男西服数字化智能化量身定制系统研发

朱伟明， 谢 琴， 彭 卉

(1. 浙江理工大学 服装学院， 浙江 杭州 310018； 2. 上海视觉艺术学院， 上海 201620)

男西服数字化智能化量身定制系统研发

朱伟明1， 谢 琴2， 彭 卉1

(1. 浙江理工大学 服装学院， 浙江 杭州 310018； 2. 上海视觉艺术学院， 上海 201620)

为优化男西服个性定制流程，提高用户体验，开发了数字化智能化定制系统。基于三维测量、三维人体转换、复原雕刻制作人台、智能纸样生成、假缝修正、模型试衣等男西服个性定制的系列步骤，分析了量身定制男西服的数字化个性定制流程，设计了定制纸样智能自动生成系统，并运用三维测量技术生成定制人体模型，设计开发了一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，即男西服数字化智能化量身定制系统。该系统实现了虚拟专用网络环境下的男西服智能数字一体化系统数据交换，使男西服定制更新制造自动化、柔性化、智能化和高度集成化，有效地提高企业数字化智能化制造水平。

男西服； 数字化； 智能化； 定制系统； 量身定制

随着信息技术的广泛应用，移动互联网、大数据、云计算和智能化时代来临，服装消费已经显现出多元化、多层次、多结构的状态，人们的个性化消费需求越来越多，个性化产品应运而生。如消费者通过点对点式移动终端享受集数据、信息、客户、服务和管理共享于一体的集成式平台消费体验[1-2]。长尾价值是互联网时代大规模定制的一般商业规律的总结[3]，重构满足了个性化市场需求，从而获得了顾客并激发其隐性需要，促使个性经济显现出快速发展趋势，消费者不再满足于批量生产的成衣，购买意识受到国际流行趋势和品牌文化理念影响，对服装的个性化要求越来越高。量身定制(made to measure，MTM)的制衣方式是实现个性化服装的基础，正进一步受到顾客的青睐。长尾理论是男西服制作向个性化定制与生产数字化转型、市场需求增长的理论依据。服装设计的智能化、数字化、个性化和时装化的理念将成为新一代服装发展的支撑点。如何实现男西服快速个性化定制及相应的数字化智能化生产是男装定制品牌共同面临的问题[4]。

本文在分析男西服个性定制流程、纸样生成技术和三维测量技术的基础上，设计开发了男西服数字化智能化MTM定制系统，该人机一体化智能系统在VPN环境下通过数据交换，使定制与“互联网+”信息技术融合，可促进定制个性化、服务智能化、制造自动化、生产柔性化。

1 男西服数字化智能化个性定制设计

在正式场合，男士的主要着装是西服，合体是第一要素，因此，男西服的个性化定制势在必行。

1.1 传统男西服个性化定制

传统男西服个性化定制，制作1套西装需经过350多道工序，是单件单裁，接触性测量，同时需凭借服装师傅长期经验积累获取实用数据(这是一件成功服装的前提条件)制版，裁剪，而且需要经验丰富的裁缝师耗费数百个工时全部手工缝制才能完成[5]。这样为小众人群服务的定制西服精致、经典，但传统手工成本较高，周期较，其长个性定制流程为：消费者与定制店取得联系—预约量体师或设计师—前往定制店与量体师、设计师沟通—量体师根据消费者需求推荐合适的款式与面料—量身—制版—裁剪—缝制—熨烫—试衣—调整—试衣—包装—交货。

1.2 男西服数字化个性化定制

数字化个性化定制快捷、精准、成本低。首先使用移动端注册专属账号进入系统设计界面进行款式设计。个性化定制过程根据经典款式与国际公认的着装规则TPO设定，系统模块的建立按礼仪等级划分为礼服系统、常服系统、外套系统、户外服系统等[6]，即符合特定时间、地点、场合的着装规则，设计基本框架以男装为载体。

系统设有具体的领型、门襟、手巾袋、口袋、开衩和袖扣等几个子模块，顾客可在系统模块下自行设计西装款式方案，依次选择具体模块进行组合确认即可。系统在输入关键人体量体数据的基础上，个性化定制纸样可运用专家知识自动为顾客生成。纸样的综合评价参数通过数据库的确认，确保了纸样在技术上的准确性。整个定制系列均由计算机自动完成，当初始样板生成并假缝展示三维试衣效果，经消费者确认满意即可制作样衣。若不满意，消费者可针对款式设计的问题重新描述，再经过工作流程自动生成，系统工作流程见图1。

图1 个性化定制系统工作流程Fig.1 System working process of personalized customization

1.3 三维测量技术

三维测量技术是实现男西服数字化个性化定制制作的第一环节，男西服定制合体性为第一要素，人体尺寸和形态的信息是基础[7]。充分运用三维人体扫描技术，利用光学成像技术(采用的光包括激光、普通光以及红外光等)进行由计算机联动控制的非接触式快速扫描，如图2所示的三维测量仪，捕捉发射到人体表面的光所形成的图像，通过计算机软件实现自动拼接，并捕获人体相关数据点，扫描系统对人体的特征点和结构线进行标记，利用计算机算法对这些标记点进行识别以获得人体特征点，生成人体三维轮廓[8-10]，如图3所示的三维测量技术。

图2 三维测量仪Fig.2 3-D measuring instrument

图3 三维测量技术Fig.3 3-D measurement technology

通过对人体进行非接触性的三维人体快速扫描测量，可准确地获取人体表面完整的三维数据，并能根据客户需求进行快速调整。虚拟人体几何建模，通过扫描的离散数据点构成光滑的曲面向人体曲面进行拟合、逼近[11-12]。三维人体扫描技术改善了服装和体型之间的匹配问题，同时延伸出来的试衣系统、大容量数据存储检索系统等智能数字一体化系统，使得服装个性化量身定制、智能数字一体化生产成为现实，从而突破传统手工量身定制的局限性，适应当前服装产业流行时尚、快节奏、高效运营的市场要求。

1.4 定制人台模型

数字化个性定制时代，专为需要快速、准确以及纹理扫描的客户量身定做人台。通过最先进的三维测量仪，迅速地用高分辨率捕获物体外形，扫描出画质极高的图像，真实还原物体鲜艳的色彩，最高的捕获精确度可达16帧/s，且这些图像每帧可自动校准对齐，不仅能将消费者的身体数据更加精确、迅速无接触地测量出来，还能将测量后的三维人体体型通过雕刻机1∶1地复原出来。

高级私人定制人体模型的制作分为3步：扫描人体、数据建模和制作人台。图4、5分别示出将三围人体数据转变为三围人体模型和雕刻机1∶1复原制作人台模型的过程。 三维测量仪获取的消费者人体尺寸数据可精确到毫米，如表1所示，人体模型拟合为裁缝师傅提供准确无误的消费者体型依据，减少消费者亲身试衣次数，降低定制衣服制作难度，保证衣服合身度。顾客避免了繁琐的试衣过程，必然提高了对服务的满意度。

图4 三维人体转换示意图Fig.4 3-D human body transformation

图5 定制人台模型Fig.5 Customized body model. (a) 1∶1 body model production; (b) Model sample drawing

参数类型1测量值/cm参数类型2测量值/cm参数类型3测量值/cm颈围40.3手腕围18.4前腰高15.3胸围101.6肩宽42.3裤长99.1腹围87.4袖长61.2左肩倾度17.5腰围94.7前肩宽40.3右肩倾度25.4臀围104.6后腰节长40.5凸肚1.5腿根围61.9后衣长33.9平臀度0.0通裆65.0后腰高9.9臀坠倾度1.8上臂围33.4前腰节长43.7手臂靠后1.5

1.5 男西服定制纸样智能生成系统

从三维人体扫描仪可获得人体数据，但要从三维人体数据生成二维版型仍存在挑战[13]。男西服定制纸样智能生成系统既满足了消费者对西服的个性化定制要求，又符合规模化工业生产要求环境。消费者通过在男士着装国际惯例指导下的款式设计系统，对西装部件模块自主设计排列组合，系统根据确定的西装款式方案实现智能化生成纸样操作功能，通过三维测量人体，或在大数据支撑下输入人体几个关键数据(胸围、腰围、臀围、衣长、袖长、背长和肩宽)实现西装纸样设计及自动生成[14]。生成的纸样可保存为AutoCAD标准DXF格式，该接口方便行业内其他品牌服装CAD软件读取。系统智能生成纸样可实现自动分片及放缝功能，极大地缩短了工业化批量生产中产品制作和成品样衣的开发周期，可提高服装企业生产效率[15]。

2 男西服数字化MTM系统设计

西服高级定制过程中的数字化与智能化的功能实现，通过借助于信息技术，归纳西服专家知识，使男西服数字化智能化MTM定制一开始就保持着高工作效率。

2.1 服装定制功能与流程

服装高级定制数字化智能化MTM应用管理系统的开发，实现了终端店铺、工厂制造与顾客体验在订单传递、生产制作和终端销售的无缝对接。顾客在门店接受量体开始，一直到最后成衣出厂，全程实现数字化、信息化、智能化系统管理[16]。系统所有环节在互联网上链接，以大数据为基础，运用数据驱动生产，所有数据、信息、指令均可从网络云端获取。其全程数据驱动，人机结合的数字化智能化制造模式实现了个性化定制。整个流程包含了TPO系统、门店业务管理、客户管理、三维量体、全自动纸样系统、工厂生产加工管理、物流配送管理、面料采购系统、顾客售后系统、退赔维修管理等，该系统的推出能高效解决从消费者量体开始一直到成衣出厂的各个环节的工作，改变了服装定制行业以经验为主的行业，因此，基于服装行业特色需求并运用互联网的智能先进技术，是将传统行业与最新信息技术结合，较大程度地改变了传统纯手工制作的低效工作模式。

2.2 数字化智能化服装MTM定制

MTM是未来服装企业的主流生产方式，其三维人体测量技术、一人一版定制是MTM的关键技术，与互联网完美结合是服装企业满足顾客个性化需求的必然选择。运用三维人体测量技术精确而便捷地解决了单量问题，而运用服装MTM定制系统则解决了单裁的问题。这是一种完全以顾客为中心的服装定制系统，一种高度自动化、信息化、工业化的生产方式，是不同于以抽象群体为目标大规模生产的定制生产方式，是基于三维人体扫描系统、服装自动样版生成系统、服装CAD/CAM系统等系列硬软件设施的MTM生产方式[17-18]。

通过数字化智能化产品重组，MTM量身定制将定制服装的生产形态转化或部分转化为批量生产个性化定制和符合个体体型特征的服装。系统分3个主要模块：数据库管理模块、规则设定模块(体型识别规则、样版放缩规则、样版修改规则)、订单批量处理模块[19]。MTM系统主要是依据三维人体扫描对消费者的尺寸信息进行体型识别，然后调用样版数据库中的标准号型样版，基于参数化和人工智能样板设计，通过专家知识制定生成放缩规则和样版点修改规则自动生成样板，利用Flash技术或真三维模型技术展示多角度甚至360°全方位旋转试穿效果，三维假缝试衣系统预览效果，并对样版进行进一步修改，最终使样版满足消费者个性化的体型数据[20]。消费者在三维测量人体，提取人体数据构建尺寸模型，通过三维试衣展示对款式设计和面料的选择做出满意判断，查看三维展示，确认满意后生成订单进入服装CAD设计系统。首先智能制版自动生成纸样，通过三维假缝技术对样板进行标准判断，满意后进入自动裁剪系统，生成的所有数据均在VPN(virtual private network，VPN)环境下大数据库存储系统内交互。自动化一体化的服装MTM定制系统将所有环节整合，消费者定制服装从人体尺寸获取到产品生成、效果展示均可自动完成，因此，人体尺寸数据的自动获取，在数字化智能化服装定制系统中具有非常关键的基础性地位。

以单个客户为中心的男西服数字化智能化MTM系统如图6所示。先进行TPO系统的款式设计与面料选择，通过三维测量系统(包括三维展示、三维假缝)获取人体数据，与样版数据库匹配进行定制纸样智能生成系统(一人一版、单量单裁)，通过数据驱动、人机结合实现智能化，通过手工制作毛壳进行1～2次试样，然后进行毛壳修正，直至顾客试身合体，完成整个过程。

图6 男西服数字化智能化服装MTM定制系统Fig.6 Digital intelligent garment MTM customization system for men’s suit

2.3 特殊体型服装定制

人的体型分为正常体型和特殊体型2类，特殊体型是指人体各部位测量指标在根据国家颁布的《服装号型标准》为主要参考的Y、A、B、C 4类标准体型测量指标外。特殊体型的外形特征由人体形态和体态2个因素决定，其中，骨骼形状、肌肉走向和脂肪位置、脂肪量等影响人体形态，在生活中养成的习惯姿势影响人体体态。常见的特殊体型有肥胖体、扁平体、屈身体、后倾体等，还有一些特殊体型属于局部特征明显，即测量的某项部位指标在标准范围外，如溜肩体、低臀体、凸肚体等，在特殊体型中占有一定比例。生活中许多特殊体型顾客往往具有2类或3类以上特体特征，MTM系统旨在为消费者提供满足其不同体型的个性化定制服装，因而解决特殊体型消费者的服装定制方案是MTM系统的重要组成部分。顾客进行三维扫描后，系统自动进行分析，判断其是否为特殊体型，并通过三维人体模型数据库进行模型匹配，系统对特殊部位进行修正，并对基于自动生成的特殊体型服装纸样进行修改参数化设计模型的二次设计[21]。与正常体型顾客相比，特殊体型顾客数字化智能化MTM解决方案需要经三维扫描与手工测量相匹配耦合，通过正交图像分析确认人体特征参数，与样版数据库进行匹配是否有合适体型，再进行纸样的自动生成或者修正，通过自动裁床裁片、制作毛壳、毛壳试样、修正直至最后成衣完成。

2.4 男西服智能数字一体化安全系统

图7 男西服智能数字一体化安全系统数据流图 Fig.7 Data flow diagram for intelligent digital integrated secure system of men′s suit

信息系统安全是当前计算机及互联网技术的主要课题之一，安全稳定也是其标准配置，因系统使用主体的差异性和功能需求的多样性，系统的安全管理是整个体系的重中之重[22]。为此，系统以数据中心节点为中心，分布在各地的终端需在VPN环境下才能访问并使用，第三方数据接口建立在相互信任的秘钥环境下方可互相交换数据。基于MTM的男西服数字化智能化定制系统以服装智能数字化一体化大容量数据库为信息交换中心，在VPN环境下由IT部门开发维护，各部门信息指令严格按照定制生产流程顺序通过门店审核部依次到达门店服务终端和移动终端。其中，全自动三维量体设备和量体师傅所收集的人体尺寸数据和人体模型数据，以及服务终端所收集的顾客信息数据可通过PC端和IPAD端等互联网设备传导至中间流节点，经各部门工作流程并再次反馈至大容量一体化数据库，如图7所示。现代服装产业中，数字模块化与智能一体化生产带来的市场快速反应是竞争的焦点，因此，在有效时间内，如何根据终端客户的个性化需求进行量体、打版、制作，生成合体、舒适性高、客户满意的个性化服装是企业提高竞争力、服装企业实施蓝海战略、实现创收盈利的重要途径。

3 结 论

借助于互联网技术，建立男西服数字化智能化MTM系统，通过其庞大的标准件库、常用零部件库、面料数据库、TPO数据库等进行产品设计，运用三维测量仪和IT技术进行数字化量身定制服务，自动裁剪出符合人体模型的服装，根据三维假缝技术观察三维试衣及其设计效果，进一步试穿修改样版，满足消费者的个性化需求。系统解决了面向MTM的男西服定制集成平台的构建，各个系统间接口的设计与兼容使子系统能相互联系共享数据，在大数据驱动下以工业化手段和效率生产个性化产品，充分实现了数字化智能化制造深层次融合。男西服数字化智能化定制系统，通过各环节数字化技术集成，以高效的数字化链和信息链不仅满足了消费者不断变化的个性化需求，而且缩短了服务周期，满足消费群体和个体的合体性要求，有效地提高了企业数字化智能化制造水平，降低了生产经营成本。

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Digitalized and intelligentized customization system of men′s suit

ZHU Weiming1， XIE Qin2， PENG Hui1

(1. College of Fashion, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China; 2. Shanghai Institute of Visual, Shanghai 201620, China)

In order to optimize the customization process of men′s suits and improve the user experience, a digitalized men′s intelligentized customization system was developed. Based on the steps for the customization of men′s suits of three-dimensional measurement, three-dimensional human body transformation, reconstructed sculpture for mannequin production, intelligent pattern generation, false stitch modification, model fitting and so on, the digitalized personalized customization process of men′s suits was analyzed, customization pattern intelligent automatic generation system was designed, and the three-dimensional measurement technology was used to generate a customization human model, a man-machine integrated intelligent system composed of intelligent machines and human experts was designed and developed, that is, a men′s suits digitalized intelligentized customization system. The system realizes the data exchange of the men′s suits intelligent digitalized integrated system under the virtual special network environment, and makes the male suits customization, updating and manufacturing automatic, flexible, intelligent and highly integrated, and effectively improve the digitalized intelligentized manufacturing level of enterprises.

men′s suits; digitalization; intelligentization; customization system; made to measure

10.13475/j.fzxb.20160407707

2016-04-20

2016-12-13

朱伟明(1972—)，男，副教授，博士。主要研究方向为智能化定制与定制模式。E-mail:walterzhu@zstu.edu.cn。

TS 941

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