三維建模技術(shù)在服裝設(shè)計中的應(yīng)用

靳杜娟,胡世寧,曹 蓓

(陜西服裝工程學院,西安 712046)

隨著電子計算機技術(shù)的不斷迭代升級以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的日益成熟,全球經(jīng)濟和社會發(fā)展轉(zhuǎn)向數(shù)字化已是大勢所趨,我國的服裝產(chǎn)業(yè)也亟需結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級和技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用[1]。基于Style3D 技術(shù)完成的數(shù)字化樣衣設(shè)計制作過程,具有精準、高效、便捷的巨大優(yōu)勢,還能解決傳統(tǒng)服裝設(shè)計與制作周期長、費用高的問題。通過建立人體模型,精準地量身定制設(shè)計合體的服裝。利用數(shù)字面料的仿真效果,可以更加直觀地表現(xiàn)設(shè)計師的想法,使得設(shè)計師在后期對原有設(shè)計稿乃至樣衣制作的調(diào)整,都更加便捷,相較于傳統(tǒng)的設(shè)計流程可謂事半功倍[2]。

1 三維建模技術(shù)概述

1.1 概 念

隨著計算機技術(shù)的不斷迭代,數(shù)字時代已經(jīng)悄然來臨,數(shù)字服裝也在這場變革中應(yīng)運而生。3D 虛擬仿真軟件擁有非常多的高效小工具,助力完善產(chǎn)品研發(fā)細節(jié)。首先體現(xiàn)在材質(zhì)展示方面,例如在面料印花上,可實現(xiàn)顏色、花形、大小、位置等的快速調(diào)整,甚至印花、繡花等紋理效果的處理,具有強大的自定義功能及豐富的數(shù)字資源。其次體現(xiàn)在效果展示方面,3D 虛擬仿真軟件可利用數(shù)字化模型直接渲染出圖,采用數(shù)字研發(fā)模式,新品從設(shè)計到生成數(shù)字樣衣,再到樣衣的圖文展示,全程都可在線上進行快速交互,大幅縮短產(chǎn)品研發(fā)及上新周期。數(shù)字產(chǎn)品和人及場景的組合將有非常多的操作可能性,可以快速輸出高清渲染圖、3D 視頻,應(yīng)用于產(chǎn)品上新、營銷宣傳等[3]。

1.2 Style3D平臺設(shè)計流程及表現(xiàn)方式

Style3D 平臺的設(shè)計流程有以下幾個步驟。

第一步,創(chuàng)建人體模型。即根據(jù)設(shè)計需求選擇相應(yīng)膚色、風格、性別、姿勢的模特。創(chuàng)建參數(shù)化人體模型,在設(shè)計過程中可根據(jù)實際情況對服裝尺寸進行實時變動。

第二步,通過編輯版片工具、長方形工具、曲線工具,生成合適的版片,并通過縫紉工具將版片按照合理的結(jié)構(gòu)位置進行縫合,生成數(shù)字樣衣的初款。

第三步,使用其他功能對款式進行精細化處理,添加明線、輔件、圖案等細節(jié),通過模擬調(diào)整衣服形態(tài)和自然美觀的褶皺,打開應(yīng)力圖和應(yīng)變圖開關(guān),檢查服裝穿著的舒適性和可穿性,輸出數(shù)字樣衣的白模。

第四步,添加數(shù)字面料,調(diào)整面料紋理,調(diào)整合適的燈光并預(yù)渲染。

第五步,渲染和展示,完成虛擬服裝作品的靜態(tài)或動態(tài)展示,使用渲染器進行渲染。

表現(xiàn)方式主要分為粗縫、初款、白模、成品。粗縫是為了檢驗已有版片的尺寸是否合理;初款須做到使所有版片正確縫合,衣身平衡性符合實際情況;白模需要制作出自然、美觀且符合面料物理屬性的服裝褶皺效果,并完善細節(jié),添加附件;成品則需要添加面料、圖案等。Style3D 平臺設(shè)計流程及表現(xiàn)方式,如圖1 所示。

圖1 St yle3 D平臺設(shè)計流程及表現(xiàn)方式

1.3 Style3D平臺功能

Style3D Studio是一款被廣泛應(yīng)用于服裝產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化虛擬設(shè)計系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)里,設(shè)計師可以為不同的目標客戶創(chuàng)建與其體型數(shù)據(jù)完全相同的3D 人體模型,2D 版片與3D 數(shù)字樣衣實時聯(lián)動,直觀地看到整體服裝的效果圖和款式結(jié)構(gòu),同時生成的版片文件可鏈接工業(yè)生產(chǎn)。配套的有面料設(shè)計軟件Style3D Fabric、資產(chǎn)管理協(xié)作平臺Style3D Cloud、時尚靈感素材庫Style3D Mar ket,這些軟件使得Style3D 實現(xiàn)從3D 設(shè)計、推款審款、3D 改版、智能核價、自動BOM 到直連生產(chǎn),為服裝品牌商、ODM 商、面料商等提供了從設(shè)計到生產(chǎn)全流程的數(shù)字研發(fā)解決方案,在服裝的設(shè)計研發(fā)中應(yīng)用前景廣闊[4-5]。Style3D 平臺功能如圖2、圖3所示。

圖2 Style3 D建模軟件界面

圖3 Style3D云平臺界面

2 三維建模技術(shù)在服裝制作過程中的應(yīng)用實踐

2.1 基于三維建模技術(shù)的虛擬服裝制作流程

(1)款式設(shè)計。根據(jù)服裝設(shè)計要求及數(shù)據(jù),進行款式設(shè)計。

(2)根據(jù)3D 款式設(shè)計制作數(shù)字樣衣。將基礎(chǔ)版片縫合成數(shù)字樣衣,如圖4所示。

圖4 數(shù)字樣衣縫合展示

(3)面料數(shù)字化。將實物面料用軟件技術(shù),制作成數(shù)字面料,如圖5、圖6所示。

圖5 實物面料

圖6 數(shù)字面料

(4)審款、改款。對已有的服裝版片進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化及款式優(yōu)化。

(5)制作成品數(shù)字樣衣。為數(shù)字樣衣添加面料,進行場景搭建,渲染出海報、視頻,供營銷使用,如圖7所示。

圖7 數(shù)字樣衣渲染過程

2.2 基于三維建模技術(shù)的虛擬樣衣對制作實物樣衣的指導(dǎo)應(yīng)用

數(shù)字樣衣還原了實物樣衣的制作工藝,模擬出實物樣衣的穿著狀態(tài),在進行實物樣衣制作的過程中可以此為參考,提高制作效率。服裝實物樣衣制作流程主要有以下幾步。

(1)將數(shù)字樣衣的dxf版片圖紙通過繪圖儀制作出實體版片,因為Style3D 的版片可以直接使用繪圖儀器出圖,且版片經(jīng)過虛擬縫合已經(jīng)驗證過其合理性,所以解決了制作實物樣衣需反復(fù)改版的問題,如圖8、圖9所示。

圖8 CAD繪圖儀出圖

圖9 樣衣紙板

(2)根據(jù)紙板裁片,如圖10所示。

圖10 樣衣裁片

(3)將版片按照合理的工藝車縫。Style3D 系統(tǒng)可以完全按照實際工藝制作數(shù)字樣衣,因此實物樣衣所需的工藝效果,在數(shù)字樣衣中可以完全體現(xiàn)出來,省去了實物樣衣制作中不同工藝效果的多輪樣衣制作流程,如圖11所示。

圖11 版片車縫過程

(4)將車縫好的服裝熨燙、整理。

2.3 數(shù)字樣衣與實物樣衣對比分析

如圖12、圖13所示,在制作數(shù)字樣衣時完全按照現(xiàn)實工藝制作,完成的數(shù)字樣衣在款式、色彩和面料方面都展示出了實物的模擬狀態(tài)和面料質(zhì)感,相較于實物拍攝,省去了模特、拍攝設(shè)備等物料準備以及整燙、修圖等后期環(huán)節(jié)。實物樣衣根據(jù)數(shù)字樣衣提供的工程數(shù)據(jù),在結(jié)構(gòu)和工藝方面符合要求,但在圖片展示環(huán)節(jié)相較于數(shù)字樣衣流程較為繁瑣。

圖12 數(shù)字樣衣

圖13 實物樣衣

3 基于三維建模技術(shù)的服裝設(shè)計優(yōu)勢分析

利用Style3D 系統(tǒng)進行服裝的設(shè)計與制作,通過柔性仿真技術(shù)的加持,大大提升了服裝的設(shè)計研發(fā)效率,同時也節(jié)約成本。Style3D 應(yīng)用流程為:設(shè)計企劃→款式設(shè)計→3D 建模→3D 審款→3D 改版→自動核價→自動BOM→自動輸出工藝單→直連生產(chǎn)。其中數(shù)字樣衣是串聯(lián)整個數(shù)字時尚流程的核心環(huán)節(jié),數(shù)字樣衣的精度決定了它在整個流程中的應(yīng)用深度和范圍,也是決定數(shù)字時尚流程相對于傳統(tǒng)時尚流程優(yōu)勢大小的關(guān)鍵,因此它是技術(shù)難度最大的一個環(huán)節(jié)。應(yīng)用三維建模技術(shù),設(shè)計師的想法可以很快地在軟件系統(tǒng)中呈現(xiàn)出來,包括服裝的款式、結(jié)構(gòu)、面料質(zhì)感,實現(xiàn)了所見即所得。相較于傳統(tǒng)模式,數(shù)字化研發(fā)流程效率大大提高,如圖14所示。

圖14 傳統(tǒng)模式與數(shù)字化模式工作流程對比

4 結(jié)束語

Style3D 主要提供具有自主知識產(chǎn)權(quán)的柔性仿真引擎底層技術(shù)服務(wù),并將產(chǎn)品鏈接工業(yè)軟件,打造以科技為驅(qū)動的3D設(shè)計一體化協(xié)同平臺,成為數(shù)字時尚的基礎(chǔ)設(shè)施。采用Style3D技術(shù),從服裝設(shè)計到數(shù)字服裝生產(chǎn),到最后數(shù)字服裝指導(dǎo)實物生產(chǎn),驗證了三維建模技術(shù)在服裝設(shè)計研發(fā)過程中的優(yōu)越性,整個設(shè)計過程實現(xiàn)降本提效、避免浪費,實現(xiàn)技術(shù)水平和效率的質(zhì)的飛躍。