基于虛擬仿真技術古代陶俑服裝復原推斷

摘 要：三維虛擬技術是對傳統(tǒng)服裝復原合理性驗證的重要途徑。陶俑服裝由于其形色質(zhì)的完善性，為傳統(tǒng)服裝的復原提供了重要的素材。本文在文獻資料分析的基礎上，首先，對陶俑服裝的款式、結構、色彩紋樣進行逐項平面建模；其次，結合服裝實際穿著順序，建立三維虛擬模型；最終，通過虛擬模特具體穿著進行樣板調(diào)整，完成陶俑的三維虛擬仿真復原。實驗結果表明，在規(guī)格尺寸復原中，要考慮到陶俑比例與真實人體的差異以及真實服裝穿著層次的松量設定；在工藝復原方面，要考慮縫型與縫份大小的關系；在紋樣復原過程中，要考慮實際面料的差異。

關鍵詞：三維技術；虛擬仿真；陶俑；傳統(tǒng)服裝；復原

中圖分類號：TS941-09" " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " 文章編號：1674-2346（2024）02-0020-07

doi：10.3969/j.issn.1674-2346.2024.02.004

Inference of Ancient Terracotta Figurine Costume Restoration Based on Virtual Simulation Technology

ZHENG Jiangxia" " LIU Ruolin

（School of Textile and Fashion， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620，China）

Abstract： Three-dimensional virtual technology is an important way to verify the rationality of traditional costume restoration.Because of its perfect shape，color and quality，the terracotta figurine costume provides an important material for the restoration of traditional costumes.In this paper，based on the literature，firstly，the style，structure and color pattern of the terracotta figurines were modeled flat item by item.After that，the 3D virtual model was established by combining the actual wearing order of the costumes.Finally，the sample was adjusted by the specific wearing of the virtual model to complete the 3D virtual simulation restoration of the terracotta figurines.The experimental results show that in the size restoration，the difference between the proportion of the figurines and the real human body and the looseness setting of the real clothing wearing level should be considered.In the process restoration，the relationship between the seam type and the seam size should be considered and in the pattern restoration process，the difference of the actual fabric should be considered.

Key words： three-dimensional technology;virtual simulation;terracotta figurines;traditional clothing;rehabilitation

1" " 引言

俑是中國古代用于代替人牲進行殉葬活動的隨葬品。自先秦起，開始以隨葬人俑用以代替活人殉葬，陶俑，即是陶質(zhì)的殉葬俑人[1]。由于陶俑的作用是真人的替代品，人物服裝是當時歷史時期的真實再現(xiàn)，作為墓葬雕塑的一種，陶俑服裝的款式、結構、色彩、紋樣表達鮮明準確，是中國傳統(tǒng)服裝不可或缺的珍貴實物資料。然而，目前對于傳統(tǒng)服裝的復原多建立在已有實物的基礎上，如黃玲玲等[2]以真實的瑤族女子服裝為依托；陳心等[3]以真實的戲曲服裝為依托；洪文進等[4]以民間留存的對襟衫為依托。針對陶俑服裝復原，研究成果較少。針對這一現(xiàn)狀，本文以陜西省禮泉縣鄭仁泰墓出土的初唐時期的陶俑為復原對象，結合文獻資料，運用多種軟件進行款式提取、結構繪制、紋樣色彩提取與工藝縫合，最終以虛擬仿真技術真實、生動地完成陶俑服裝的復原。

2" " 陶俑服裝虛擬仿真復原方法

虛擬三維服裝展示技術誕生于20世紀80年代，是借助高科技手段仿真模擬服裝效果，包括面料、版型、穿著效果等方面的一項技術，產(chǎn)生的樣衣以三維立體形式展現(xiàn)[5]。它可以將平面難以表達的結構細節(jié)通過三維途徑進行展示。然而，在傳統(tǒng)服裝復原的實際應用中，由于涉及款式分析、結構構建、紋樣、色彩提取以及工藝縫合等多項內(nèi)容，因而需要借助不同的應用設計軟件建立模型，進行復原。

首先，結合歷史文獻，展開陶俑服飾的款式的構成與特色分析。其次，根據(jù)人體體型數(shù)據(jù)以及穿著松量，進行結構構建。為得到更準確的復原數(shù)據(jù)，通過對與其所出時期――唐朝初期的相關出土陶俑、壁畫進行測量比較，進行規(guī)格尺寸預設。在此基礎上，采用服裝CAD軟件進行結構設計與裁剪，生成相關裁片。再次，借助圖像建模法，利用相機提取陶俑紋樣，在Adobe Illustrator中以線條復原方式還原紋樣線條，建立單個初始紋樣；Photoshop具有良好的圖像修復功能，利用它將AI調(diào)整所得到的單組紋樣進行色彩修復，并根據(jù)需要放置位置情況，進行排列，生成繡片復原模型。最后，將服裝CAD中所生成的dxf文件導入CLO3D，調(diào)整樣片剪口等信息，并根據(jù)服裝穿著順序，借助“人體膠帶”按照實際穿著順序進行工藝復原與面料復原，包括上述中所得到的繡片位置確定與效果渲染，完成該陶俑的服裝復原。

3" " 陶俑服裝模型建立

3.1" " 款式分析

1971年陜西省禮泉縣鄭仁泰墓出土的陶俑，為唐太宗時期右武衛(wèi)大將軍涼州都督鄭仁泰文吏俑，隨鄭仁泰墓陪葬唐太宗昭陵的，共出土2件，分別收藏于國家博物館、陜西歷史博物館。此俑與一般的釉陶不同，由于它所具有的特殊煉制工藝，質(zhì)地堅硬，且以礦物質(zhì)顏料經(jīng)過多種工藝進行繪制，是目前出土的朝代較早且色彩紋樣保存較為完整，服裝款式完善、品類清晰的陶俑之一。該陶俑服裝款式可以分為三部分，分別為上身的袍服、下裝的“袴”和外層的“裲襠”，腰部以革帶系之，如圖1所示。

（1）袍服

唐代男子服飾中，袍衫是最典型的穿著。唐代的袍，是在南北朝褶衣的基礎上，吸收西域胡服和中原袍服改革而成的一種便于行動的袍服，又因加襕，而稱襕袍[6]。初唐時的襕沿襲北方民族服裝，較窄，后逐漸變寬。根據(jù)《舊唐書€酚叻盡芳竊豙7]，唐代從帝王至士庶，常服均可用袍，以顏色、圖案、質(zhì)料等來區(qū)分等級[8]。初唐時期，沿襲隋朝舊制，官服也采用袍制，承襲了傳統(tǒng)深衣的形式，領座、袖口、衣裾緣邊加貼邊，《舊唐書》卷四十九：“謁者臺大夫以下﹐高山冠。并絳紗單衣，白紗內(nèi)單，皂領、褾、襈、裾，白練裙、襦，絳蔽膝。”[9]其中“皂領、褾、襈、裾”說的是內(nèi)單的衣領、袖口、下擺以皂緣邊。其形制為圓領、對襟與盤領、直襟兩類，官吏多為圓領對襟，衣袖有直袖式與寬袖式。本文所選取陶俑，具有圓領、對襟、寬袖等顯著特點，袍服在袖口裝飾有一圈花紋，以金色包邊；衣長及膝；袍服下設有橫襕，與衣身同色。

（2）袴

袴，早期的褲，無襠，源自于袴褶中的下身服飾，胡漢文化融合產(chǎn)物，其原型是北方游牧民族的小口褲[10]，在魏晉南北朝時期，隨著袴褶傳入中原，由于其所具有的便捷性，廣受喜愛，成為百姓常服[11]。北魏孝文帝服飾漢化改革后，由小口形制變?yōu)閷挻蟮难潱嗡茲h族傳統(tǒng)下裝――下裳。唐代由于其便捷性得以保留，與袍服成為唐代官員常服。本文所選取陶俑，袴長過腳面，于腳踝處產(chǎn)生一定堆積，遮擋所穿著的翹頭履。

（3）裲襠

裲襠，亦稱“兩當”，最早出現(xiàn)于東漢劉熙《釋名€肥鴕路罰骸？襠，其一當胸，其一當背也。”[12]其基本形制為兩片狀結構，分別覆于前胸、后背，肩部以帶相連，無領無袖，腰部以帶系之，是今馬甲的起源之一[13]。本文所選擇的陶俑所穿著的裲襠符合基本形制，前后分為兩片結構，側面不拼合，前片以中線分開，胸前有繡花紋樣于寬邊包裹內(nèi)，后片繡花為一整片，位于寬邊內(nèi)，外輪廓以金色包邊。肩部以裲襠同色系肩帶固定，連接前后兩片。腰部以下部分為一整片結構，一側不縫合，以系帶或其他形式連接[14]，前中縫、底部以花紋修飾。

2.2" " 結構構建

通過對與陶俑所出時期――唐朝初期的相關出土陶俑、壁畫進行測量比較，確定該時期男子身高普遍在7.2～8.2頭身，通過比例換算，取具有代表性身高――7.5頭身，即180cm男子身高，設定復原基礎尺寸，在此基礎上，參考國家標準GB/T 1335.1-2008《服裝號型 男子》的A形體控制部位尺寸（表1）。

基于還原的真實性與完善性，本文根據(jù)《新唐書》記載，按照初唐時期布料幅寬1.6811市尺，即56.03cm，完成結構復原。

（1）袍服結構復原

袍，通裁類上衣，與歷代服飾形制具有同一性，背中縫拼合，圓領對襟，袖身寬大，采用“十字型”裁剪，以袖線為前后衣片對稱線，前后衣片整片連裁，側不開叉，在下擺處加橫襕[15]，且襕較窄；為內(nèi)外兩襟結構，右側衣襟在內(nèi)，左側衣襟在外，中有中縫，延領緣、門襟花紋包邊。

通過對虛擬模特具體部位尺寸進行測量，確定袍的各部分尺寸。袍整體采用“十字型”，衣長95cm，通袖長192m，拼片袖長50cm，因考慮到初唐布料幅寬，分4片拼合；領緣寬5cm，袖口包邊8cm，襕寬10cm。

（2）“袴”結構復原

袴，為無襠的闊腿褲，褲口碩大，褲長超過腿長，腰部通過褲袢與腰帶進行系帶調(diào)節(jié)。右褲腿圍成管狀，左褲腿不縫合，開口重疊，可開合。

袴由具體幾何結構組成，襠部以矩形插入，褲長108cm，襠部為21*38cm的對疊矩形，與褲管進行拼合，褲口寬42.5cm，袴上邊緣寬37.5cm，腰間設有可調(diào)節(jié)抽繩，長度根據(jù)抽繩量調(diào)整，由多片面料拼合而成。

（3）裲襠結構復原

結合相關出土陶俑，通過對比所穿著裲襠長度發(fā)現(xiàn)，裲襠的尺寸存在明顯的不同化現(xiàn)象，有腰上結構碩大而腰下部分較短，于膝蓋以上；也有腰上結構較為貼身，幾乎與肩點齊平，腰下部分較長，位至膝蓋。但根據(jù)文物記載，并未有長過膝蓋的“外穿”裲襠出現(xiàn)[16]。根據(jù)觀察本文所選裲襠腰部以下部分幾乎與膝蓋齊平，腰上前后兩片低于肩線，約5cm左右。因此，以測量虛擬模特腰圍線至膝圍線高度。

通過對虛擬模特進行測量，獲得腰圍線至膝圍線高度為47.4cm，即裲襠腰部以下長度，花紋包邊設置為8cm，前后兩片高為42cm，衣片寬為40cm，上衣片包邊均為6cm，結合整體穿著，考慮裲襠內(nèi)有穿著袴褶，腰下部分寬度設置為108cm，為臀圍量與松量、內(nèi)部服裝厚度之和，以中縫為分界，分前后片裁片、拼合。

根據(jù)上述，結合其款式特征與具體尺寸情況，得到其款式圖，并借助服裝CAD繪制出上述各部分的結構圖，得到表2。

2.3" " 紋樣、色彩提取

在經(jīng)過南北朝的社會動蕩后，中國傳統(tǒng)紋樣發(fā)生了轉型，到唐代時期人們對植物紋樣有了更深入的認識，同時伴隨著生產(chǎn)力的大力發(fā)展和提高，植物紋樣逐漸成為主體[17]，唐代出土的文物中也出現(xiàn)了大量的植物系紋樣。除此之外，由于唐朝所采用的對外開放的政策，中原與北方民族、異國交流密切，大量具有異域文化的紋樣傳入中原，與本土紋樣融合，形成了唐代所獨具的特色紋樣，如兼具西北民族不竭激情與東方理性浪漫的寶相花，取夏日開放的蓮花和春天開放的牡丹經(jīng)典之美而形成，彰顯著世人對“富貴”“美滿”的追求[17]。卷草紋也是唐代紋樣的眾多紋樣之一，不同于寶相花紋，其基本雛形在中國服飾中早已出現(xiàn)，但由于各個時代文化背景不同，而有所差異，唐代的卷草紋，更像是對魏晉南北朝忍冬紋的發(fā)展，構圖飽滿，造型華麗，彰顯著時代的自由與活潑，是中原文化與西域文化、佛教文化結合的產(chǎn)物[18]。本文所選陶俑，除卻上述兩種紋樣外，還是用了具有簡單裝飾意義的百花草紋，以花草形狀的變形作為組合，形成紋樣。

借助Photoshop的色彩還原，復原陶俑本身所具有的顏色層次，通過多次比較，本文最終確定袍服主體色RGB為R：135，G：43，B：15；橫襕顏色與袍服主體一致；下袴主體色RGB為R：188，G：169，B：131；裲襠包邊色RGB為R：61，G：90，B：53。服裝部分紋樣共有5處，分別是上褶領口的卷草紋，裲襠上片的寶相花紋以及裲襠腰部以下中縫、底邊、褶衣袖口3處的不完全相同的百花草紋。通過Photoshop的色彩還原，確定紋樣RGB參考值。利用Photoshop對陶俑紋樣進行提取，盡量完整提取，并通過對陶俑多方位圖像資料結合，拼湊得到初始紋樣資料，以軟件進行處理，強化紋樣，補全紋樣。再借助Adobe Illustrator軟件進行紋樣修復，繪制出單組修復紋樣，并根據(jù)相關使用位置，進行紋樣重復與組合，得到處理好的繡片模型，保存為JPEG格式，得到如表3所示。

2.4" " 工藝縫合

對服裝部分主要采用的縫紉工藝為平縫工藝，利用CLO3D軟件，實現(xiàn)衣片拼合與面料紋樣復原。根據(jù)前文所選擇的虛擬模特身高――180cm，結合表1具體尺寸調(diào)整虛擬模特各項尺寸。將服裝CAD中畫好的結構圖生成樣板，導出 dxf 格式，導入CLO3D，分別在2D、3D樣板區(qū)進行樣板位置、數(shù)量調(diào)整。根據(jù)穿著層次需求，在3D視圖中安排樣板位置，使樣板合理地圍繞虛擬模特，并確認縫紉線情況，檢查縫紉線走向與安排，如圖2所示。由于本次復原存在內(nèi)外穿搭需求，為保證試衣合體性效果，本文選擇先進行袍服與袴部分模擬，再調(diào)整好其穿著效果后，再進行裲襠模擬，分別如圖3a、3b所示，以確保裲襠與內(nèi)層服裝的穿著層次合理性。

《舊唐書€酚叻盡分屑竊兀癌z武德﹞四年八月敕：‘三品以上，大科紬綾及羅，其色紫，飾用玉。五品以上，小科紬綾及羅，其色朱，飾用金。’”，綾織物在唐代時期成為重要服裝面料選擇，百官公服皆用綾制作[19]。而裲襠作為武將外穿胄甲中的一種，主要分為鐵甲和皮甲，相較于前者，后者更多用于日常穿著。

因此，本文根據(jù)所選人物具體身份，結合其品階官籍選擇面料，袍服、袴均采用綾，裲襠選用皮革，并在具體實踐中，對其上衣片硬化處理，使它具有皮革的挺括性。設置樣片面料屬性，將處理后的紋樣繡片模型以貼圖tiff格式導入CLO3D，調(diào)整對應位置與大小。補充調(diào)整服裝部件位置，添加革帶金屬扣等細節(jié)，調(diào)整面料的物理屬性，即強度、變形率、摩擦系數(shù)、厚度、粘襯情況等，并分別在肩部調(diào)節(jié)帶與腰部革帶處添加皮革紋理使面料效果更貼近于真實面料。為更真實地展現(xiàn)裲襠穿著效果，本文按照所參照陶俑動作進行調(diào)整。在“X-Ray結合處”模式下，調(diào)整肘關節(jié)、指關節(jié)，令虛擬模特處于雙手抱腹于胸前的姿態(tài)。進行渲染模擬，即可完成服裝部分的三維虛擬復原，得到所選陶俑的復原展示三維模型。

3" " 陶俑服裝三維虛擬模型展示

陶俑服裝的三維模型完成后，對它產(chǎn)生四視圖進行觀察。通過調(diào)整虛擬模特展示視點，觀察服裝各角度的變化，根據(jù)服裝穿著三維效果，在二維界面進行樣板修改、工藝細節(jié)、局部尺寸調(diào)整，并最終得到完善后的三維模型，從而更好地實現(xiàn)陶俑的虛擬仿真復原。

通過在三維界面中，對虛擬模特進行旋轉、放大縮小方式不斷觀察虛擬模特靜態(tài)狀態(tài)下服裝結構與工藝展示，同時全面與陶俑實物相比，（1）由于虛擬仿真在實際操作過程中有軟件參數(shù)設置、面料參數(shù)調(diào)整、實物光感差異等問題的存在，且陶俑經(jīng)過留存時間較長，色彩消減，因此在具體展現(xiàn)質(zhì)感上有所差異，但這并不影響三維虛擬仿真效果和服裝整體效果的展示，圖4為三維虛擬仿真復原效果四視圖與陶俑之間的比較；（2）基于陶俑本身服裝表現(xiàn)僅能表現(xiàn)最外部效果，具體所穿著服裝款式需要不斷進行推斷、復原，同時要結合相關朝代與人物背景資料進行調(diào)整，以得到最準確的款式特征；（3）借助三維虛擬所具有的動態(tài)還原功能，可以更加全面地進行服裝結構復原的合理性驗證，使復原資料更加完整具體；（4）傳統(tǒng)服裝的著裝多層次導致在復原時，需要注意穿著層次的試驗，進行多層款式的組合關系分析，以保證復原更完善。

4" " 結論

本文通過借助三維技術、圖像復原軟件、服裝制版軟件對傳統(tǒng)陶俑服飾進行虛擬仿真復原，以個例復原展現(xiàn)陶俑服裝三維虛擬復原的可行性，補充缺少的結構記錄，調(diào)整服裝在實際穿著中的效果，優(yōu)化了相關結構具體樣板，解決了陶俑服裝復原結構工藝細節(jié)缺少的問題。虛擬仿真復原后所得模特形象與原陶俑高度相似，同時滿足了服裝具體穿著的合理性與可行性，為后續(xù)研究提供參考與方法借鑒，有效地實現(xiàn)對傳統(tǒng)服飾整體性研究的推動。

三維虛擬技術作為陶俑服裝修復的推動，一方面還原了缺少實物出土資料的服飾的結構款式和尺寸大小，形成系列樣板，并保存于計算機中，為后續(xù)研究奠定數(shù)據(jù)基礎；另一方面改善了在實物試驗中會產(chǎn)生的成本累積與復原還原度不高的問題，簡化了具體操作方式。不同于有完整紡織品出土資料的服飾，由于紡織品本身所具有的保存局限性，具有明顯紋樣、色彩、款式展示的陶俑成為更好的紋樣提取、款式提取、色彩提取途徑，而圖像軟件的圖像處理功能恰好可以將陶俑在保存期間的損失彌補，以實現(xiàn)更完善地修復。本文以個例對該研究方法進行檢驗，并通過該復原實驗為相關實踐提供復原研究思路，提出整體服飾穿搭研究在傳統(tǒng)服飾研究中的重要性，為三維虛擬復原技術提供新的應用可能性，將虛擬試衣技術帶入更多研究視角。

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基金項目：上海工程技術大學大學生創(chuàng)新項目（CX2209007）

作者簡介：鄭江霞，女，本科在校生。研究方向：服裝結構與工藝

通訊作者：劉若琳，副教授。研究方向：服裝造型設計與應用