基于AutoCAD参数化中式嫁衣样板的自动生成

周艳红， 江红霞， 陈 玲

1. 江南大学 纺织科学与工程学院， 江苏 无锡 214122； 2. 江南大学 设计学院， 江苏 无锡 214122)

婚礼服饰作为中国服饰文化的重要组成部分，有着深厚的文化底蕴与情感寄托。在中西方文化互融的今天，中式嫁衣悄然回归，嫁衣的个性化定制与文化元素的多样化结合已成为重要的服装设计理念。随着我国国际地位的日益提升，以及人们对优秀传统文化传承的渴望，传统中式婚服及改良中式婚服的需求日益增加[1]。另外，汉服服饰文化的传播巩固了中式嫁衣在现代婚礼中的地位，同时明星效应也在一定程度上引领了传统中式婚礼的潮流。目前，大多数研究者对中式嫁衣的婚俗服饰文化、思想演变及流行趋势等方面作了深入研究[2]，而对于中式嫁衣的款式结构及样板的自动生成研究较少。

目前，服装纸样参数化制版主要有2种途径：一种是利用升级版的服装专用CAD制图软件，如国产的博克服装CAD等；另一种是使用其他通用的强大绘图或数字图像处理软件，如利用MatLab数据可视化功能制图、AutoCAD参数化绘图以及AutoLISP程序编写制图等。早期参数化设计方法的提出与应用实现了服装纸样的自动设计[3-4]。近些年，AutoCAD的参数化功能实现了斜裁裙装纸样与个性化服装纸样的快速生成[5-6]，可规避二次开发工具的程序编写问题。目前，对服装纸样参数化生成的研究内容主要针对某种服装结构进行参数化设计，更偏向个性化定制和对样板结构的参数化处理[7-8]，如男衬衣原型参数化样板、新文化服装原型以及A型裙样板结构等的研究，即将用户对象的体型数据输入到预先设计的参数数据库中，根据数据变动驱使图形发生相应变化，最终生成用户所需纸样。依据裙腰围起翘量制约裙摆量大小与三围松量分配的设计原理[9-10]，结合AutoCAD的参数化功能将一款纸样通过修改部分参数使原始图形发生变化，进而实现一种款式到多种款式的纸样自动生成。同时通过对衣片各局部部位与衣身进行参数化模型构建，达到局部部位数据与整体图形相关联部位数据的同步、对应调整。

本文基于AutoCAD参数化方法，选取中式嫁衣为研究对象，首先比较分析龙凤褂、秀禾服、马来褂3款中式嫁衣的款式结构，然后采用单双圆弧对样板曲线进行定义，以龙凤褂为基本款、秀禾服和马来褂为变款，在对龙凤褂纸样进行参数化设计的基础上，进一步修改参数自动生成秀禾服和马来褂纸样，最后通过CLO3D软件虚拟试穿3款嫁衣，实现中式嫁衣的个性化设计及展示。

1 AutoCAD参数化制图原理

参数化制图原理首先通过几何约束定义图形各对象之间的位置关系，通过标注约束对图形各对象间的长度、角度或半径进行赋值或用函数表达式进行尺寸约束，通过自动约束程序识别图形线段位置关系并对图形位置进行自行约束，再结合绘图工具进行数字化制图。当修改初始数据时，这3种约束会使原图形快速且同时发生变化，从而有助于服装纸样的标准且瞬时自动生成。

本文尝试基于AutoCAD参数化功能，利用样板相关点和线的数学函数与几何关系，建立中式嫁衣纸样结构模型，进而实现样板的自动生成。

2 中式嫁衣的款式对比分析

经实地调查分析，目前市场上的中式嫁衣主要分为传统版和改良设计版的中式婚礼服。传统的中式婚礼服以褂裙和旗袍为主。褂裙中，流传最久远的为龙凤褂，其次是秀禾服与马来褂。龙凤褂作为中式嫁衣的典型款式，造型贴合体型，适合身材匀称或偏瘦的体型；秀禾服和马来褂款式结构上与龙凤褂很相似，但秀禾服版型最宽松，适合各类体型；马来褂是一款介于二者之间的，通常采用西式剪裁的中式嫁衣。3款中式嫁衣之间的主要区别如表1所示。

表1 3款中式嫁衣款式结构对比

在色彩上，龙凤褂的兴起最开始以浅金色为主，后根据图案刺绣级别分类，在红色底布上用金黄色丝线刺绣龙凤图案，图案覆盖面越多，整体的色调偏金色系，也代表该种类的龙凤褂级别越贵重。秀禾服的色调以大红色调为主，在面料上绣以花鸟鱼虫等吉祥图案，图案选择的颜色更丰富，但主色调仍以红色为主，其他色系为点缀。马来褂是中西结合的一款服装，在色彩选择方面范围更广，有香槟金、蓝、米白等亮浅色系，刺绣纹样和底色有较大的颜色反差，个性鲜明。

3 中式嫁衣样板原型的自动生成

中式嫁衣样板的原型选用新文化服装原型。上下装的号型分别为160/84A和160/68A。本文从样板曲线数学几何模型的建立、基本参数的设定及成衣模型的建立3个方面，逐步介绍如何建立衣身与各部件的关联，如何自动生成纸样。上衣数学模型的构建如图1所示。

图1 上衣数学模型构建图

3.1 样板曲线数学几何模型的建立

服装纸样结构可抽象为平面几何中的点、直线与曲线，点与直线很好把握，但对曲线则没有明确定义，如服装样板中袖窿弧线、领窝、袖山弧线等，这些必不可少的曲线一般由几个确定的关键点连接而成，每次绘图所得结果不尽相同。本文绘制曲线大部分采用双圆弧曲线中的C型曲线，即通过确定非等腰三角形的内心P，然后由AutoCAD中的多段线命令以O点与Q点为圆心，点C为起点，OC与QP为半径经过P点编辑而成，如图2 (a)所示。利用单双圆弧绘制前后领窝弧线部分,相当于对衣片弧线进行准确定义。

注：*表示MN,其长度为后领窝宽MG长度的1/3，也等于后领窝深FG的长度。

袖窿弧线部分结构复杂，但原理不变，圆弧之间的连接点必须是2段圆弧的公切点，确保圆弧流畅顺滑。前袖窿弧线由5段圆弧构成，位于胸省下方是一段相切于胸宽线延长线与袖窿深线的双圆弧，上半段是由3段相互连接的圆弧构成。后袖窿弧线由4段圆弧构成，袖山弧线则是由12段圆弧相互连接而成。

3.2 中式嫁衣基本参数的设定

衣身曲线部分大多采用双曲线模型，对于其具体的约束原则是：以前领窝部位为例(见图2)，先确定出关键点P，内心部分通过几何约束中的“对称”与“重合”命令约束，即线段AB与AC关于AP对称，CB与CA关于CP对称，可保证曲线的两端(点A与点C)以及双圆弧的连接处(点P)能很好地与相应的辅助线(BA与BC)相切，进而可确保服装结构的轮廓线流畅顺滑。同时利用参数或者函数表达式约束各主要结构线的长度与角度值，使其具有参数化功能。上衣衣身原型参数化所需的关键约束如表2所示。由于对各点、线段与曲线进行了相应的几何约束与标注约束，因而内心P的位置会随着约束后的三角形各边长而变化，整体结构轮廓仍是完整且有效的。

表2 衣身原型的关键约束

除上表的基本原型约束参数外，在参数过滤器中还需设有尺寸调整量与参数调整量，如表3所示。当修改关键参数或者函数表达式的数值可使相关联的对象发生结构改变，即针对不同规格体型的对象进行纵向与横向的整体尺寸调整，具有很好的适用性。参数调节量可根据实际用户的需要做出细微调整，针对用户体型的特殊部位(如溜肩驼背胸部下垂等)对样板做相应部位的细节调整，可满足个性化需求，进而可有效解决实际问题。

表3 关键参数设定

3.3 中式嫁衣成衣模型的建立

3.3.1 衣身与衣袖间参数化模型的建立

衣片与衣袖结构参数化后，下一步就需构建二者之间的联系。衣身与衣袖缝制时的对位点会使其拼合度更高，通过此方式选取衣身袖窿与衣袖袖山弧线的对位点进行参数化模型搭建合理且方便。先对胸省转移使袖窿弧线成为一段完整的弧线，利用袖中线与衣身侧缝线共线和袖窿深线与袖山底线共线的方法将衣身与袖片拼合，如图3所示。

注：点A、B、C、D与E为衣身和衣袖的对位点;A与A′、B与B′是一对对位点。

在图3中，将前后袖窿宽二等分(也是袖窿宽的四等分)，等分距为X，在前后衣袖侧缝线与袖山底线的交点处，分别向里取距离为X再作向上的垂线交于袖山弧线得到点A′与B′，最后分别沿点A′与B′作水平线交于袖窿弧线得到A点与B点。A与A′和B与B′到袖窿深线的垂直距离均相等，可利用AutoCAD中几何约束的“相等”命令来建立衣袖与衣身二者联系的参数模型。

3.3.2 衣身和领间参数化模型的建立

立领结构在设计上灵活，变量很多(立领高、起翘量与领角弧度大小等)，可与衣身建立关联的关键部分为领底线长。由于几何约束不能建立衣领与衣身相互关联的数学模型，会使得后续调整与修改过程变得繁琐复杂，因此，通过用数学函数表达前后领窝弧长的方法来解决这一问题，再利用标注约束在参数编辑器中输入表达式确定立领底线长，即可自动生成所得图形。前领窝弧线是由双圆弧曲线构成，后领窝弧线则是由直线MN和圆弧NF构成，后领窝深FG为后领窝宽MG的三分之一(见图2)，利用三角函数关系可得

图4 衣身与衣领间的模型建立

4 中式嫁衣典型款式样板的自动生成

4.1 龙凤褂纸样的自动化生成

以AutoCAD 2018版本为平台，通过上文介绍的绘图与参数约束方法可对纸样结构进行有效约束，从而实现自动化生成。由于龙凤褂结构复杂，本文以衣身前片上半部分为例介绍线段与曲线之间的约束原则。

第1步，对衣身原型大的轮廓进行几何约束，同时对纸样结构基础线利用表2关键约束进行标注约束；第2步，进行局部部位的细节约束，如图5(a)所示，利用双曲线约束原则约束前领窝弧线，而前袖窿上半部分由1段双圆弧和1段单圆弧构成，即先确定胸省部分的约束关系，再使F12F13=F11F12确定点F11，辅助线F9F8⊥F8F4(前肩斜线)确定点F9，在△F8F9F11画出双圆弧(F10为内心)；第3步，各局部约束完成后，最后用“重合”连接各轮廓线，从而建立起线段与曲线之间的联系。

图5 龙凤褂纸样自动生成图

下裙纸样结构是以后腰围弧线的半径与裙摆的对称斜线，二者的半径为同心圆构成，因此，确定裙腰围松量的同时，也要保证臀围具有一定余量，即腰围线以下的松量是随腰围起翘角变化，以此为原理参数化生成下裙纸样,下裙不是完全合身贴体。以中式嫁衣经典款龙凤褂为原型，选定身高为160 cm，胸围为84 cm，腰围为68 cm，臀围为88 cm的虚拟模特来演示所生成的纸样。

龙凤褂裙纸样需做进一步修正，由于其结构前后左右对称，只需对自动生成纸样做细微调整，如图6所示。对原纸样的前后中线做展开处理，CD与AB为展开后另一半前后片纸样的对称斜线，同时沿对称斜线(GH、IJ、AB与CD)做分割处理，则原来前后中线成为新生成前后片纸样的对称中心线，对新生成的前后片纸样利用几何约束中的“重合”与“相等”使分割后的裙片自动拼接，从而得到新的前后片(四边形ABJI与GCDH)。同理，新的侧片纸样为四边形A′B′C′D′，为原纸样的侧缝线,最终得到裙纸样。

图6 裙纸样修正样板过程

根据表1中的3款中式嫁衣款式结构对比分析，各款式对应的参数设定如表4所示。

表4 款式变化参数设定

4.2 秀禾服样板和马来褂样板的生成

根据表1的结构变化以龙凤褂为原型,在表4的基础上做出调整，即可获得秀禾服基本纸样，如图7(a)所示。在秀禾服基本纸样的前提下，调整袖口大小即可获得马来褂上衣基本纸样，下裙保持与龙凤褂纸样一致，所得马来褂纸样如图7(b)所示。

图7 纸样变款生成图

4.3 中式嫁衣典型款式样板试衣效果展示

为呈现更加逼真形象的中式嫁衣试衣效果，本文对3款中式嫁衣进行了面料纹样和颜色的设计。龙凤褂纹样选用龙凤、金鱼鸳鸯、五福祥云、牡丹石榴等，绣法采用粤绣的卜心秀，颜色为传统正红色，整体显得端庄大气；秀禾服纹样选用各种祥瑞的花鸟鱼虫，图案设计多元化，绣法为潮绣，颜色选用正红且有少许撞色，显得温婉活泼；马来褂纹样选用范围更广，在祥瑞花草动物的基础上，增添现代元素(如印度丝、烫钻、丝带绣、蕾丝点钻等)，颜色采用撞色且绚丽多变。3款中式嫁衣的虚拟展示效果如图8所示。

图8 中式嫁衣虚拟效果图

5 结束语

本文基于AutoCAD参数化功能，对中式嫁衣样板进行了参数化设计研究，从一款纸样结构设计自动生成另外一款纸样。首先，为解决传统中式嫁衣样板绘制及修改方法繁琐的问题，对龙凤褂纸样结构进行参数化设计，曲线部分运用单双圆弧的方法，以保证绘图方式的精准与唯一。其次，对所生成的纸样从服装结构的合理性进行分析，将龙凤褂作为基本纸样进行研究，以其为基本款，秀禾服与马来褂为变款进行了样板的自动化生成。同时使衣片的各局部纸样相联系，秉持合理、便捷及准确的自动化生成原则。最后，选用传统服饰图案对虚拟服装进行修饰，通过CLO3D软件进行了中式嫁衣的虚拟展示。