三維建模技術在服裝設計中的應用

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的不斷迭代升級以及虛擬現實技術的日益成熟,全球經濟和社會發展轉向數字化已是大勢所趨,我國的服裝產業也亟需結構的轉型升級和技術的創新應用[1]?；赟tyle3D 技術完成的數字化樣衣設計制作過程,具有精準、高效、便捷的巨大優勢,還能解決傳統服裝設計與制作周期長、費用高的問題。通過建立人體模型,精準地量身定制設計合體的服裝。利用數字面料的仿真效果,可以更加直觀地表現設計師的想法,使得設計師在后期對原有設計稿乃至樣衣制作的調整,都更加便捷,相較于傳統的設計流程可謂事半功倍[2]。

1 三維建模技術概述

1.1 概 念

隨著計算機技術的不斷迭代,數字時代已經悄然來臨,數字服裝也在這場變革中應運而生。3D 虛擬仿真軟件擁有非常多的高效小工具,助力完善產品研發細節。首先體現在材質展示方面,例如在面料印花上,可實現顏色、花形、大小、位置等的快速調整,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字資源。其次體現在效果展示方面,3D 虛擬仿真軟件可利用數字化模型直接渲染出圖,采用數字研發模式,新品從設計到生成數字樣衣,再到樣衣的圖文展示,全程都可在線上進行快速交互,大幅縮短產品研發及上新周期。數字產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,應用于產品上新、營銷宣傳等[3]。

1.2 Style3D平臺設計流程及表現方式

Style3D 平臺的設計流程有以下幾個步驟。

第一步,創建人體模型。即根據設計需求選擇相應膚色、風格、性別、姿勢的模特。創建參數化人體模型,在設計過程中可根據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構位置進行縫合,生成數字樣衣的初款。

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,通過模擬調整衣服形態和自然美觀的褶皺,打開應力圖和應變圖開關,檢查服裝穿著的舒適性和可穿性,輸出數字樣衣的白模。

第四步,添加數字面料,調整面料紋理,調整合適的燈光并預渲染。

第五步,渲染和展示,完成虛擬服裝作品的靜態或動態展示,使用渲染器進行渲染。

表現方式主要分為粗縫、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,添加附件;成品則需要添加面料、圖案等。Style3D 平臺設計流程及表現方式,如圖1 所示。

圖1 St yle3 D平臺設計流程及表現方式

1.3 Style3D平臺功能

Style3D Studio是一款被廣泛應用于服裝產業的數字化虛擬設計系統。在這個系統里,設計師可以為不同的目標客戶創建與其體型數據完全相同的3D 人體模型,2D 版片與3D 數字樣衣實時聯動,直觀地看到整體服裝的效果圖和款式結構,同時生成的版片文件可鏈接工業生產。配套的有面料設計軟件Style3D Fabric、資產管理協作平臺Style3D Cloud、時尚靈感素材庫Style3D Mar ket,這些軟件使得Style3D 實現從3D 設計、推款審款、3D 改版、智能核價、自動BOM 到直連生產,為服裝品牌商、ODM 商、面料商等提供了從設計到生產全流程的數字研發解決方案,在服裝的設計研發中應用前景廣闊[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 三維建模技術在服裝制作過程中的應用實踐

2.1 基于三維建模技術的虛擬服裝制作流程

(1)款式設計。根據服裝設計要求及數據,進行款式設計。

(2)根據3D 款式設計制作數字樣衣。將基礎版片縫合成數字樣衣,如圖4所示。

圖4 數字樣衣縫合展示

(3)面料數字化。將實物面料用軟件技術,制作成數字面料,如圖5、圖6所示。

圖5 實物面料

圖6 數字面料

(4)審款、改款。對已有的服裝版片進行結構優化及款式優化。

(5)制作成品數字樣衣。為數字樣衣添加面料,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 數字樣衣渲染過程

2.2 基于三維建模技術的虛擬樣衣對制作實物樣衣的指導應用

數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,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,且版片經過虛擬縫合已經驗證過其合理性,所以解決了制作實物樣衣需反復改版的問題,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 系統可以完全按照實際工藝制作數字樣衣,因此實物樣衣所需的工藝效果,在數字樣衣中可以完全體現出來,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 數字樣衣與實物樣衣對比分析

如圖12、圖13所示,在制作數字樣衣時完全按照現實工藝制作,完成的數字樣衣在款式、色彩和面料方面都展示出了實物的模擬狀態和面料質感,相較于實物拍攝,省去了模特、拍攝設備等物料準備以及整燙、修圖等后期環節。實物樣衣根據數字樣衣提供的工程數據,在結構和工藝方面符合要求,但在圖片展示環節相較于數字樣衣流程較為繁瑣。

圖12 數字樣衣

圖13 實物樣衣

3 基于三維建模技術的服裝設計優勢分析

利用Style3D 系統進行服裝的設計與制作,通過柔性仿真技術的加持,大大提升了服裝的設計研發效率,同時也節約成本。Style3D 應用流程為:設計企劃→款式設計→3D 建?！?D 審款→3D 改版→自動核價→自動BOM→自動輸出工藝單→直連生產。其中數字樣衣是串聯整個數字時尚流程的核心環節,數字樣衣的精度決定了它在整個流程中的應用深度和范圍,也是決定數字時尚流程相對于傳統時尚流程優勢大小的關鍵,因此它是技術難度最大的一個環節。應用三維建模技術,設計師的想法可以很快地在軟件系統中呈現出來,包括服裝的款式、結構、面料質感,實現了所見即所得。相較于傳統模式,數字化研發流程效率大大提高,如圖14所示。

圖14 傳統模式與數字化模式工作流程對比

4 結束語

Style3D 主要提供具有自主知識產權的柔性仿真引擎底層技術服務,并將產品鏈接工業軟件,打造以科技為驅動的3D設計一體化協同平臺,成為數字時尚的基礎設施。采用Style3D技術,從服裝設計到數字服裝生產,到最后數字服裝指導實物生產,驗證了三維建模技術在服裝設計研發過程中的優越性,整個設計過程實現降本提效、避免浪費,實現技術水平和效率的質的飛躍。