服装设计生产中3D技术的应用

邢云凡

摘 要：随着计算机科学的发展，特别是3D扫描技术在服装设计中的应用，实现了智能建模，而这在传统的设计方法中是不可能实现的。本文基于新的3D技术，通过款式建模的形式可以扩展设计思维和方法，形成更为合理的服装结构，指导服装生产模式的革新。并且随着媒介及计算机技术的改进，将会有更多的创新形式应用到服装的设计与开发中。

关键词：3D扫描 交互设计 服装设计与开发 服装试衣 人体建模

目前，3D技术在中国得到了政府的大力支持。中国制造业必须紧紧依靠深化改革和创新的推动来促进其由大变强，从而推动了3D技术在中国的发展。本文基于3D扫描技术，以女士衬衫为例，对服装的设计与开发进行探讨研究。目的是在3D时代，通过一个新的创意思维来改变传统的设计模式。

1  基于3D扫描技术的交互服装设计

随着虚拟现实技术、计算机视觉以及计算机图形学的进步，交互服装设计吸引了人们的注意，它是服装技术的创新，是未来服装设计的发展趋势。在交互服装设计中，基于3D扫描技术构建的3D虚拟人体模型被用来即时显示设计阶段的服装，并且在整个工作流程中，它都是至关重要的一部分。

全新的交互设计发展过程包括5个对象：人体、虚拟人体模型、3D服装、2D纸样、实体服装。首先，通过现代的3D扫描系统捕捉人体的点云数据，作为构建3D虚拟模型的基本输入。再依照最初的设计草图，运用相关的设计软件将服装纸样画在上面。接着可以使用最新的3D试衣软件CLO3D，将2D纸样直接生成为3D虚拟服装。确定最终的3D服装效果后，可以使用CATIA（Computer AidedTri-Dimensional Interface Application）软件对3D服装进行展开形成2D服装纸样。最后可以将2D纸样投入工业化生产中，进行批量生产。在整个过程中，有8个交互，3个传统的交互技术用于虚拟人体模型，分别是服装试衣、面料仿真、质感、数据扫描和服装的展开。生产和实体检验交互在服装设计工业中是较为传统的实践。

2基于3D扫描技术的服装设计开发

2.1 衬衫体系的开发探索

2.1.1基于虚拟人体的基础衬衫建模

在3D虚拟人体模型的基础上，截取人体模型的上半身曲面，结合自动提取与手工定义两种方式，从PHBC人体模型上获取人体特征信息，实现对人体关键点及线的提取，并对人体关键部位进行放量，如胸围、腰围、臀围等，以保证服装的合体性。并调整B样条曲线进行基础衬衫的虚拟设计，生成基础衬衫模型

2.1.2基础衬衫的3D曲面展开

由于人体的不规则性，一件合体的衬衫肯定存在一定的分割线，分割线的位置和造型由设计的款式决定。首先将处理好的基础衬衫曲面导入CATIA软件，选择自由风格设计平台，在基础衬衫曲面上绘制出分割线。绘制完成后转换到线框和曲面设计平台，选择已展开外形中的展开曲面操作，选择要展开的曲面，并设置展开时的参照点和展开方向，这里将分割时有公共点的曲面在展开时选择同一个参照点，这样能减少调整时找不到拼接点的情况。

此外为了使得到的曲面都分布在同一个平面上，在展开操作界面上要选择同一个平面，在该实验中前后片选择的均是ZX平面，展开的方向均是Z轴方向。展开后需要统一调整位置形成一个完整的纸样。经过上述这些过程得到的净体前后片曲面的展开纸样（图6）。

2.1.3基于基础衬衫的款式拓展

进行衬衣款式的拓展时，除了结构性的分割线设计外，设计师经常会用到很多的装饰性分割设计，生成不同的服装款式。图7均是在基础衬衫模型的基础上进行的款式拓展。这里分割线的获得方式可以有两种：在展开的基础衬衫纸样上进行线条的分割;在基础衬衫曲面上进行分割。本研究基于基础衬衫模型在CATIA系统中重新进行不同的分割加量处理，这种结构拓展设计获得纸样的方法，对一个模型做多种款式的再设计，省去重建模型的复杂步骤，节省大量的时间。同时也能提高服装制版的准确度，缩短设计和制版时间，缩短生产环节并减少成本。

3  结语

本文基于3D扫描系技术，首先对实验对象进行数字化扫描获得3D虚拟人体模型，接着对3D人体的上半身截面进行放量处理获得基础衬衫曲面，将基础衬衣曲面模型作为基础，进行不同的分割及切展加量，获得了多个款式不同的衬衣纸样，实现了衬衣模型的款式再设计。

参考文献：

[1]韦欢芸，周莉。基于3D掃描技术的裤结构虚拟设计与2D纸样转换[J].纺织导报，2014（8）：64-65.