（無錫太湖學(xué)院，江蘇 無錫 214000）

服裝制造業(yè)是一種傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展歷史悠久，最早可追溯到一戰(zhàn)時(shí)期的第一次工業(yè)革命。二戰(zhàn)后，世界紡織生產(chǎn)也開始由英國(guó)轉(zhuǎn)移到美國(guó)、德國(guó)和日本等其他國(guó)家。20世紀(jì)70年代以后，服裝生產(chǎn)業(yè)逐漸向發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)移，如韓國(guó)、香港和臺(tái)灣等成為新型的工業(yè)化國(guó)家。隨后，80年代開始向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，并且發(fā)展非常迅速。到1994年，我國(guó)的紡織和服飾出口已經(jīng)升至世界第一位[1]。90年代以來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，服裝制造設(shè)備也在不斷地創(chuàng)新和改進(jìn)，發(fā)達(dá)國(guó)家服裝制造行業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷調(diào)整，已從勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向資本密集型、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)逐步轉(zhuǎn)變。

由于服裝制造業(yè)與人們最基本的生存需求緊密相關(guān)，任何一個(gè)國(guó)家都不能脫離服裝制造業(yè)，因此服裝制造業(yè)又被稱為"永恒產(chǎn)業(yè)"。服裝制造業(yè)的下游是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，而現(xiàn)代服裝制造業(yè)是技術(shù)與資本相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)。服裝制造業(yè)的這一特殊特點(diǎn)，決定著它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，必將成為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的對(duì)象。在國(guó)際紡織服裝行業(yè)格局發(fā)生變化，以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)能過剩的背景下，我國(guó)服裝制造行業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但同時(shí)也存在著進(jìn)一步的上升空間。

由于服裝的使用對(duì)象是人，人體就是服裝設(shè)計(jì)的重要對(duì)象，既使服裝款式千變?nèi)f化，但最終仍然受限于人人體結(jié)構(gòu)。不同的地區(qū)、不同的年齡、不同的性別、人體骨骼在運(yùn)動(dòng)和靜止的狀態(tài)下，在服裝上的表現(xiàn)形式都各不相同。只有深入觀察和理解人體結(jié)構(gòu)，才能充分發(fā)揮服裝藝術(shù)的作用。

人體尺寸的采集在服裝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中起著重要作用。美英和其他發(fā)達(dá)國(guó)家的人體測(cè)量系統(tǒng)比較完善，可以定期對(duì)人體大小數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、更新。我國(guó)在80年代也曾對(duì)成人進(jìn)行過一次測(cè)量，但時(shí)至今日，中國(guó)的體型已經(jīng)有很大的變化了。因此，人體相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是服裝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)行業(yè)值得研究的課題。在該數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，基于人工智能的三維虛擬試衣系統(tǒng)，將為服裝設(shè)計(jì)、定制和生產(chǎn)提供新的模式參考。

1 目前服裝行業(yè)存在的問題

1.1 設(shè)計(jì)偏差大，設(shè)計(jì)效率存在瓶頸

傳統(tǒng)服裝業(yè)的設(shè)計(jì)流程停留在設(shè)計(jì)師畫設(shè)計(jì)概念圖，將設(shè)計(jì)意圖口頭傳遞給打版師，打版師在實(shí)體人臺(tái)（各品牌人臺(tái)不同）上手工比對(duì)進(jìn)行2D制版，并且按傳統(tǒng)的固定比例進(jìn)行放碼（SML各尺碼）操作。設(shè)計(jì)過程全憑人工經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)步驟產(chǎn)生的誤差積累，導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)計(jì)偏差，不同的設(shè)計(jì)尺碼標(biāo)準(zhǔn)不同，各尺碼覆蓋率低，客戶體驗(yàn)感差。另外，傳統(tǒng)服裝企業(yè)缺乏體型數(shù)據(jù)、款式數(shù)據(jù)的有效積累，依靠人員經(jīng)驗(yàn)開發(fā)新款的時(shí)間和數(shù)量都存在很大瓶頸。

1.2 庫(kù)存及資金積壓嚴(yán)重

布料的過度消耗導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題。服裝行業(yè)仍停留在無目的設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-推銷的模式，而不是根據(jù)客戶需求生產(chǎn)。追求加大生產(chǎn)量減少單件成本的傳統(tǒng)方式導(dǎo)致原材料的過度消耗，生產(chǎn)資金投入巨大，而生產(chǎn)后滯銷又帶來庫(kù)存積壓?jiǎn)栴}。據(jù)UNFCCC統(tǒng)計(jì)，全世界二氧化碳排放量8%來自于服裝業(yè)，超過了航空業(yè)和運(yùn)輸業(yè)的總和。服裝業(yè)是地球上污染最大的十大產(chǎn)業(yè)之一，制作一件純棉T恤所需的水幾乎相當(dāng)于一個(gè)人一年的飲水量。

1.3 人工成本高

紡織服裝行業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，人工成本占比明顯高于其他先進(jìn)制造業(yè)等行業(yè)。較高的人工成本，會(huì)大大降低企業(yè)的盈利能力。

1.4 管理成本高

原材料價(jià)格上漲、企業(yè)招工難、人員流動(dòng)性大、新生代的年輕人不愿從事相關(guān)職業(yè)、企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)壓力大等因素，導(dǎo)致企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)管理成本不斷增大。

針對(duì)以上問題，服裝企業(yè)一直在探索智能轉(zhuǎn)型，但是目前的轉(zhuǎn)型方式普遍停留在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能制造，沒有解決根本問題。而直面消費(fèi)者的按需生產(chǎn)模式、生產(chǎn)線前端設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的精細(xì)數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)型需要專業(yè)IT人士、圖形學(xué)專家、算法工程師等高科技人才的合作，但這些都不是服裝企業(yè)的強(qiáng)項(xiàng)。

國(guó)際上，服裝行業(yè)設(shè)計(jì)3D模擬呈現(xiàn)已成趨勢(shì)，越來越多的動(dòng)畫設(shè)計(jì)師、IT工程師進(jìn)入時(shí)裝設(shè)計(jì)行業(yè)，利用3D模擬技術(shù)縮短服裝新款開發(fā)周期。環(huán)保的理念也為各個(gè)品牌所推崇。但是，設(shè)計(jì)偏差仍然存在。

總體來說，從消費(fèi)者需求出發(fā)，將服裝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)化后，通過數(shù)碼化虛擬呈現(xiàn)，精準(zhǔn)把控設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)，做到所見即所得，實(shí)現(xiàn)按需生產(chǎn)的環(huán)?？沙掷m(xù)模式，是解決行業(yè)資源浪費(fèi)、庫(kù)存積壓、資金浪費(fèi)、設(shè)計(jì)瓶頸等問題的根本方法，也是全球科技工作者和時(shí)尚工作者正在合作攻克的技術(shù)難題。

2 服裝定制行業(yè)存在問題的解決方法

針對(duì)服裝定制行業(yè)存在的問題，下面從高精度掃描虛擬建模系統(tǒng)、基于人體數(shù)據(jù)演算優(yōu)化的數(shù)碼人臺(tái)生成、3D服裝設(shè)計(jì)制版、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、衣服模型3D虛擬重建、面料物理特性的模擬等步驟逐一說明其技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

2.1 高精度掃描虛擬建模系統(tǒng)

虛擬建模系統(tǒng)是利用三個(gè)掃描立柱集成多個(gè)日本原產(chǎn)高精度攝像頭，通過無輻射的自然光2s拍攝，獲取人體150萬個(gè)點(diǎn)群，通過算法自動(dòng)建模還原真實(shí)人體形態(tài)，并計(jì)算關(guān)鍵部位尺寸，形成3D通用的obj格式文件。該文件格式既可導(dǎo)入3D設(shè)計(jì)制版軟件進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計(jì)步驟，也可經(jīng)修正后生成消費(fèi)者個(gè)人3D人像，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的虛擬試穿[2]。

2.2 基于人體數(shù)據(jù)演算優(yōu)化數(shù)碼人臺(tái)的生成

人臺(tái)是后續(xù)設(shè)計(jì)制版等步驟的源頭，其精準(zhǔn)度決定最終服裝成品能否符合市場(chǎng)需求。一方面，中科數(shù)泰技術(shù)公司通過收集海量的中、日女性體型數(shù)據(jù)，率先建立了亞洲成年女性人體數(shù)據(jù)庫(kù)，并以此為基準(zhǔn)，經(jīng)過長(zhǎng)期大量精細(xì)的對(duì)比運(yùn)算，按照國(guó)家、地區(qū)、年齡、體型特征進(jìn)行分類、分析并優(yōu)化，得出最具覆蓋性的優(yōu)化數(shù)據(jù)，制作出獨(dú)一無二的數(shù)碼人臺(tái)模型——“黃金?！?。在這個(gè)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行的服裝設(shè)計(jì)和版樣制作，可以使成衣的尺寸與人體精準(zhǔn)吻合。另一方面，公司借助掃描系統(tǒng)和演算技術(shù)，可為服裝行業(yè)的企業(yè)定制數(shù)碼人臺(tái)。既可掃描客戶指定實(shí)體人臺(tái)，經(jīng)過修正得出數(shù)碼人臺(tái)，也可掃描特定群體或者典型個(gè)體消費(fèi)者，經(jīng)過演算修正制作出更具針對(duì)性的數(shù)碼人臺(tái)，以確保后續(xù)設(shè)計(jì)制版源頭的精確性。

2.3 3D服裝設(shè)計(jì)制版

運(yùn)用3D虛擬立裁手法，能將服裝的數(shù)據(jù)精度細(xì)化至百萬分之一米，設(shè)計(jì)制版效率提升幾十倍，從科學(xué)的角度掌控服裝的尺碼和切割線的布局。目前世界范圍內(nèi)的各種制造行業(yè)能夠使用最先進(jìn)的SIGGRAPH技術(shù)進(jìn)行多品種生產(chǎn)的實(shí)例基本還未出現(xiàn)，服裝行業(yè)已經(jīng)成為最有可能通過這種方式實(shí)現(xiàn)升級(jí)突破的行業(yè)。

2.4 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

目前，服裝行業(yè)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)都沒有進(jìn)行系統(tǒng)化整理，各個(gè)版師的不同設(shè)計(jì)難以形成企業(yè)的固定資產(chǎn)，設(shè)計(jì)制版數(shù)據(jù)經(jīng)常隨著人員的流動(dòng)而流失，造成品牌廓形的變動(dòng)，加劇設(shè)計(jì)尺寸的混亂。要解決這些問題，必須建立服裝部件可替換的服裝版型數(shù)據(jù)庫(kù)。要做到服裝部件的自由替換，就必須要遵守相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)；要對(duì)接后續(xù)衣服模型的自動(dòng)3D虛擬重建，也必須根據(jù)系統(tǒng)要求建立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)。中科數(shù)泰團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長(zhǎng)期的摸索，總結(jié)出設(shè)計(jì)制版必須要遵循的規(guī)則。服裝版樣數(shù)據(jù)庫(kù)建立的標(biāo)準(zhǔn)與方式，是該公司獨(dú)有的核心技術(shù)之一。

2.5 面料物理特性的模擬與服裝模型3D虛擬重建

虛擬試穿系統(tǒng)是一個(gè)新興領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。該系統(tǒng)使用國(guó)際先進(jìn)面料物理特性擬真技術(shù)，通過織物掃描儀，讀取面料物理特性，以數(shù)碼影像還原表現(xiàn)織物的厚薄、軟硬、輕重、色彩圖案、光澤等質(zhì)感。服裝模型3D虛擬重建中融入自動(dòng)化運(yùn)算程序，無需手動(dòng)一件一件虛擬縫合，而是通過導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，快速高效地實(shí)現(xiàn)了不同尺碼、不同款式的服裝自動(dòng)建模，這是目前國(guó)際市場(chǎng)上唯一做到自動(dòng)建模的虛擬試穿系統(tǒng)。

虛擬試穿系統(tǒng)可調(diào)取標(biāo)準(zhǔn)虛擬人像或消費(fèi)者自己掃描的真實(shí)人像，在人像基礎(chǔ)上選擇號(hào)型，核實(shí)虛擬試穿效果，真正消除賣家秀與買家秀的問題[3]。

3 結(jié)語

服裝產(chǎn)業(yè)是唯一一個(gè)停留在手工畫圖、手工比對(duì)的傳統(tǒng)行業(yè)，即使是理念相對(duì)先進(jìn)的品牌，也還只是利用二維的CAD軟件進(jìn)行輔助制版。從設(shè)計(jì)到打版再到虛擬試穿、客戶確認(rèn)、生產(chǎn)交付，由于每一個(gè)環(huán)節(jié)執(zhí)行的人和工具不同，所以每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生誤差，這些誤差疊加起來就會(huì)產(chǎn)生買家秀賣家秀的巨大差距，給客戶帶來雙倍的失落感。以商家決定審美的時(shí)代已經(jīng)過去，不從消費(fèi)者的源頭尋求突破，只會(huì)陷入資源消耗、過量生產(chǎn)、庫(kù)存和資金積壓嚴(yán)重的惡性循環(huán)，加劇行業(yè)的惡性競(jìng)爭(zhēng)因此將先進(jìn)的人工智能三維虛擬試衣系統(tǒng)應(yīng)用到服裝定制和生產(chǎn)中已迫在眉睫。