基于CLO3D虛擬仿真技術的服裝CAD課程教學改革研究

陳良雨，沈宏，郭永超，李燕南

（燕京理工學院 藝術學院，河北 廊坊 065201）

0 引言

隨著數字化、智能化時代的到來，數字技術的創新驅動社會生產、消費模式、生活方式等不斷變化。以虛擬仿真為代表的數智技術已經全面滲透到時尚行業，成為行業發展的新動能、新趨勢。將虛擬仿真等數智技術應用到專業教學，尤其是數字化課程服裝CAD 之中，將有助于培養適應新趨勢的數字化時尚設計人才。

1 虛擬仿真技術在服裝設計中的應用

虛擬仿真技術是一種虛擬現實的技術，該技術是基于計算機技術、互聯網技術而發展出來的技術成果。因此虛擬仿真技術具有信息化、虛擬性、科技性的特點，同時，虛擬仿真技術也具有明顯的沉浸性、交互性、虛幻性、逼真性的特征，且廣泛地被應用在社會各個領域之中[1]。虛擬仿真技術由于自身無可比擬的優點，在服裝設計領域中也得到了廣泛應用，如三維量體與虛擬模特、面料掃描與虛擬面料庫建立、虛擬試穿與版型調整、交互設計與實時修改、多維展示與動態演繹等[2]。我國服裝行業目前使用的三維虛擬軟件主要有CONCEPT3D（美國）、V-stitcher（美國）、CLO3D（韓國）、LOOK StailorX（日本）、Style3D（中國）、StyleImage（中國）、炫三維試衣（中國），其中CLO3D 的目前使用范圍更廣[3]。

中國服裝產業由于生產成本的提高、產業轉型升級所需，服裝制造業逐步從中國向國外生產成本更低廉的地區和國家轉移。中國服裝產業也逐步從“制造基地”向“設計創新基地”轉變。從以廉價勞動力、產量取勝發展向以創意、品牌美譽度等模式發展進行轉變。因此服裝產業智能制造、創意品牌設計是中國服裝產業升級的必有之路。在此背景下，服裝設計與生產必然走向數字化、智能化時代，諸如3D 虛擬技術、智能化設計軟件、自動化生產模式、科技材料應用等將顛覆傳統，促進服裝產業大發展。

服裝產業轉型之路任重道遠，基于服裝產業發展的大背景下，作為數字化類型課程的服裝CAD 課程教學急需數字化賦能，打造有利于“行業數字化轉型升級”的專業課程，以培養符合時代所需的服裝專業一流數字虛擬技術應用人才。

2 服裝CAD 課程目前教學概況

CAD 是英文單詞Computer Aided Design 的縮寫形式，即“計算機輔助設計”，目前服裝CAD 課程教學內容基本是利用專業服裝CAD 軟件進行服裝制版、放碼、排樣，通過利用該軟件，能夠快速繪制服裝結構，極大地提高服裝制版的效率。目前國內主要服裝CAD 軟件有富怡、布易ET、智尊寶紡等，國外的主要有加拿大的派特、美國的格博、西班牙的力克等[4]。

目前本校服裝CAD 課程選用ET-CAD 軟件，該軟件分為制版、推板和排料等功能。服裝CAD 課程總課時48 課時，32 課時進行服裝CAD 制版講解，著重學習服裝CAD 制版工具使用、各類服裝款式制版步驟；利用16 課時進行放碼、排料講解，并通過服裝制版機器的使用，讓學生了解服裝工藝流程。

以往服裝CAD 課程主要以講解服裝制版軟件為主，教學內容、模式相對單一，不能與其他課程很好地結合；作為服裝設計學生的培養，內容欠缺設計因素；軟件學習相對枯燥，不能有效地調動學生學習積極性?；谝陨锨闆r，在今后服裝CAD 的教學中，引入以CLO3D 等虛擬仿真軟件，能有效提高課程與其他設計課程的聯動性、豐富教學內容、增加學習趣味性、提高學生學習積極性、增強學生的實踐應用能力等具有重要意義。

3 CLO3D 在服裝設計中的應用

3.1 CLO3D 軟件簡介

CLO 3D 設計軟件是由韓國CLO Virtual Fashion 開發，該軟件通過逼真的3D 技術模擬出服裝的效果，能夠精準、快速地呈現出服裝面料及版型，同時讓設計師能在虛擬模特上檢視服裝造型和合身性，從而即時進行版型修改，并生成2D 紙樣，省去樣衣制造過程，縮短生產周期、節約生產成本。它可以任意替換面料的類別、改變軟硬度、垂墜性等，最終不僅能在虛擬模特上展示服裝靜態效果，還能在任選的背景環境圖中實現動態的服裝展示。自全球疫情以來，國內外品牌和各大時裝周紛紛開展了線上時裝發布與虛擬時裝秀，虛擬仿真技術改變了服裝行業一貫的現場時裝展示與線下訂貨的方式，打破了時尚展演的時間空間限制，拓寬了設計語言表達的維度。

3.2 CLO3D 與時尚設計

近年來基于數字技術的元宇宙“metaverse”概念，打破了物理世界的局限，進一步融合現實和虛擬，帶來了全新的互動體驗和生活方式，為時尚產業帶來了新的發展方向，使得ClO3D 在原有虛擬試衣的功能基礎上又賦予了新的作用。

（1）CLO3D 與NFT 虛擬服裝

早在2020 年12 月Gucci 時尚品牌就發布了由Roblox 在線創作游戲平臺支持的為期兩周的虛擬版Gucci Garden 系列產品，用戶可以在其中自定義頭像并購買獨家數字物品，并在Zepeto 數字網絡平臺上銷售虛擬時裝。ANNAKIKI 時尚品牌發布了吉克雋逸、張儷、孟佳、萬妮達、沈夢辰等時尚明星身著NFT（全稱為Non-Fungible Token，指非同質化通證）虛擬服裝的照片，將虛擬服裝的新風潮影響力進一步擴大。同樣，通過CLO3D做出的虛擬服裝在美國虛擬服飾的平臺上DRESSX 也有出售，他們的理念是通過購買虛擬服飾以減少服裝實物的過度消費。

3.3 CLO3D 與游戲產業

基于CLO3D 軟件能導出obj、dxf 等文件的特性，它能與3ds、C4D、maya 等軟件結合做出更精細的服裝應用于游戲產業中，如LOUIS VUITTON 時尚品牌于2019 年與熱門游戲《英雄聯盟》的制造商Riot Games 聯手為玩家打造冠軍皮膚。

4 基于CLO3D 的服裝CAD 課程教學改革

4.1 培養目標

（1）知識目標：在服裝CAD 課程原ET 軟件基礎上加入CLO3D 軟件學習，通過學習這兩款軟件，學生能夠掌握服裝CAD 的制版、放碼、排料的操作技能，掌握將ET 制版效果利用CLO3D 軟件進行虛擬試衣、虛擬服裝效果圖繪制、虛擬服裝動態展示效果繪制等技術。

（2）能力目標：使學生掌握ET、CLO3D 軟件操作技能，學會運用軟件進行服裝結構制版與效果展示，培養學生能利用數字技術在服裝設計方面獨立分析問題和解決實際問題的能力。

（3）素質目標：通過該課程的學習，具有較強的創新思維能力，增強服裝結構、設計、生產等方面的綜合知識應用能力，培養良好的學習態度和新時代數字化素養。

4.2 課程內容

在服裝CAD 課程中加入CLO3D 虛擬仿真軟件，改變傳統服裝CAD 教學模式，將服裝版型的2d 效果轉變為立體服裝的3d 效果，能夠更為直觀的表現服裝結構設計，激發學生的學習興趣，讓學生更好地掌握服裝結構知識，提升專業能力。CLO3D 軟件是一款強大的3D 可視化服裝設計軟件，可以通過搭建人體模型，將服裝CAD 的制版圖導入，通過虛擬制衣技術，直觀的看到服裝顏色、面料和細節等立體效果，提升教學質量。教學過程中，教師進行操作講解，通過et-cad 進行服裝版型制作，導出版型結構圖，再利用CLO3D 軟件進行人體建模，將版型穿著在人體身上進行虛擬縫合，根據設計效果，將服裝的面料、顏色和細節進行填充效果，立體展示服裝最終的效果。通過教學講解，讓學生提升對軟件學習的興趣，并且增強學生的服裝設計創新能力，使學生掌握服裝結構圖由平面到立體轉化的操作技能，有效的將服裝設計、結構設計和工藝制作結合起來，銜接了服裝設計各系列課程，簡化了教學過程、提高了教學效率[5]。

4.3 第二課堂拓展

基于CLO3D 軟件的虛擬服裝系統操作復雜性，軟件掌握需要100～180 h。由于虛擬試衣系統需要牽涉服裝制版、面料設置、虛擬人模構建、服裝縫線設置、樣片位置設置等一系列的操作，對學生的綜合素質要求較高，在48 課時的課堂教學，學生只能夠基本掌握CLO3D 的入門知識。學生如果需要在虛擬仿真領域進行深入發展，需要在第二課堂中引導學生的深入學習。

ClO3D 軟件的龐大性使得學生今后發展大體分為三類，一是在制版工藝中，利用CLO3D 軟件進行樣衣開發。二是在服裝材料方面，為使用者提供簡便、準確、人性化的交互體驗，更直觀的感受面料的特性。三是在數字化產業中，與元宇宙游戲合作，設計虛擬服裝；發行NTF 數字藏品促銷現實服裝；助力銷售的遠程虛擬試穿等。

在第二課堂中，引導學生進一步深化學習，如學習復雜虛擬服裝改款，虛擬模特的調整與造型設計，走秀場景的搭建與動態展示等。

4.4 課程成果

（1）系列女裝款式設計：根據課程情況選取代表款式進行系列設計，使用Photoshop、Illustrator、procreate 等軟件繪制兩套服裝款式圖、效果圖。

（2）虛擬人體模特創建：在CLO3D 軟件中打開預設的虛擬人體模特，調節軟件預設模特各部位尺寸參數，完成服裝設計需要的虛擬模特。

（3）CAD 樣板繪制：人體模型建立后，通過ET-CAD 進行服裝版型制作，導出版型結構圖。

（4）CLO3D 虛擬縫合試樣與展示：ET-CAD 軟件中完成的制版文件保存為DXF 格式文件，導入CLO3D 虛擬仿真設計軟件中，運用CLO3D 進行虛擬縫合，觀看穿著效果。

課程最后成果為兩套系列服裝的款式圖、效果圖、紙樣圖與渲染圖，如圖1。

圖1 CLO3D 虛擬縫合試樣與展示效果

4.5 考核方式

傳統服裝CAD 課程教學評價較為單一，在數字化教學背景下，教師可以依托學習通軟件進行教學考核，通過學習通平臺發布教學任務，進行線上線下混合式的教學考核評價，提高學生的自主學習能力，充分調動學生的學習積極性，幫助學生更好的掌握服裝ET-CAD 和CLO3D 軟件的基本操作技能和軟件設計應用能力。

（1）線上考核。教師利用學習通平臺發布課前預習內容，包括軟件基本介紹、工具使用步驟和版型繪制步驟等，學生通過預習課程，對軟件操作有了基本的了解，教師可以根據學生的學習情況進行過程考核評價，及時檢查學生的學習成果，通過線上教學評價等及時給予學生反饋，幫助學生解決遇到的問題。

（2）線下考核。教師在教學過程中，針對軟件功能的重點、難點與學生線上學習常見的問題進行重點講解。通過課堂提問的方式，了解學生的學習進度與遇到的問題，以便及時調整課程進度。同時也可以開展隨堂測驗活動，檢驗學生學習情況，了解學生對軟件學習的掌握程度。由于兩款軟件的教學較為復雜，學生在學習過程中也應及時記錄實訓成果，總結軟件學習過程，針對ET-CAD 和CLO3D 軟件的學習步驟進行記錄分析，并及時總結，以更好掌握制版和虛擬試衣技能操作，提高學習效率。

5 結語

經過基于CLO3D 虛擬仿真技術的服裝CAD 課程的建設、探索與改革，教與學的方式都發生了轉變。通過教學改革，使得服裝設計、制作、展示的內容學習不再獨立，更方便學生直觀理解和掌握復雜的服裝設計、結構、工藝知識，提高了服裝設計課程的聯動性；結合第二課堂的開展，根據學生的興趣與今后的發展方向，增強了學生自主學習的積極性，拓寬了學生的發展通道；使得課程更加符合了目前服裝產業的發展趨勢，更有利于數字化虛擬仿真技術應用人才的培養。