計方案不僅在樣式和顏色上具有吸引力，而且在材料和功能上也具有新穎性。例如，AIGC 設(shè)計生成中，系統(tǒng)可以根據(jù)多種輸入數(shù)據(jù)，如鞋靴種類、設(shè)計風格、用戶需求、和品牌定位，生成各種創(chuàng)意設(shè)計方案，涵蓋了鞋底、鞋面、鞋跟、鞋帶等各個設(shè)計元素。這些生成的設(shè)計方案不僅能夠滿足市場需求，還可以根據(jù)消費者的需求和流行趨勢，自動生成符合市場需求的鞋靴設(shè)計。

AIGC 的設(shè)計生成不僅僅是簡單的自動化設(shè)計過程，它還具備了深度的智能和創(chuàng)意性。通過機器學習算法，系統(tǒng)可以學習和模仿人類設(shè)計師的思維過程，了解設(shè)計的原則和審美標準。這使得AIGC 系統(tǒng)能夠生成與人類設(shè)計師同等水平的創(chuàng)意設(shè)計，甚至在某些情況下超越人類的創(chuàng)造力。AIGC 技術(shù)還可以根據(jù)不同的目標受眾和品牌要求，生成多樣化的設(shè)計選擇，從傳統(tǒng)經(jīng)典到前衛(wèi)潮流，滿足不同消費者群體的需求。

2.2.2 設(shè)計個性化

設(shè)計生成的過程還具有高度的個性化潛力。通過分析消費者的偏好、購買歷史和反饋信息，AIGC 系統(tǒng)可以生成定制化的設(shè)計方案，以滿足個性化需求。這種個性化設(shè)計的能力在時尚行業(yè)中尤為重要，因為消費者越來越追求獨特性和與眾不同。AIGC技術(shù)的設(shè)計生成可以使每個消費者感到產(chǎn)品是專門為他們而設(shè)計的，從而提高了用戶滿意度和忠誠度。

2.2.3 加速設(shè)計流程

AIGC 設(shè)計生成還有助于加速設(shè)計流程。傳統(tǒng)的設(shè)計過程可能需要數(shù)周甚至數(shù)月的時間，而AIGC 技術(shù)可以在短時間內(nèi)生成多個設(shè)計方案。這不僅提高了設(shè)計師的工作效率，還有助于更快地將產(chǎn)品推向市場。這對于應對市場快速變化和不斷涌現(xiàn)的時尚趨勢非常重要。此外，AIGC 技術(shù)還可以減少設(shè)計中的人為錯誤，提高了設(shè)計的準確性和一致性，有助于降低生產(chǎn)成本。雖然AIGC 技術(shù)在設(shè)計生成中發(fā)揮了巨大作用，但它仍需要與人類設(shè)計師的智慧和審美相結(jié)合，以創(chuàng)造最終令人滿意的產(chǎn)品。

2.3 材料選擇與優(yōu)化

AIGC 技術(shù)也可以用于鞋靴的材料選擇和優(yōu)化。通過對材料的特性、成本和環(huán)保性等因素進行分析，AIGC 技術(shù)可以自動選擇最合適的材料，并優(yōu)化材料的組合方式。這不僅可以提高鞋靴的質(zhì)量和性能，還可以降低生產(chǎn)成本和環(huán)保壓力。

2.4 虛擬展示與互動體驗

隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，AIGC 技術(shù)在鞋靴設(shè)計中還可以實現(xiàn)虛擬展示和互動體驗的功能。通過利用3D 技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，AIGC 技術(shù)可以生成逼真的鞋靴模型，并在虛擬環(huán)境中進行展示。這不僅可以使設(shè)計師和消費者更好地預覽鞋靴的設(shè)計效果，還可以實現(xiàn)消費者與產(chǎn)品的互動體驗。例如，消費者可以通過虛擬試穿技術(shù)，在購買前體驗到鞋靴的舒適度和搭配效果，從而更好地做出購買決策。

2.5 新媒體推廣

在鞋靴設(shè)計中應用AIGC 技術(shù)，還可以利用新媒體進行推廣。通過分析消費者在新媒體上的行為和喜好，AIGC 技術(shù)可以自動生成適合不同平臺的推廣內(nèi)容。這些內(nèi)容可以是圖片、視頻、文章等多種形式，以吸引消費者的注意力并提高品牌知名度。例如，AIGC 技術(shù)可以根據(jù)社交媒體上的用戶互動情況，自動生成具有吸引力的推廣圖片或視頻，以吸引更多的消費者關(guān)注鞋靴設(shè)計。

3 AIGC 在鞋靴設(shè)計中的發(fā)展

3.1 創(chuàng)新性設(shè)計

AIGC 技術(shù)為鞋靴設(shè)計帶來了前所未有的創(chuàng)新機遇。它能夠破除傳統(tǒng)設(shè)計的局限，通過深度學習和大數(shù)據(jù)分析，探索多樣化的設(shè)計元素和風格趨勢，從而生成創(chuàng)新性的設(shè)計方案。設(shè)計師可以借助AIGC 技術(shù)探索前衛(wèi)的設(shè)計語言、材料組合和款式，推動鞋靴設(shè)計的時尚前沿。這不僅豐富了產(chǎn)品的多樣性，也滿足了消費者對創(chuàng)新和個性化的需求，提高了品牌的吸引力。

3.1.1 多樣性設(shè)計元素的探索

AIGC 技術(shù)可以通過深度學習算法，分析市場趨勢和消費者喜好，以探索多樣化的設(shè)計元素。這包括不同的顏色、材料、形狀、圖案和細節(jié)，從而為設(shè)計師提供了更廣泛的選擇。設(shè)計師可以將這些元素組合在一起，創(chuàng)造出全新的鞋靴設(shè)計，滿足消費者的多樣需求。

3.1.2 創(chuàng)新性材料和工藝的應用

AIGC 技術(shù)可以幫助設(shè)計師發(fā)現(xiàn)和應用創(chuàng)新性的材料和工藝。它可以分析各種材料的性能和可用性，從而推動材料的創(chuàng)新。設(shè)計師可以利用AIGC 技術(shù)來模擬材料的特性，以選擇最適合產(chǎn)品需求的材料，提高鞋靴的質(zhì)量和性能。

3.1.3 快速原型和反饋迭代

AIGC 技術(shù)可以生成虛擬原型，使設(shè)計師能夠快速測試和調(diào)整設(shè)計。這加速了設(shè)計過程，使設(shè)計師能夠更迅速地嘗試新想法和概念。同時，消費者可以參與到虛擬試穿和評價過程中，提供反饋，從而幫助設(shè)計師不斷改進和優(yōu)化設(shè)計，確保其創(chuàng)新性和實用性。

3.1.4 時尚趨勢的預測和反應

AIGC 技術(shù)可以通過分析大數(shù)據(jù)，預測時尚趨勢和市場需求。設(shè)計師可以根據(jù)這些趨勢調(diào)整設(shè)計方向，更好地滿足市場需求。幫助品牌保持時尚前沿，提供具有創(chuàng)新性和吸引力的鞋靴產(chǎn)品。

3.2 技術(shù)挑戰(zhàn)

雖然AIGC 技術(shù)為創(chuàng)新性設(shè)計提供了廣闊前景，但也伴隨著一些技術(shù)挑戰(zhàn)。盡管AIGC（人工智能生成設(shè)計和計算）技術(shù)在鞋靴設(shè)計中提供了豐富的創(chuàng)新機遇，但它也伴隨著一系列技術(shù)挑戰(zhàn)，需要克服以實現(xiàn)其發(fā)展前景。

3.2.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量和量產(chǎn)難題

AIGC 技術(shù)需要大量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)來進行訓練和生成設(shè)計。數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響算法的性能，但獲取高質(zhì)量的設(shè)計和材料數(shù)據(jù)可能是具有挑戰(zhàn)性的。此外，對于定制化和小批量生產(chǎn)的鞋靴來說，如何擴展AIGC 技術(shù)以適應不同規(guī)模的生產(chǎn)也是一個挑戰(zhàn)。AI 的介入，可能使生產(chǎn)方式也出現(xiàn)改變，未來部分工業(yè)產(chǎn)品也許并不需要大型工廠去生產(chǎn)，個人依靠AI 就可以快速在電腦上生成設(shè)計模型，然后購買高質(zhì)量3D 打印機進行生產(chǎn)。這樣一來，個體就可以成為一個小型生產(chǎn)加工工廠。運動鞋設(shè)計師Kedar Benjamin 使用使用hyperganic（一種基于體素算法的工程軟件），其中hypergamic 里面的一款Design to Mold 工具能使用2D，bmps 格式，位圖圖片建立模型，用于設(shè)計鞋類產(chǎn)品，和Zellerfeld 一家知名3D 打印公司合作，利用利用stable Diffusion和Dall.E 以及其他AI 引擎研發(fā)設(shè)計運動鞋，再利用Zellerfeld 的3D 打印技術(shù)，生產(chǎn)出獨一無二的鞋類產(chǎn)品。設(shè)計師利用Maya 及AI 插件快速設(shè)計鞋的模型，然后利用3D 打印，打印出成品鞋。

3.2.2 算法的不斷改進

AIGC 技術(shù)的核心是其算法，它們需要不斷改進和優(yōu)化以生成更高質(zhì)量的設(shè)計。算法的性能直接影響設(shè)計的創(chuàng)新性和實用性。設(shè)計生成的過程需要不斷的學習和調(diào)整，以適應市場需求和時尚趨勢的變化。

3.2.3 數(shù)據(jù)隱私和安全性

大規(guī)模數(shù)據(jù)的使用和共享引發(fā)了數(shù)據(jù)隱私和安全性的擔憂。如何保護用戶的個人信息，防止數(shù)據(jù)泄漏和濫用是一個重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。同時，確保生成的設(shè)計不侵犯他人的知識產(chǎn)權(quán)也是一個倫理和法律問題。

3.2.4 用戶體驗和虛擬環(huán)境的開發(fā)

AIGC 技術(shù)的應用通常需要虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)來提供沉浸式的試穿和體驗。如何開發(fā)高質(zhì)量的虛擬環(huán)境，確保用戶體驗的順暢和真實感，需要投入大量資源和技術(shù)研發(fā)。

4 結(jié)語

由于AI 對大眾視覺審美的調(diào)教，未來設(shè)計師可能在完成外觀設(shè)計圖后，客戶更容易接受更加先進且前衛(wèi)的設(shè)計方案。由于AI 的輔助，未來設(shè)計師在設(shè)計方案上將獲得更多的主動性，節(jié)省大量時間成本，設(shè)計師也能更多去關(guān)注產(chǎn)品的生態(tài)及環(huán)境搭配，還有實際測試產(chǎn)品和用戶體驗上。AIGC 技術(shù)在鞋靴設(shè)計中的應用潛力巨大，能夠通過AI 算法和深度學習模型，自動生成各種創(chuàng)新性設(shè)計，促進了多樣性和個性化的產(chǎn)品開發(fā)。在AI 飛速發(fā)展的今天，設(shè)計師需要借助AI，增強對設(shè)計產(chǎn)品的準確判斷力，對可持續(xù)生產(chǎn)的設(shè)計有敏銳的察覺，對設(shè)計詞匯的精準了解，這些能力將給未來設(shè)計師行業(yè)帶來質(zhì)的改變。