三维软件“斑斓(Blender)”在服装行业计算机辅助设计的应用研究

姚锦涛，张皋鹏

(四川大学，四川 成都 610025)

目前服装行业有与之紧密交互的专业软件，如OPTITEX，格柏等,但基本处于几个尖端公司的市场垄断状态下，软件费用高昂，学习成本高，广大中小企业难以接受[1]。另外一个问题是不同软件间的保存文件相互加密独立，不同软件间导出的通用文件(DXF)存在信息失真的情况，企业已有服装信息资源库也跟着相对封闭，信息资源共享访问性受到约束，阻碍了企业间的信息交流和共享。寻找一些开放的、低成本的服装行业计算机辅助设计(CAD)类替代性软件技术，对于服装企业甚至整个服装行业，具有重要的实际意义。

1 相关软件技术

1.1 Blender三维软件

Blender是一款完全开源且免费的3D软件，任何用户都可以随意下载并运行应用于任意数量的计算机上，甚至可以修改Blender的源代码，来实现自己特殊的需要，而且跨平台、通用性强。Blender具有高弹性的扩展性，用户可以使用Python脚本语言[2]轻松对它进行高级功能定制及扩展、插件开发等操作。

1.2 DXF文件

DXF(Drawing Interchange Format，图形交换格式)是AutoCAD图形文件中所包含的全部信息的标记数据的一种表示方法，可用于在AutoCAD和其他图形应用程序之间输入、输出与交换图形文件[3]。

1.3 OBJ文件

OBJ文件是流行通用的三维模型输出文件格式，广泛应用于各种三维应用软件中，大部分三维软件可以互相读写OBJ文件实现三维模型资源复用[4]。

2 Blender的服装行业计算机辅助设计

服装企业制造服装常用的计算机辅助设计类操作有服装款式设计、服装纸样设计和虚拟试穿、纸样放码、排料等，其中款式设计、纸样设计和虚拟试衣这些专业操作在Blender中都可以利用已有功能或稍加扩展修改来得以实现：

2.1 服装款式设计

服装款式设计指服装设计师将设计意图以一定工具形式具体地表现出来，反映服装款式特征、造型结构及细节的展示性图形设计，按立体表现形式可以分位二维平面设计和三维立体设计两种。

2.1.1 二维平面款式

在Blender中，可以用系统功能中一个称作“Grease Pencil(蜡笔)”的画笔工具进行二维服装平面效果图的绘制，与PhotoShop或Illustrator等其它专业图形软件相比，现阶段Grease Pencil笔触填充功能相对有差距，目前只支持纯色填充，所绘图形无法进行一些纹理纹样的填充展示等高级操作，实现复杂的款式设计有些吃力。

2.1.2 三维立体款式设计

生活中常见的游戏角色服装设计即是三维立体服装设计的实例，在服装行业中，按实际人体尺寸进行三维人体建模后，即可使用Blender在人体模型上进行三维立体款式服装的设计。

图1 Blender中的三维裙装设计与平面展开图

2.2 服装结构设计

服装结构设计软件具有绘制平面几何图形和与其它软件数据信息交互两个基本功能，分别对应服装结构版型的推导制作与版型纸样读取、复用、保存、导出的功能，其中服装结构版型是一种规定服装裁剪的工程图形，其基本组成要素是若干控制基点和首尾相接的线段(直线、曲线)，点和线有机组合共同完成对服装结构相对位置关系的描述。

考虑到Blender的开源、强扩展性的特点，可以使用Python语言进行适当的逻辑编程制作服装制版使用的插件。服装参数化制版插件的基本实现代码示意如图2所示，依次计算好服装结构点的坐标并赋值给verts集合变量后，使用内置函数mesh.from_pydata(verts)函数即可将各点连接。

图2 Blender插件代码实现示意图

本实验中根据上述代码实现理论编写了一款作为Blender插件，可以参数化生成第八代日本文化女装原型的Python语言脚本程序。使用步骤为:在工作区选中任意一个位置作为基点，点击工具栏中“服装制版”—>“女装原型”，在左下角弹出的交互框中输入相应的胸围、腰围、臀围尺寸，回车后系统将自动刷新生成目标版型，如图3。

图3 Blender参数化生成原型版

2.3 虚拟试穿

Blender有十分强大的材料仿真模拟功能，可以实现服装的面料材质、纹理、颜色、光泽、受力及悬垂、缝合、拉伸等模拟，综合以上各种面料属性的模拟，即可实现完整的服装试穿模拟效果。

图4 Blender中服装模拟试穿与合体性检测

实验中故意选取了一款结构设计不合理的服装版型进行试穿模拟，如图4，图中放大部分及热力图可以明显看出该服装版型的不合体性，表明利用Blender可以辅助查看服装试穿效果，并初步检测出服装合体性。

3 Blender与其它软件的联合使用

在服装企业生产部门，Blender可以通过使用DXF插件的增强功能来实现DXF版型文件的保真读写操作，实现与AutoCAD等制图软件所得的版型文件进行互通，并能进行服装虚拟试穿，达到直观地进行服装结构版型验证和服装上身效果评估效果，使企业规避服装样衣制作的工序，节省价格和时间成本。

如今网络虚拟试衣间发展迅猛，网络试衣间的难点在于服装模型的建立，将DXF版型文件导入Blender进行虚拟试穿验证评估后，还可以OBJ文件格式导出服装模型，供试衣间系统进行三维展示，一举两得。

图5 Blender的软件互通与扩展功能

4 结语

本文尝试了免费软件Blender在服装行业中的应用，实验表明，Blender基本能够胜任服装行业内计算机辅助设计类的服装效果图绘制、服装结构化制版、服装试穿模拟等专业性应用操作，特别是服装结构化制版和试穿模拟项目中，Blender的功能、性能和可扩展性表现出色，可以成为市面上诸多同类商业化软件的替代品之一，学习和应用Blender对于服装企业节省软件使用成本有一定积极促进作用，同时也对国内服装专业应用性软件的开发有一定思想导向性和实用借鉴意义。

参考文献：

[1] 李阳,李文书,张瑞林,et al.服装CAD技术现状及发展趋势[J].工业控制计算机,2012,25(6):80-81.

[2] Donaldson T.PYTHON编程入门(第3版)(图灵程序设计丛书)[M].人民邮电出版社,2013.

[3] 刘传亮,陆建德.AutoCADDXF文件格式与二次开发图形软件编程[J].计算机技术与发展,2004,14(9):101-104.

[4] 亓兰武,周晓.OBJ文件和HEX文件相互转换原理与实现[J].电子技术应用,1996,(7):12-13.