基于虛擬仿真技術的服裝實訓課程教學改革

劉婷

（揚州市職業大學，江蘇 揚州 225009）

0 引言

2023 年7 月教育部辦公廳發布的《關于加快推進現代職業教育體系建設改革重點任務》的通知中要求建設職業教育示范性虛擬仿真實訓基地?！疤摲禄匾行н\用虛擬現實、數字孿生等新一代技術、開發資源、升級設備、構建課程、組建團隊、革新傳統實訓模式，有效服務專業實訓和社會培訓等”。文章基于虛擬仿真技術，以服裝實訓課程為依托，從教學內容、教學方法手段、教學軟硬環境等方面革新傳統教學模式，在具體的教學過程中，開發課程3D 資源庫。

1 服裝實訓課程教學現狀分析

服裝實訓課程是集服裝設計、服裝結構、服裝工藝為一體的綜合性極強的課程。它考驗學生的效果圖繪制、結構制版、服裝制作等專業基礎知識以及動手實操能力，需要較強的團隊合作、創新能力、辯證思維等綜合素養。但在實際的教學過程中，目前的服裝實訓課程存在一定的問題，有待進一步改革。

1.1 學生設計、結構、工藝銜接性不強

在服裝實訓課程教學中，學生首先根據設計主題收集資料設計系列服裝，繪制效果款式圖，然后根據款式圖進行服裝結構設計，繪制樣板，最后根據樣板，進行排料、裁剪、制作成衣，這是目前服裝實訓課程教學過程中常見的教學思路。但在此過程中，學生缺乏空間想象能力。無法判斷樣板制作的樣衣是否與效果圖一致；無法將二維樣板與三維服裝進行有效的轉化；無法建立款式圖、樣板、樣衣之間的聯系；無法結合成衣對樣板進行有效修改。因此，在實際操作過程中往往會出現制作的成衣與效果圖存在一定的差異性，這就需要反復修改樣板進行調整，運用白胚布反復試樣，這樣費時費力費財?；蛘邥霈F設計的效果圖存在結構原理上的問題、存在不可實踐操作的問題。出現這些問題的主要原因是學生對效果圖、樣板、成衣之間的關聯性理解不夠深刻；對服裝結構設計中關鍵部位數據設計把控不準確。

1.2 實訓項目與企業關聯度不強

2022 年5 月，江蘇省召開全省數字經濟發展推進會議，進一步提出要牢牢把握產業數字化大趨勢，促進數字經濟和實體經濟加速融合，加快形成制造業“智改數轉”的“雁陣效應”。由此可見智能化改造、數字化轉型傳統服裝制造業發展的重大趨勢，也是實現新舊動能轉換、促進傳統產業邁向價值鏈和創新鏈中高端的重要引擎。目前揚州市高端紡織服裝產業穩中有進，儀征化纖新材料、邗江品牌服裝、高郵羽絨制品三大集群穩步發展，工業開票過億元企業達到44 家；智能化裝備改造提升顯著，采用新技術、新工藝、新設備，對服裝生產設施、工藝條件及生產服務等進行智能化改造，努力打響揚州服裝智能化工廠[1]。

目前服裝實訓課程從教學內容、教學環境等方面與企業模式存在很大的差異。實訓項目內容以不同服裝品類為教學內容，學生根據服裝品類要求自我選擇主題進行設計研發制作，主題內容與企業的關聯度不大。教學環境依舊是以人臺、縫紉機、手繪工具為主的傳統教學工具，這與現代數字化企業差距較大。這也是導致學生對企業運行模式了解不深，需要很長的培訓周期；學生的創新靈活性不強等問題。

1.3 教學形式手段單一

實訓課程以學生自主設計研發為主，根據之前學習的專業基礎知識完成從設計研發到制作成衣的全過程。但由于不同學生的學習層次不同，存在很大的差異性，最終的產品也參差不齊。同時在實訓教學過程中，以結構設計部分為例，傳統的邏輯思路是基于平面二維結構，運用轉省、加褶、分割的手段，實現三維的成衣效果。這種二維向三維的過度，需要培養學生的空間想像能力。而我們的生源中大部分為藝術單招的學生，對藝術類學生而言這種學習內容具有一定的學習困難[2]。隨著信息化、智能化技術的應用，給服裝制造帶來生產方式的改變。目前一些企業已經在利用如圖易等軟件進行服裝設計，它可以直接在交互式虛擬平臺上，建立和調整服裝立體效果，由電腦VR 虛擬實時同步展現其平面紙樣。這種技術層面實現從3D 到2D 轉換，完全可以引入到服裝專業教學中，進行教學方式、教學形式的改革，從而簡化學習服裝結構制圖的難度，讓學生能專注與服裝款革，從而簡化學習服裝結構制圖的難度，讓學生能專注與服裝款式美感設計，而不是局限于各種公式計算和數據研究[1]。

2 虛擬仿真技術的優勢

2.1 加強校企深度融合

通過調研揚州區域數家從事服裝定制、服裝外貿的企業，電話調研往屆畢業生，發現有超過八成的被調研者表示，在企業中已經廣泛的運用CAD 進行版樣制作，而不是手工制版。少數的企業正在著手進行3D，而不是平面2 維效果圖資源庫建設，實現服裝虛擬展示定制平臺的開發[3]。學生以企業的真實訂單要求為實訓項目內容，在實訓教學過程中加入虛擬仿真技術，一方面豐富了企業的3D 資源庫，為客戶提供了更多的選擇，另一方面學生也更加的了解企業、客戶的需求，為以后進入企業工作提供了經驗。教師在虛擬仿真設計教學的過程中，可以更加了解數字化新一代技術，進行有效的科研開發、教學改革，更好的服務企業。

2.2 打破二維與三維的界線

通過CLO3D 虛擬仿真軟件中的2D 和3D 界面的聯動作用，展示了二維樣板與三維樣衣之間的關系。在實訓過程中，通過2D 界面二維樣板的微調，在3D 界面呈現出三維成衣的仿真效果。虛擬仿真技術構建了設計、樣板、成衣之間的橋梁。這更加有利于學生對結構原理的理解，更加有利于精準的還原款式圖，更加有效的對樣板進行修改。

2.3 豐富了信息化教學手段

對實訓課程中工藝部分變革教學模式，傳統的工藝課程以教師現場演示縫紉技術為主。但現在學生對傳統縫紉工有明顯的排斥心理，積極性不高[4]。通過采用虛擬仿真技術中的虛擬縫合，既講解了工藝的基礎知識點，又運用三維仿真的效果很好的展示了服裝效果，大大提高了學生的學習積極性，提高了學習效率。同時，在虛擬仿真效果中，可以通過加載服裝面料屬性、面料圖案等內容，豐富了服裝材料的信息化教學手段[5]。通過虛擬仿真生產中的虛擬生產設備的設施豐富了數字化儀器設備的教學手段。通過虛擬生產流水線的操作豐富了服裝工序的教學手段。

2.4 有效節約成本，提高效率

傳統實訓課從設計到成衣制作是個比較耗時的過程，往往在課時安排上在2 周左右。在此過程中，對學生的耐心、積極性是個考驗。而虛擬仿真設計中運用CAD 繪制結構圖、虛擬縫合服裝，大大節約了傳統教學過程中紙張、面料、輔料等耗材資源[6]。同時也大大節約了由于樣板精確度問題反復試樣的時間成本，大大提高了學習效率。虛擬仿真設計也給學生提供了反復學習、訓練的平臺，提高了學生的學習積極性，提高學習效率。

3 服裝實訓課程教學實施

以CLO 3D 虛擬仿真設計為媒介，打破設計、結構、工藝的時間和空間界線，將效果圖、樣板、成衣融會貫通。在實訓課程教學實施過程中，以企業的訂單為項目內容，小組合作完成樣衣制作。運用設計軟件如Photoshop、Illustrator、Coreldraw 完成初步效果圖設計，運用富怡軟件完成初步的結構設計，最后在CLO 3D虛擬試衣系統中完成樣衣的虛擬縫合以及舞臺設計。以虛擬仿真生產為媒介，通過虛擬生產設備的設施、虛擬生產車間流水線的設置模擬企業生產的實際過程。以虛擬仿真營銷為媒介，通過VR 虛擬店鋪的設計、3D 虛擬仿真陳列、虛擬購買進行成果展示，如圖1 所示。

圖1 虛擬仿真實訓圖

3.1 虛擬仿真設計

3.1.1 虛擬模特建設

人體是服裝的載體，不同的人體特征對服裝結構樣板具有很大的影響。傳統的教學過程中，一般采用手工測量對人體模特進行測量。但測量的均是二維數據，無法把控三維立體狀態。因此，可以采用三維人體掃描系統對客戶進行人體掃描，并將人體模特導入到CLO3D 虛擬試衣軟件中，如圖2、3 所示，為后續樣衣提供更加準確的載體。

圖2 三維人體模特

圖3 人體模特數據編輯器

3.1.2 效果圖、結構圖、成衣聯合調整

在虛擬仿真實訓課程中采用CAD 軟件制作樣板，將其導入虛擬仿真系統中，運用2D、3D 工具進行虛擬縫合，制作三維樣衣。通過三維樣衣與款式圖的對比分析，從衣身造型、袖型、領型等方面對比款式圖是否一致，如波浪、褶裥的大小、衣身分割線的位置、領外觀造型、袖山、袖口的造型等問題，三維樣衣可以直觀的發現樣板中存在的問題，比如衣身前后浮余量的處理、領合體性、袖籠弧線的吃勢量大小等結構中的難題，并采用虛擬仿真系統中2D 模塊中的工具進行調整修改，如圖4、5 所示。這樣更加緊密的建立起了設計、結構、成衣之間的聯系，更加有利于同學們對結構原理的理解，加強學生在操作過程中發現問題、思考問題、解決問題的能力，培養高素質技能型人才。

圖4 款式圖

圖5 結構圖

3.1.3 虛擬樣衣設計

通過虛擬仿真系統中的面料屬性加載、圖案貼圖設計、線跡、紐扣等方面對成衣效果進行二次設計。這樣加強了成衣與效果設計之間的聯系，同學們可以直接通過對虛擬仿真面料、圖案的設計進行服裝效果設計。同時通過加載面料屬性，模特姿態、壓力測試，發現樣板問題，及時修改樣板，建立樣衣與樣板之間的聯系。這樣可以有效的節省物力、人力、財力資源；有效發揮學生的能動性調節款式圖、樣板、虛擬樣衣之間的關系。

3.2 虛擬仿真生產營銷

學生根據設計的虛擬樣衣，以小組為單位模擬服裝企業智能化生產。通過分析服裝工藝、工序流程，布置虛擬智能化設備、虛擬生產流水線。學習最新智能化儀器設備，鞏固服裝工序流程分析、工時計算等服裝工業管理知識。進一步加強了與企業的聯系，對企業的智能化設備、生產模式、生產管理有了更加深刻的理解。

以班級為單位設計虛擬店鋪，陳列不同小組設計的虛擬樣衣，以虛擬購買的形式檢驗學生的作品效果。一方面鞏固學生店鋪設計、陳列的基礎知識點，另一方面以虛擬購買的創新形式評價學生的作品。

4 結語

通過在服裝實訓課程中引入虛擬仿真系統，對服裝實訓課程的教學目標、內容、形式方法的改革，深化產教融合，激發學生學習興趣，提高學生的專業素質、實操能力和創新能力，實現傳統教學的智能化重組升級，為企業培養、輸送智能制造所需的技術人才，滿足數字化服裝企業對現代服裝人才的需求，推動職業本科教育的建設。