周雙喜，馬妮妮，楊秀月

（1.上海市服裝研究所有限公司，上海200082；2.蘇州大學(xué)江蘇蘇州215006）

0 引言

隨著人們生活水平不斷的提高和消費(fèi)觀(guān)念的改變，消費(fèi)者對(duì)于服裝個(gè)性化、多元化的彈性需求正成為新的時(shí)尚消費(fèi)特征。作為服裝行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的終端，消費(fèi)者的滿(mǎn)意程度將直接關(guān)系到企業(yè)經(jīng)營(yíng)的成敗。調(diào)查表明，近50%被調(diào)查婦女在當(dāng)前的尺寸體系中不能找到適合自身的服裝。

Pantano E等[1]分析了先進(jìn)技術(shù)的重要性，概述了先進(jìn)技術(shù)對(duì)消費(fèi)者在零售環(huán)境中的體驗(yàn)感和滿(mǎn)意度的影響?；?dòng)、個(gè)性化和可視化被認(rèn)為是滿(mǎn)足消費(fèi)需求的關(guān)鍵。對(duì)于服裝業(yè)來(lái)說(shuō)，隨著三維人體掃描測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)，快速、精確、全面地獲取人體測(cè)量所需的數(shù)據(jù)成為可能，且獲取的大量數(shù)據(jù)可以用于學(xué)術(shù)和服裝工業(yè)化生產(chǎn)的研究。利用三維人體掃描技術(shù)能準(zhǔn)確捕捉服裝與人體的關(guān)系，最大限度地減小視覺(jué)誤差，促進(jìn)服裝產(chǎn)業(yè)個(gè)性化定制服務(wù)的高速發(fā)展，使紡織和服裝大規(guī)模定制工作成為可能。

1 人體測(cè)量技術(shù)

1.1 接觸式傳統(tǒng)人體測(cè)量技術(shù)

傳統(tǒng)的測(cè)量方法主要采用軟尺、測(cè)距計(jì)、滑動(dòng)計(jì)等測(cè)量工具，通過(guò)對(duì)人體腰部、背部等部位進(jìn)行接觸式測(cè)量獲得所需的寬度、長(zhǎng)度、圍度等二維數(shù)據(jù)。這種測(cè)量方法和測(cè)試工具均比較簡(jiǎn)單，適合用于大批量服裝的工業(yè)化生產(chǎn)。然而，用傳統(tǒng)接觸式測(cè)量工具測(cè)量所需時(shí)間長(zhǎng)，誤差大，易受到人的主觀(guān)情緒、技術(shù)等諸多因素的影響，測(cè)量精準(zhǔn)性差[2]，且獲得的二維數(shù)據(jù)難以反應(yīng)人體的三維形態(tài)[3]。

1.2 三維人體掃描測(cè)量技術(shù)

三維人體掃描測(cè)量是一種復(fù)合性測(cè)量技術(shù)，是集光電子學(xué)、計(jì)算機(jī)圖像學(xué)、信息處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等多種學(xué)科技術(shù)于一體的測(cè)量技術(shù)[3]，可分為接觸式三維人體掃描測(cè)量和非接觸式三維人體掃描測(cè)量。

接觸式三維人體掃描測(cè)量是利用探針靠近被測(cè)物體，當(dāng)兩者接觸時(shí)產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，傳感器接收信號(hào)后就可以獲取被測(cè)量物的三維數(shù)據(jù)信息。雖然該方法所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)精度高、數(shù)量小，但測(cè)量效率卻較低[4]。

非接觸式三維人體掃描測(cè)量是利用光、聲、電磁等物理學(xué)原理，通過(guò)捕捉設(shè)備投射到人表面所形成的圖像特征獲取人體的測(cè)量數(shù)據(jù)，因而在采集數(shù)據(jù)時(shí)無(wú)需接觸物體。相比于傳統(tǒng)測(cè)量方式，其測(cè)量部位多、效率快、精度高。研究人員對(duì)韓國(guó)第5次調(diào)查中所獲得20～75歲女性的手工測(cè)量數(shù)據(jù)和三維人體掃描測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)兩種方式所獲數(shù)據(jù)存在較大的差異，尤其軀干維度之間的差異大于長(zhǎng)度和寬度的差異[5]。一份關(guān)于56名南非女性的研究報(bào)告顯示，受試者對(duì)使用三維人體掃描技術(shù)采集到的數(shù)據(jù)所設(shè)計(jì)的服裝均滿(mǎn)意，且對(duì)掃描過(guò)程也認(rèn)可，說(shuō)明三維人體掃描技術(shù)的測(cè)量值比人體相關(guān)部位的手工測(cè)量值精度更高[6]。

2 在服裝個(gè)性化定制中的應(yīng)用

所謂個(gè)性化定制是指產(chǎn)品的定制，是用戶(hù)介入產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，并不停留在被動(dòng)接受產(chǎn)品上，企業(yè)也不局限于提供各種選擇設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品，而是參與到用戶(hù)的個(gè)體數(shù)量中以便定制具有特別強(qiáng)烈的個(gè)人屬性的產(chǎn)品。目前，三維人體掃描測(cè)量技術(shù)已在服裝領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在量身定做、三維數(shù)字化試衣和3D打印等方面，以提高測(cè)量和生產(chǎn)的效率和準(zhǔn)確率。

2.1 量身定做

對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，服裝是否合體是影響其購(gòu)買(mǎi)決策和滿(mǎn)意度的重要因素。由于服裝款式、人體形態(tài)和環(huán)境等多方面因素的影響，以及人體不同狀態(tài)下（靜態(tài)和自然活動(dòng)狀態(tài)）對(duì)生理舒適性和形態(tài)舒適性的不同要求，人們?cè)谠u(píng)估服裝尺寸與對(duì)應(yīng)人體部位的尺寸是否相匹配時(shí)具有很大的難度。三維人體測(cè)量技術(shù)不僅可以獲得全面而精確的人體測(cè)量尺寸，還可以獲得三維人體形態(tài)。因此，在服裝領(lǐng)域的個(gè)性化定制中其核心價(jià)值主要體現(xiàn)在“量體裁衣”，即基于精準(zhǔn)的人體尺寸測(cè)量數(shù)據(jù)制作出專(zhuān)屬的、合體性的服裝。這種方法既適用于傳統(tǒng)定制服裝，也適用于網(wǎng)上定制[7]。黃燦藝等[8]利用三維人體掃描圖像獲取胸圍線(xiàn)數(shù)據(jù)，用于胸衣設(shè)計(jì)，通過(guò)真人試驗(yàn)來(lái)證明設(shè)計(jì)的常規(guī)形態(tài)鋼圈適合于大多數(shù)受試者。Lee H Y等[8]使用三維測(cè)量掃描技術(shù)用于采集女性熱防護(hù)服中空氣層的分布，以設(shè)計(jì)符合人體熱分布的功能定制防護(hù)服。

2.2 三維數(shù)字化試衣

2.2.1 原理

三維數(shù)字化試衣是通過(guò)獲取人體三維數(shù)據(jù)，建立仿真人體模型。服裝CAD系統(tǒng)基于人體數(shù)據(jù)和用戶(hù)選擇進(jìn)行自動(dòng)快速設(shè)計(jì)服裝樣版，在虛擬環(huán)境中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行建模和仿真，通過(guò)數(shù)字化服裝與仿真人體的接觸及整體的外觀(guān)形態(tài)，達(dá)到虛擬試衣效果。三維數(shù)字化試衣流程詳見(jiàn)圖1。

圖1 三維數(shù)字化試衣系統(tǒng)圖示

2.2.2 優(yōu)點(diǎn)

三維數(shù)字化試衣不僅突出人體與產(chǎn)品之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，促進(jìn)服裝行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，還提高了客戶(hù)滿(mǎn)意度和對(duì)客戶(hù)的服務(wù)能力。相比于傳統(tǒng)試衣模式，主要具有以下方面的優(yōu)點(diǎn)：①可以利用三維人體掃描設(shè)備獲取客戶(hù)尺寸，并在計(jì)算機(jī)上顯示已形成客戶(hù)的三維人體模型，人體模型可穿戴來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)服裝款式和面料的不同組合，并通過(guò)計(jì)算機(jī)向客戶(hù)展示虛擬穿衣效果，且穿衣效果可通過(guò)360°旋轉(zhuǎn)功能進(jìn)行全方位觀(guān)看，因而具有簡(jiǎn)單、直觀(guān)、全面的試衣效果；②根據(jù)客戶(hù)要求，修改服裝的款式、面料及色彩等，并即時(shí)展示修改后二次“試衣”效果，符合服裝生產(chǎn)高質(zhì)量、短周期的發(fā)展趨勢(shì)，可以縮短二次“試衣”時(shí)間；③滿(mǎn)足客戶(hù)要求后，根據(jù)生成的電子訂單和生產(chǎn)的CAD系統(tǒng)進(jìn)行服裝樣版制作、裁剪等后續(xù)工作，不僅可以有效縮短企業(yè)的設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)耗，最大限度降低企業(yè)研發(fā)成本[10]，同時(shí)還可以提高企業(yè)生產(chǎn)效率，提升企業(yè)的科技含量和品牌文化含量；④結(jié)合三維數(shù)字化試衣技術(shù)和模擬動(dòng)畫(huà)技術(shù)，可以呈現(xiàn)新的表演模式（如虛擬時(shí)裝表演秀等），時(shí)尚、多樣的視覺(jué)沖擊不僅可以給消費(fèi)者帶來(lái)更多的吸引力，還可以減少表演費(fèi)用，降低企業(yè)的宣傳成本。此外，三維數(shù)字化試衣系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究對(duì)于健全我國(guó)服裝用人體體型數(shù)據(jù)庫(kù)、服裝號(hào)型標(biāo)準(zhǔn)系列等國(guó)家服裝基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系具有重要的意義[11]。

2.3 3D打印

2.3.1 概況

3D打印也叫作增材制造、逆向工程、快速成型等，是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過(guò)軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終迭加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品[12]。3D打印技術(shù)在服裝上的應(yīng)用是科技與時(shí)尚完美的結(jié)合，能夠充分展現(xiàn)設(shè)計(jì)師與消費(fèi)者的個(gè)性化構(gòu)思，不斷擴(kuò)展設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念，保證設(shè)計(jì)的獨(dú)特性，充分體現(xiàn)服裝個(gè)性化的特色，在服裝定制產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用具有較大的潛力。

2.3.2 3D打印人體模型

3D打印人體模型在服裝定制領(lǐng)域也得到廣泛的應(yīng)用。它利用三維掃描儀全方位掃描人體獲取三維數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而快速得到人體精確的三維模型，最后將依據(jù)掃描測(cè)量的結(jié)果所重建的三維數(shù)據(jù)模型輸入到3D打印機(jī)中制作成人體模型。借助上述獲得的模型，服飾定制商或顧客可以在設(shè)計(jì)服裝時(shí)盡可能減少誤差，使設(shè)計(jì)出的服裝更加“契合”身體的各個(gè)部位，而且直觀(guān)的模型也使得服裝的展出和試穿效果得到很大的提升。

2.3.3 3D打印服裝

3D打印能夠成功實(shí)施的物質(zhì)基礎(chǔ)是所選用的材料。目前，能被打印的材料已有2 000多種[13]，但可以應(yīng)用到服裝上的打印材料卻非常有限。當(dāng)前在服裝上所使用的3D打印材料大部分都是PLA與ABS塑料。這類(lèi)材料普遍缺乏傳統(tǒng)面料的柔軟性和彈性，難以達(dá)到紡織面料所具有的舒適感要求，且能夠打印的服裝絕大部分具備較強(qiáng)的后現(xiàn)代主義風(fēng)格，可以直觀(guān)體現(xiàn)出設(shè)計(jì)人員自身的設(shè)計(jì)理念，但不適合作為日常人們所穿著的服裝。因此，若想加工出舒適合體的服裝，選用適當(dāng)?shù)牟牧喜攀亲顬殛P(guān)鍵的[14]。盡管3D打印存在上述的問(wèn)題，但3D打印服裝仍具有以下3個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：①個(gè)性化程度高，能夠按照設(shè)計(jì)隨心所欲地生產(chǎn)；②工藝流程短，簡(jiǎn)單方便，一次成形、效率高、成本低；③節(jié)能環(huán)保，采用增量法，基本不會(huì)導(dǎo)致廢棄物的產(chǎn)生。

2.4 發(fā)展趨勢(shì)

三維人體測(cè)量技術(shù)在服裝定制化產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展具有減少測(cè)量誤差、明確特殊部位及建立用戶(hù)管理系統(tǒng)的趨勢(shì)。

2.4.1 減少測(cè)量誤差

目前一些企業(yè)或機(jī)構(gòu)試水三維人體測(cè)量技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工測(cè)量，但是三維人體測(cè)量技術(shù)進(jìn)行人體掃描時(shí)，由于呼吸、身體前后擺動(dòng)等原因,更容易造成測(cè)量的誤差，此類(lèi)誤差主要集中在頭部、胸部等處[15]。因此，需要采取相應(yīng)技術(shù)手段以減小上述因素帶來(lái)的測(cè)量誤差。

2.4.2 明確特殊部位

在用三維人體測(cè)量?jī)x器測(cè)量時(shí)，對(duì)人體部位的某些特殊位置描述比較模糊（如乳峰點(diǎn)是通過(guò)乳房曲面來(lái)確定的）,但在手工測(cè)量時(shí),對(duì)乳峰點(diǎn)的位置卻可以更加明確。

2.4.3 建立用戶(hù)管理系統(tǒng)

以三維數(shù)字化虛擬試衣為例，借助電子商務(wù)平臺(tái)，在未來(lái)應(yīng)該可以供所有顧客在家中使用，且每個(gè)顧客會(huì)有單獨(dú)的用戶(hù)登錄管理[16]；在使用各功能模塊時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)顧客身份的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，并允許用戶(hù)對(duì)自己的密碼、個(gè)人信息及個(gè)人三維模特進(jìn)行修改；對(duì)于用戶(hù)的長(zhǎng)期測(cè)量數(shù)據(jù)、歷史服裝款式記錄等信息均儲(chǔ)存于個(gè)人數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3 結(jié)論

三維人體測(cè)量技術(shù)是促進(jìn)服裝個(gè)性化定制快速發(fā)展的基石，它與傳統(tǒng)的個(gè)性化定制相比，在合體性、時(shí)效性、廣泛性方面均具有極大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)提升定制服裝的產(chǎn)品質(zhì)量、滿(mǎn)足消費(fèi)者需求起到極大的促進(jìn)作用。雖然三維人體測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用仍有許多問(wèn)題值得探討，但它適應(yīng)消費(fèi)者追求個(gè)性化消費(fèi)的發(fā)展趨勢(shì)，在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用必將改變傳統(tǒng)的服裝定制領(lǐng)域的現(xiàn)狀，對(duì)加快我國(guó)服裝工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化和數(shù)字化的進(jìn)程有著十分廣闊的前景。