張 輝，信曉瑜，馬嘉琪，周 曼，李亞男

(1.新疆大學(xué) 紡織與服裝學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046； 2.伊犁師范大學(xué) 霍爾果斯商學(xué)院,新疆 伊寧 835000)

尼雅遺址位于新疆民豐縣境內(nèi)，曾是漢代絲綢之路上的交通要沖，從中出土的服裝保存完好、紋樣多變、色彩鮮艷，顯示了漢晉西域服裝豐富的文化內(nèi)涵，折射出古代精絕國服飾風(fēng)貌[1]。目前對這些出土服裝的研究多以服裝形制、結(jié)構(gòu)、紋樣色彩等為主[2-3]，出土服裝十分珍貴且易受損傷，不利于文博單位展覽陳列。隨著計(jì)算機(jī)科技的進(jìn)步，服裝數(shù)字化技術(shù)為出土文物保護(hù)提供了新的技術(shù)支持[4-5]，利用三維服裝設(shè)計(jì)軟件，可快速完成出土服裝虛擬復(fù)原工作，與傳統(tǒng)實(shí)物復(fù)原相比，出土服裝虛擬復(fù)原展示具有直觀靈活、便于修改、成本較低等優(yōu)勢，且虛擬復(fù)原服裝可在數(shù)字化平臺進(jìn)行展示和推廣，有利于出土服裝文物的保護(hù)研究和文化傳承。

虛擬復(fù)原效果的評價(jià)目前并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般采用定性、主觀的方法完成，具有模糊和不確定性，結(jié)論的科學(xué)性難于保證。同時(shí)評價(jià)出土服裝虛擬復(fù)原效果的影響因素也是多方面的，僅從某一方面對其進(jìn)行評價(jià)并不合理，應(yīng)多方面考慮影響復(fù)原效果的不同因素進(jìn)行綜合評價(jià)?；诖?，本文使用模糊數(shù)學(xué)的方法，結(jié)合層次分析法完成對尼雅出土服裝虛擬復(fù)原效果的綜合評價(jià)。

1 服裝復(fù)原

1.1 形制分析

“黃藍(lán)方格紋”錦袍是尼雅遺址中保存較好的一件袍服，有表里2層，外層使用方格紋織錦，里層使用絹，交領(lǐng)左衽、袖子緊窄、下擺寬大，側(cè)縫處開衩，衣身通長122 cm、通袖長225 cm[6]，如圖1所示?？楀\采用二色錦織法織成，將2組經(jīng)線與1組緯線相互交織形成二重經(jīng)錦，甲、乙經(jīng)分區(qū)域分別使用藍(lán)/綠，黃/絳2種顏色，間隔1 cm交替顯花，錦面紋樣呈現(xiàn)黃、藍(lán)、綠、絳4種不同顏色的正方形方格，顏色較為豐富[7]。

圖1 “黃藍(lán)方格紋”錦袍Fig.1 Brocade robe with yellow and blue checkered motifs

圖1示出，“黃藍(lán)方格紋”錦袍形制為交領(lǐng)左衽、袖子收口較窄、下擺側(cè)縫處開衩?！白篑拧笔莾蓾h時(shí)期游牧民族的典型服飾特點(diǎn)[8]，窄小的袖子既方便騎行，又提供更好的保暖性，寬大的下擺和側(cè)縫處開衩的設(shè)計(jì)同時(shí)增加了下肢的活動量，利于行動。該錦袍采用中國傳統(tǒng)的十字型平面結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出古代西域居民在面料幅寬受到限制的情況下，調(diào)整服裝形制以適應(yīng)游牧生活方式的嘗試[9]。該錦袍幅寬42 cm，內(nèi)幅41 cm，從圖1錦袍圖片可知，袖口左側(cè)和肩部右側(cè)、衣襟與衣身、下擺與衣身及側(cè)縫與衣身都存在明顯的縫合痕跡，應(yīng)是由衣片拼合而成，側(cè)縫處的裁片本為長方形，縫合時(shí)將其上端一角去除形成梯形，造型獨(dú)特。漢晉時(shí)期，剪刀的出現(xiàn)使得西域先民對服裝裁剪設(shè)計(jì)更加多樣化[10]，袖根、腋下及腰圍處出現(xiàn)了弧形造型，該錦袍腋下便采用這種弧形設(shè)計(jì)進(jìn)行裁剪。

1.2 數(shù)字化復(fù)原

根據(jù)上述錦袍形制的分析，使用富怡CAD繪制結(jié)構(gòu)圖，按照結(jié)構(gòu)圖尺寸提取裁剪樣板，得到衣身、袖部、衣襟、下擺插片樣板，如圖2所示，保存樣板文件為dxf格式。發(fā)掘報(bào)告記載男尸身高174 cm，采用CLO 3D軟件進(jìn)行參數(shù)化人體建模，其各部位尺寸分別為身高174 cm,頸圍40 cm,胸圍96 cm,腰圍84 cm, 臀圍95 cm。調(diào)整人模姿勢，方便后續(xù)的服裝試穿，建立的人模如圖3 (a)所示。

圖2 “黃藍(lán)方格紋”錦袍結(jié)構(gòu)及衣片F(xiàn)ig.2 Structure and pattern of brocade robe with yellow and blue checkered motifs. (a) Structure; (b) Pattern

導(dǎo)入繪制好的樣板，合理安排各樣板位置，如圖3(b)所示，按照實(shí)際縫合過程縫合衣片，縫制過程中注意縫線方向不能交叉，縫合后效果如圖3(c)所示。

圖3 衣片繪制與縫合Fig.3 Pattern drawing and stitching. (a) Model building; (b)Pattern arrangement; (c)Virtual suture

該錦袍上一共有黃、藍(lán)、綠、絳4種顏色，因取色位置不同，同一色彩會有少許差異，為使復(fù)原色彩更為準(zhǔn)確，借助CorelDRAW軟件提取錦袍圖片中4處不同位置同一顏色的色塊作為標(biāo)本色，如圖4(a)所示，利用交互式調(diào)和工具得到4處標(biāo)本色調(diào)和后的色彩，如圖4(b)所示，考慮到該錦袍年代久遠(yuǎn)，服裝顏色會氧化、褪色，調(diào)整混合后的色塊，最終得到的色彩如圖5所示。

圖4 色彩復(fù)原Fig.4 Color restoration. (a)Color block extraction position; (b)Color block mixing process

圖5 錦袍色彩Fig.5 Color of robe

使用Photoshop軟件對錦袍紋樣進(jìn)行復(fù)原，首先繪制邊長1 cm的網(wǎng)格，并在相應(yīng)位置填充顏色，通過濾鏡添加紋理效果，保存制作好的紋樣圖片。選擇CLO 3D面料庫中的絲綢面料，將紋理替換為制作好的紋樣圖片，反復(fù)調(diào)節(jié)面料物理屬性使復(fù)原效果更加真實(shí)。選中二維界面中的版片，將其克隆為內(nèi)層版片，克隆的版片安排于內(nèi)部，修改面料為絲綢材質(zhì)，調(diào)整顏色為黃色，完成錦袍里絹的制作，模擬后外層與內(nèi)層版片會自動縫合，調(diào)整模特姿勢和服裝模擬效果，如圖6所示。

圖6 復(fù)原效果Fig.6 Restoration effect. (a) Front; (b) Side; (c)Back

2 復(fù)原效果層次綜合評價(jià)模型建立

2.1 多層次模糊綜合評價(jià)理論

多層次模糊綜合評價(jià)[11]即將影響評價(jià)目標(biāo)的因素按照屬性分成若干層，將問題層次化，首先評判尾層內(nèi)部各個指標(biāo)，再逐層向上進(jìn)行高一層次的評判，最終得到評價(jià)結(jié)果，其具體步驟如下。

2.1.1 確定因素集與評語集

因素集是影響評價(jià)對象的不同因素的集合，U=[u1,u2,…,um]，滿足條件ui∩uj=[12]，將U中各因素按屬性分成若干子集ui=[ui1,ui2, …,uis]，i=1，2，…，m。

評價(jià)集是評價(jià)者對各因素可做出的評價(jià)結(jié)果的集合，V=[v1,v2,…,vn]。

2.1.2 確定各因素權(quán)重

按照層次分析法步驟，確定各層因素權(quán)重，首先構(gòu)建評價(jià)對象指標(biāo)體系，建立層次結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)標(biāo)度準(zhǔn)則得到同級因素兩兩比較重要性判斷矩陣，由判斷矩陣計(jì)算其最大特征值λmax并作一致性檢驗(yàn)，若通過一致性檢驗(yàn)，則可得到各因素權(quán)重[13]，其中一級指標(biāo)權(quán)重A=[A1,A2,…,An]，二級指標(biāo)權(quán)重ai=[ai1，ai2，…，ais]。

2.1.3 確定模糊評價(jià)矩陣

根據(jù)評價(jià)集n個評價(jià)尺度對ui中的指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，得到各指標(biāo)對評價(jià)集中元素的隸屬度，將評價(jià)結(jié)果用集合表示，得到評價(jià)矩陣Ri[14]。

2.1.4 模糊綜合評價(jià)

首先計(jì)算各子集綜合評價(jià)向量Bi，Bi=ai·Ri，得到一級評價(jià)矩陣B=(B1,B2, …,BI)T，再計(jì)算總目標(biāo)評價(jià)向量Z，Z=A·B。根據(jù)最大隸屬度原則，得到出土服裝數(shù)字化復(fù)原效果評價(jià)。

2.2 出土服裝虛擬復(fù)原效果評價(jià)體系

2.2.1 評價(jià)體系構(gòu)建

出土服裝虛擬復(fù)原是基于實(shí)物、圖片和文獻(xiàn)對原物原貌的再現(xiàn)，因此進(jìn)行出土服裝虛擬復(fù)原時(shí)，需還原服裝的結(jié)構(gòu)、款式、色彩、紋樣等信息，綜合這些因素確定出土服裝復(fù)原效果評價(jià)體系，如表1所示。評價(jià)指標(biāo)體系包括總目標(biāo)因素層和子目標(biāo)因素層，總目標(biāo)U為出土服裝復(fù)原效果，總目標(biāo)因素層為整體形制u1、服裝結(jié)構(gòu)u2、服裝面料u3、服裝工藝u4，子目標(biāo)層為服裝廓形u11、服裝款式u12、衣身結(jié)構(gòu)u21、衣袖結(jié)構(gòu)u22、領(lǐng)部結(jié)構(gòu)u23、腋下結(jié)構(gòu)u24、下擺結(jié)構(gòu)u25、面料性能u31、面料色彩u32、紋樣圖案u33、布料拼接u41、系帶方式u42、里料處理u43。

表1 尼雅出土服裝虛擬復(fù)原效果評價(jià)體系Tab.1 Evaluation system of virtual restoration effect of garments unearthed in Niya

2.2.2 出土服裝虛擬復(fù)原效果評價(jià)集

評價(jià)集是評價(jià)人員對各層指標(biāo)評價(jià)的集合，對不同指標(biāo)的評價(jià)往往不同[15]。根據(jù)出土服裝復(fù)原效果，設(shè)定評價(jià)集V=[V1,V2,V3,V4,V5]，其中V1=非常好，V2=好，V3=一般，V4=差，V5=非常差，即出土服裝復(fù)原效果指標(biāo)的評價(jià)集為V=[非常好，好，一般，差，非常差]。

2.2.3 確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)

不同指標(biāo)對出土服裝虛擬復(fù)原效果評價(jià)的影響程度不同，因此確定各指標(biāo)的權(quán)重十分重要。本文采用層次分析法(AHP)求各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重。

2.2.3.1構(gòu)建判斷矩陣

應(yīng)用9分位標(biāo)度法，邀請10位行業(yè)專家組成專家組，采取線上問卷形式對尼雅出土服裝虛擬復(fù)原效果各層次指標(biāo)兩兩進(jìn)行重要度比較，其中1，3，5，7，9表示指標(biāo)兩兩比較結(jié)果為同等重要、稍微重要、明顯重要、強(qiáng)烈重要和極端重要，2、4、6、8介于相鄰標(biāo)度之間，具體含義如表2所示。

表2 判斷矩陣標(biāo)度Tab.2 Judgment matrix scaling

整理每位專家的評分結(jié)果，可以得到判斷矩陣G，G1是目標(biāo)層下各因素(u1,u2,u3,u4)兩兩比較判斷矩陣，G21是u1的各下屬因素(u11,u12)的兩兩比較判斷矩陣，G22是u2的各下屬因素(u21,u22,u23,u24,u25)的兩兩比較判斷矩陣，G23是u3各下屬因素(u31,u32,u33)的兩兩比較判斷矩陣，G24是u4各下屬因素(u41,u42,u43)的兩兩比較判斷矩陣。如第1位專家對目標(biāo)層下各因素賦分結(jié)果，服裝結(jié)構(gòu)與整體形制的比較結(jié)果介于同等重要和稍微重要之間、整體形制與服裝面料的比較結(jié)果為同等重要、整體形制與服裝工藝的比較結(jié)果介于同等重要和稍微重要之間、服裝結(jié)構(gòu)與服裝面料的比較結(jié)果介于同等重要和稍微重要之間、服裝結(jié)構(gòu)和服裝工藝的比較結(jié)果為明顯重要、服裝面料與服裝工藝的比較結(jié)果為同等重要，根據(jù)賦分結(jié)果得到的判斷矩陣如下：

2.2.3.2計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)

采用特征向量法計(jì)算權(quán)重，以矩陣G為例，其最大特征根λmax=4.086 8，相應(yīng)的特征向量w=(0.218 4,0.467 7,0.187 5,0.126 4)，根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：CI表示一致性指標(biāo)，n表示矩陣階數(shù)。

計(jì)算得CI=0.028 93，已知RI=0.90，則一致性比例CR=CI/RI=0.032 5<0.1，通過一致性檢驗(yàn)[16]，因此一級指標(biāo)權(quán)重系數(shù)A=(0.218 4,0.467 7,0.187 5,0.126 4)。用同樣的方法可得到二級指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，將各專家評分結(jié)果進(jìn)行綜合，得到各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，如表3所示。

表3 出土服裝復(fù)原效果指標(biāo)權(quán)重系數(shù)Tab.3 Weight of restoration effect index of unearthed clothing

由表中數(shù)據(jù)可得，A=(0.285 1，0.334 7，0.164 4，0.215 9 )，a1=(0.486 7，0.513 3)，a2=(0.311 1，0.213 7，0.225 1，0.121 6，0.128 5)，a3=(0.524 6，0.206 0，0.269 5)，a4=(0.500 9，0.207 2，0.291 9)。

3 應(yīng) 用

3.1 建立單因素模糊評價(jià)矩陣

為了使出土服裝數(shù)字化復(fù)原效果評價(jià)結(jié)果具有較高的客觀性，采用問卷調(diào)查法對二級指標(biāo)中各元素進(jìn)行評價(jià)，對收集到的問卷結(jié)果進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)，得到的結(jié)果如表4所示。

表4 “黃藍(lán)方格紋”錦袍虛擬復(fù)原效果評價(jià)統(tǒng)計(jì)Tab.4 Evaluation and statistics of virtual restoration effect of brocade robe with yellow and blue checkered pattern

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，得到二級單因素模糊綜合評價(jià)矩陣：

3.2 模糊綜合評價(jià)

Ri中每一行表示評價(jià)出土服裝數(shù)字化復(fù)原效果時(shí)，從不同的因素考察各等級模糊子集的隸屬程度，根據(jù)多級模糊綜合評價(jià)理論，用相應(yīng)的模糊權(quán)向量對Ri進(jìn)行綜合，即可獲得模糊綜合評價(jià)結(jié)果B[11]。

根據(jù)公式Bi=ai·Ri，可求得二級指標(biāo)模糊綜合評價(jià)結(jié)果：

同理可得：B2=a2·R2=(0.379 80.502 4 0.100 8 0.014 4 0.002 6)，B3=a3·R3=(0.352 1 0.530 8 0.097 1 0.005 4 0.014 6)，B4=a4·R4=(0.394 8 0.464 7 0.124 2 0.010 1 0.006 2)。

由B1、B2、B3、B4計(jì)算結(jié)果可知“黃藍(lán)方格紋”錦袍整體形制的虛擬復(fù)原效果為好，其隸屬度是47.37%，服裝結(jié)構(gòu)的虛擬復(fù)原效果為好，其隸屬度是50.24%，服裝面料的虛擬復(fù)原效果為好，其隸屬度是53.08%，服裝工藝的虛擬復(fù)原效果為好，其隸屬度是46.47%。

再根據(jù)一級指標(biāo)的權(quán)重向量A=(0.285 1，0.334 7，0.164 4，0.215 9)，計(jì)算該錦袍虛擬復(fù)原效果評價(jià)結(jié)果：

根據(jù)尼雅出土服裝虛擬復(fù)原效果評價(jià)體系，復(fù)原效果指標(biāo)分為非常好、好、一般、差、非常差5個評價(jià)等級，由模糊綜合評價(jià)計(jì)算結(jié)果Z得，隸屬于“非常好”等級的隸屬度是37.64%，隸屬于“好”等級的隸屬度是49.08%，隸屬于“一般”等級的隸屬度是11.47%，隸屬于“差”等級的隸屬度是1.08%，隸屬于“非常差”等級的隸屬度是0.73%，隸屬于“好”等級的隸屬度最高，如圖7所示，按照最大隸屬度原則，“黃藍(lán)方格紋”錦袍虛擬復(fù)原效果為好。

圖7 綜合評價(jià)結(jié)果Fig.7 Comprehensive evaluation result

4 結(jié)束語

本文利用數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了尼雅出土“黃藍(lán)方格紋”錦袍的虛擬復(fù)原，結(jié)合層次分析法和模糊綜合評價(jià)，全面考慮影響評價(jià)結(jié)果的各種因素，建立尼雅出土服裝虛擬復(fù)原效果綜合評價(jià)體系，成功運(yùn)用到尼雅出土“黃藍(lán)方格紋”錦袍虛擬復(fù)原效果評價(jià)中，結(jié)果表明，該錦袍虛擬復(fù)原效果隸屬于等級“好”的隸屬度最高。相比于單純的主觀評價(jià)，層次分析法模糊綜合評價(jià)將定性與定量分析結(jié)合起來，減少主觀判斷的模糊性，具有較強(qiáng)的科學(xué)性，評價(jià)結(jié)果可信度較高，可為未來古代服飾服裝虛擬復(fù)原效果的評價(jià)提供借鑒。