崔梓盈，黃璐倩，于家伶，張 卓，叢洪蓮

(江南大學(xué) 教育部針織技術(shù)工程研究中心，江蘇無錫，214122)

隨著時(shí)代的發(fā)展和人們生活水平的提高，傳統(tǒng)的服裝生產(chǎn)工藝已經(jīng)無法滿足服裝產(chǎn)品飛速的更新?lián)Q代以及消費(fèi)者的個(gè)性化需求。 由此可見，傳統(tǒng)服裝企業(yè)亟需從勞動(dòng)密集型向高科技型轉(zhuǎn)變。 現(xiàn)如今，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用是服裝業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路，為服裝企業(yè)提供了新的生存環(huán)境和發(fā)展契機(jī)。 服裝虛擬設(shè)計(jì)與展示平臺(tái)的出現(xiàn)促進(jìn)了服裝業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)化調(diào)整，提高服裝制造的效率從而提高產(chǎn)能，使得“多品種、小批量、短周期、快交貨”的生產(chǎn)模式成為現(xiàn)實(shí)，而這也是國內(nèi)服裝企業(yè)面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)一體化和在激烈的國際競(jìng)爭(zhēng)力下生存發(fā)展的需要。

1 服裝虛擬展示技術(shù)研究現(xiàn)狀

目前網(wǎng)絡(luò)購物平臺(tái)應(yīng)用較多的二維服裝展示，其中包括平鋪圖、懸掛圖、模特試穿圖等，因其缺乏精確性與真實(shí)性，容易給消費(fèi)者帶來不好的網(wǎng)購體驗(yàn)，三維服裝虛擬展示應(yīng)運(yùn)而生。 國外的服裝虛擬展示技術(shù)具有代表性的有瑞士Miralab 實(shí)驗(yàn)室的“FlashBack ” 項(xiàng) 目[1]、 法 國 Lectra 公 司 的“e-design”項(xiàng)目、美國的GERBER、德國的EASTER等。 國內(nèi)的有杭州森動(dòng)數(shù)碼科技發(fā)布的“3D 互動(dòng)虛擬試衣間”，F(xiàn)ace72、41go 及Okbig 等試衣網(wǎng)站[2]。 目前，服裝虛擬展示技術(shù)中常用的方法主要包括人體測(cè)量方法、人體建模方法、服裝建模方法、3D 動(dòng)態(tài)仿真等。

1.1 人體測(cè)量方法

人體測(cè)量方法可分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量。 接觸式測(cè)量主要包括馬丁測(cè)量法、石膏測(cè)量法、截面測(cè)量法[3]，這些方法雖簡(jiǎn)單可行，但耗時(shí)較長(zhǎng)、精度較低、誤差較大，不利于測(cè)量數(shù)據(jù)的采集與分析。 非接觸式測(cè)量包括二維和三維兩種測(cè)量方式[4]。 在二維測(cè)量方法中，李曉久、季開宸等人[5-6]運(yùn)用擬合曲線模型來估算圍度尺寸，具有一定研究意義。 三維測(cè)量方法效率高、精度高，但價(jià)格昂貴，主要包括激光測(cè)量方法、莫爾條紋測(cè)量方法、攝影方法和三維人體掃描測(cè)量技術(shù)。 其中在掃描過程中需要利用時(shí)間差測(cè)量法、三角測(cè)量法和相位測(cè)量法來獲取數(shù)據(jù)[7]。 目前，三維人體掃描技術(shù)在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用主要表現(xiàn)在量體裁衣、3D 打印和虛擬試衣等方面。

1.2 人體建模方法

三維人體模型建模方法主要有以下幾類：

(1)基于三維掃描的人體建模

該方法操作簡(jiǎn)單、精確性強(qiáng)、應(yīng)用場(chǎng)合廣，但耗時(shí)較多、費(fèi)用較高，且提取出來的數(shù)據(jù)量大，難以處理，適用于影視制作、場(chǎng)景虛擬、高端需求的個(gè)性化定制及虛擬試衣[8]。

(2)基于圖像信息的人體建模

利用獲取的人體照片信息，經(jīng)過圖像處理技術(shù)提取出人的幾何特征，從而構(gòu)建人體模型。 Hilton、Wang 等人[9-10]根據(jù)不同角度拍攝的人體照片，通過提取特征點(diǎn)或圖像分割技術(shù)，然后經(jīng)過變形技術(shù)建立人體模型。

(3)基于人體測(cè)量學(xué)參數(shù)的人體建模

將人體測(cè)量學(xué)參數(shù)的相關(guān)理論運(yùn)用到人體建模中，以創(chuàng)建逼真度高、合理性強(qiáng)的三維人體模型。Kasap、Yao 等人[11-12]根據(jù)人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)，利用幾何、函數(shù)及比例學(xué)對(duì)人體的骨骼、體型、皮膚等進(jìn)行建模。

1.3 服裝建模方法

服裝建模在服裝虛擬展示技術(shù)中既是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。 目前服裝建模方法主要包括幾何建模、物理建模以及混合建模。 吳義山等人[13]通過對(duì)格雷碼編解碼、攝像機(jī)/投影儀位置標(biāo)定、三維點(diǎn)云重建等問題的研究，實(shí)現(xiàn)了基于相移結(jié)構(gòu)光重建的服裝建模。 劉驪等人[14]在形狀分析與處理的理論基礎(chǔ)上，將服裝的相關(guān)知識(shí)與幾何處理技術(shù)相結(jié)合，提出了一種新的快速構(gòu)建服裝模型的方法。 顏家峰[15]利用SLIC 超像素分割算法[16]對(duì)圖像進(jìn)行區(qū)域劃分生成二維衣片，再對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化從而獲得更多頂點(diǎn)后，生成更為逼真的三維模型。

1.4 服裝虛擬展示

真實(shí)性是三維虛擬展示區(qū)別于二維虛擬展示的重要優(yōu)勢(shì)之一，國內(nèi)外學(xué)者就如何提高三維服裝展示的真實(shí)性展開了一系列研究，并取得了一定成果。 張慶[17]基于彈簧-質(zhì)點(diǎn)模型對(duì)服裝進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，并對(duì)傳統(tǒng)的彈簧-質(zhì)點(diǎn)模型進(jìn)行了改進(jìn)。 韋超[18]采用Remeshing 技術(shù)和自適應(yīng)網(wǎng)格法對(duì)皮革面料進(jìn)行仿真。 目前虛擬仿真技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種服裝虛擬設(shè)計(jì)與展示平臺(tái)， 如Optitex[19]、Dressing Sim[20]等制衣軟件以及CLO3D、凌笛Style3D 等國內(nèi)外展示平臺(tái)，對(duì)服裝進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)后，通過場(chǎng)景建立、面料渲染等手段給使用者帶來視覺上的真實(shí)感受[21]。 這些平臺(tái)的出現(xiàn)讓交互式設(shè)計(jì)成為可能——設(shè)計(jì)師、企業(yè)及消費(fèi)者都可根據(jù)各自的想法和需求在平臺(tái)上進(jìn)行協(xié)作設(shè)計(jì)。 通過三維虛擬展示能直觀地看到服裝的穿著效果，便于設(shè)計(jì)師和消費(fèi)者對(duì)服裝細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，讓消費(fèi)者足不出戶就能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制。

2 服裝虛擬展示平臺(tái)開發(fā)現(xiàn)狀

隨著服裝CAD 等技術(shù)的不斷發(fā)展，服裝的數(shù)字化設(shè)計(jì)與虛擬展示變得更加簡(jiǎn)單快捷。 用戶通常只需進(jìn)入網(wǎng)站或者下載一個(gè)應(yīng)用程序就可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，而這些網(wǎng)站和軟件就是服裝數(shù)字化設(shè)計(jì)和虛擬展示的平臺(tái)基礎(chǔ)。 目前市面上的數(shù)字化服裝設(shè)計(jì)及虛擬展示平臺(tái)根據(jù)使用對(duì)象的不同，主要分為面向設(shè)計(jì)師、生產(chǎn)者和面向消費(fèi)者兩種。

伴隨著消費(fèi)者要求多元化和時(shí)尚產(chǎn)業(yè)的迅速更新?lián)Q代，第一類面向設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)展示平臺(tái)在人體三維建模、服裝建模、實(shí)感渲染等方面做了大量準(zhǔn)備，將重點(diǎn)放在了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)操作、優(yōu)化服裝3D虛擬展示和增強(qiáng)真實(shí)感渲染上。 如CLO 3D 軟件為專業(yè)設(shè)計(jì)者提供精細(xì)化設(shè)計(jì)操作；Browzwear 則提供了3D/2D 同步工具和資源豐富的虛擬服飾部件庫，使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化、展示方便。 此外，國內(nèi)外還涌現(xiàn)了不少優(yōu)秀的類似平臺(tái)，如EFI Optitex、Tailornova、凌笛style3d、Marvelous Designer、Browzwear 旗下的Lotta 等。 這些平臺(tái)為縮短設(shè)計(jì)周期，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)師與顧客的并行設(shè)計(jì)提供了極大便利[22]，在服裝生產(chǎn)銷售行業(yè)內(nèi)的普及度正在逐漸擴(kuò)大。

同時(shí)，隨著人們對(duì)于個(gè)性化服飾的需求的不斷提升，以消費(fèi)者為服務(wù)對(duì)象的服裝設(shè)計(jì)及虛擬展示平臺(tái)被持續(xù)且深入地進(jìn)行開發(fā)。 該類設(shè)計(jì)平臺(tái)目前以線上平臺(tái)為主，提供“登錄網(wǎng)站→選擇服裝類型→根據(jù)虛擬展示效果進(jìn)行部件化設(shè)計(jì)”的基本流程。 國內(nèi)出現(xiàn)了如云衣定制、酷特云藍(lán)、博克服裝定制等針對(duì)男女裝日常服飾的展示平臺(tái)，也出現(xiàn)了主推古風(fēng)和二次元服裝的展示定制平臺(tái)如于歸等，后者主要面向小眾顧客群體。 國外市面上較為流行的有主打男裝的Hockerty 和Woodies Clothing、主攻女裝的Sumissura、以襯衫類為主的Tailor store和Modern Tailor、主打T 恤的Spreadshirt 等線上平臺(tái)。 但是由于技術(shù)限制，在這些以面向消費(fèi)者為主的服裝定制及虛擬展示平臺(tái)中，還存在可供設(shè)計(jì)展示的種類較少，展示角度不全面的問題，仍具有較大的發(fā)展空間。

3 典型服裝虛擬設(shè)計(jì)與展示系統(tǒng)

3.1 國內(nèi)數(shù)字化服裝設(shè)計(jì)應(yīng)用平臺(tái)

3.1.1 凌笛

凌笛style3D 平臺(tái)的受眾廣泛，對(duì)設(shè)計(jì)師、消費(fèi)者還是服裝供貨商、進(jìn)貨商都適用，服飾類型、面料種類多樣。 有部件化改造模塊，可以對(duì)袖口、衣領(lǐng)等各個(gè)部件進(jìn)行面料、繡花、文字等的更換，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制的目的，同時(shí)可以通過360°旋轉(zhuǎn)查看衣物的各個(gè)細(xì)節(jié)，改變服飾的穿著背景等操作，更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)服裝的細(xì)節(jié)展示以及實(shí)現(xiàn)與周圍環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

對(duì)于設(shè)計(jì)師來說，可以快速高效地將二維設(shè)計(jì)稿轉(zhuǎn)換為三維模型進(jìn)行效果展示；對(duì)服裝生產(chǎn)商和購買商來說，則可以較為直觀的了解服裝的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和整體效果，加強(qiáng)了溝通效率。 但缺少尺寸數(shù)據(jù)的收集，虛擬形象也無法輕易改變。 系統(tǒng)應(yīng)用方案如圖1 所示。

圖1 凌笛系統(tǒng)應(yīng)用方案

3.1.2 云衣定制

云衣定制專注于職業(yè)正裝的定制，實(shí)現(xiàn)了一人一版、專屬設(shè)計(jì)，一定程度上整合了部分服裝行業(yè)資源，對(duì)于設(shè)計(jì)師和生產(chǎn)銷售商來說也是一個(gè)較好的平臺(tái)。 平臺(tái)有量體環(huán)節(jié)，消費(fèi)者可以直接輸入自己的各項(xiàng)身體尺寸數(shù)據(jù)，也可以預(yù)約進(jìn)行線下量體，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 但在服裝定制方面，只能對(duì)男士服裝進(jìn)行部件化設(shè)計(jì)改造，對(duì)于女士服裝只能改變面料。 雖然實(shí)現(xiàn)了服裝的3D 虛擬展示，但是遺憾的是無法創(chuàng)建虛擬形象，不能體現(xiàn)服裝的上身效果。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式如圖2 所示。

圖2 云衣定制系統(tǒng)應(yīng)用方案

3.1.3 酷特云藍(lán)

酷特云藍(lán)產(chǎn)品種類不多，專注于男裝，特別是男士正裝。 有自主設(shè)計(jì)板塊且對(duì)于樣式面料等都有簡(jiǎn)要介紹，方便了消費(fèi)者的選擇，可以進(jìn)行3D展示甚至里料展示，操作方便；設(shè)計(jì)全程可以與專業(yè)著裝顧問進(jìn)行溝通交互，從較為專業(yè)的眼光來設(shè)計(jì)自己的衣服，可以隨時(shí)保存設(shè)計(jì)好的半成品或成品，便于下次繼續(xù)設(shè)計(jì)；售后服務(wù)較完善，可以直接進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式如圖3 所示。

圖3 酷特云藍(lán)系統(tǒng)應(yīng)用方案

3.2 國外數(shù)字化服裝設(shè)計(jì)應(yīng)用平臺(tái)

3.2.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件Browzwear

Browzwear 公司為服裝數(shù)字化設(shè)計(jì)和虛擬展示建立了多種平臺(tái)，通過使用它旗下的軟件工具，設(shè)計(jì)師可以進(jìn)行參數(shù)化的人體建模，利用3D/2D 同步工具和資源豐富的虛擬服飾部件庫，進(jìn)行更簡(jiǎn)單的數(shù)字化設(shè)計(jì)。 先進(jìn)的光線追蹤渲染技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)3D 仿真，創(chuàng)建逼真的圖像，從而明確不同的位置、剪裁等操作所呈現(xiàn)的效果。 但是軟件專業(yè)性較強(qiáng)，使用費(fèi)用高，目前只適用于服裝企業(yè)中的設(shè)計(jì)師等專業(yè)人員。 普通消費(fèi)者很難通過平臺(tái)體會(huì)到數(shù)字化設(shè)計(jì)和虛擬展示帶來的便捷。

3.2.2 線上設(shè)計(jì)平臺(tái)Tailor store

瑞典線上設(shè)計(jì)平臺(tái)Tailor store 面向廣大消費(fèi)者，主營襯衫、西裝、polo 衫類服飾。 用戶打開頁面，登錄賬號(hào)后，通過點(diǎn)擊頁面標(biāo)題選擇服飾類型，進(jìn)入相應(yīng)的局部細(xì)節(jié)定制和服飾展示頁面。 以襯衫為例，可定制的面料種類花色有超過一百種，可定制的部件包括領(lǐng)、袖、袖口、門襟、口袋、背部樣式等。 服飾組合設(shè)計(jì)的過程中會(huì)在3D 虛擬展示中進(jìn)行實(shí)時(shí)改變。 但該網(wǎng)站上服裝種類較為單一，且只有尺寸固定的服裝正面的3D 虛擬展示，沒有真實(shí)人體模型的穿著效果，很難讓消費(fèi)者產(chǎn)生代入感。

3.2.3 線上設(shè)計(jì)平臺(tái)Hockerty&Sumissura

Hockerty&Sumissura 也是消費(fèi)者可以直接接觸到的設(shè)計(jì)平臺(tái)之一。 Hockerty 主營男裝，Sumissura主營女裝，服裝種類較為豐富。 進(jìn)入網(wǎng)頁后選擇服飾類型，然后進(jìn)入虛擬展示和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)界面，消費(fèi)者可以通過過濾器根據(jù)季節(jié)、顏色、材料等對(duì)百種面料進(jìn)行篩選，方便選擇。 所有服飾都具備3D 虛擬展示的效果，且部分服飾有人體模型穿著的效果，用戶可以從正面、背面、側(cè)面三個(gè)方向和折疊狀態(tài)下觀察服裝效果。 人體模型并不能根據(jù)用戶尺寸而改變，有穿著效果的直觀感受，但并不靈活。

4 結(jié)語

本文簡(jiǎn)要說明了數(shù)字化服裝及服裝虛擬展示技術(shù)的研究背景及發(fā)展意義，分析了數(shù)字化技術(shù)在服裝業(yè)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。 服裝業(yè)的數(shù)字化、智能化技術(shù)以及3D 虛擬展示技術(shù)越來越成為一種時(shí)代發(fā)展潮流，國內(nèi)外出現(xiàn)了許多服裝定制及虛擬展示平臺(tái)，廣受設(shè)計(jì)師、消費(fèi)者及企業(yè)的青睞。 這些平臺(tái)大大縮短了服裝產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)再到銷售的時(shí)間，滿足了人們對(duì)服裝個(gè)性化的需求，讓消費(fèi)者足不出戶通過網(wǎng)絡(luò)就能實(shí)現(xiàn)虛擬試衣。 但這些平臺(tái)目前仍存在一些問題，如：現(xiàn)有的服裝設(shè)計(jì)平臺(tái)以網(wǎng)站為主，移動(dòng)客戶端軟件數(shù)目較少，功能齊全的軟件更是少之又少；以消費(fèi)者為用戶對(duì)象的設(shè)計(jì)平臺(tái)，缺乏人體模特穿戴效果的虛擬展示和多角度展示，不能實(shí)現(xiàn)三維人體造型的個(gè)性化。 這些設(shè)計(jì)平臺(tái)以男士正裝為主，女士服裝品類較為單一；對(duì)西裝、襯衫等服裝的三維服裝設(shè)計(jì)技術(shù)已較為成熟，而在一些款式多變、品種豐富的服裝設(shè)計(jì)及展示中，卻無法滿足大多數(shù)人的日常需求。

服裝虛擬展示技術(shù)在服裝個(gè)性化定制及數(shù)字化服裝行業(yè)有著十分廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。 國內(nèi)外各虛擬展示平臺(tái)在以上提出的有待完善的方面仍有很大的進(jìn)步空間，而這也成為了服裝業(yè)新的研究發(fā)展方向。 在未來，集設(shè)計(jì)、虛擬試穿、生產(chǎn)、線上購買及配送于一體的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用將逐漸成為服裝業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。