电脑效果图在鞋类设计中的应用

郭剑锋

（湖南工艺美术职业学院，湖南 益阳 413000）

鞋类产品建模与仿真设计的本质主要是基于基本的图形成像技术，将计算机图形学等虚拟世界的设计技术与服装鞋类产品的设计与匹配相结合，这样可以使用不同类型标准的仿真设计以及各种服装鞋类产品的建模与仿真设计。图形在设计方法的早期起着相同的作用，当需要部分设计草图时，可以使用真实仿真尺寸和方向的不同尺寸来设计样式。整体颜色与模拟环境匹配。矢量表示法也可用于设计的中间部分。三维最佳效果矢量化由于颜色的特性，也可以达到多个照片级的良好效果，可以直接用于模拟一些早期和中期设计的色彩渲染和样本替换。

1 设计的特征

1.1 三维建模仿真设计

传统形式的手绘鞋造型具有设计和搭配两种方法，无法满足时尚趋势的快速变化所带来的更多种类信息的独特设计以及协同设计的具体要求，而是基于标准的多样化图形组合或图像内容模拟设计，核心技术的设计协调效率相对较低。这些核心主题和其他图形使用了不同行业的发展元素，基于通用的建模和模拟环境详细设计方法，应用各种图像模拟环境技术对产品进行了基于标准和当前产品的基本模型模拟环境设计、协调其他各种相关理论和技术实现的各种图形和图像数据的分析[1]。最后，总结了主要功能，明确了要求。该系统以科学的方式，研究了鞋类建模中基本图形、静态图像仿真模型独特设计的核心技术、难题以及在各种图形、静态图像、虚拟图像、二维平面中的使用情况。高仿真设计方法的各种技术已反复验证将模拟技术设计与鞋类建模相匹配，Photoshop成为另一个核心技术独立开发平台。

鞋类的3D建模软件可以分为常规3D渲染软件和专业3D鞋类制作软件。

运用常规3D渲染软件，必须先创建Schuba和外底的3D模型，然后，根据该模型执行样式设计和纹理映射。因此，这种产品样式化方法可查看鞋类的360°样式，但缺点是需要做大量工作，并且需要很高的3D仿真建模技巧。就样式设计效率而言，这是非常不切实际的。

专业的3D制鞋软件是通过专业的3D输入设备将杆身的3D形状输入计算机，然后设计和构造顶部和鞋底样式。此方法的优点在于，可以快速获取准确的杆身模型，模拟手动的三维设计方法以获取鞋帮设计，并在结构模型和三维模型之间进行交互修改。缺点在于，由于要处理样品结构（功能主要集中在其中），需要购买昂贵的专业3D输入设备，在各种生产过程和装饰模拟效果中表现不佳。因此，就产品建模仿真而言，这是不切实际的[2]。

1.2 二维建模仿真设计

根据鞋类的各种造型和高仿真细节设计工作文件，也可以分为两种不同类型：坐标变换图和位图。本次设计的仿真鞋模的速度矢量文件格式是通过数学和物理坐标变换时间来记录静态图像以及各种平滑的线条和色块。有些线条轮廓和色块是由平滑的线条、其他颜色、其他位置和构件的曲率程度组成的，优点是粗细和主要特征非常常见。用数学公式和物理公式创造色彩变化比较困难。因此，快速变换也会产生失真，而且文件中通道所占的总空间很小，因此，很难创建成功的、具有非常丰富整体色调和颜色变化的各种图像[3]。鞋类的造型风格设计就具有造型风格内容和重复造型风格相关元素的特点，为了清晰、准确地表达样式设计，需要根据样式内容选择其他角度。

2 设计的类别和要求

鞋类造型模拟设计的实际过程涉及两个主要步骤。（1）“形状模拟”，通常称为“线条样式”。鞋身外部和内部线条，包括杆身、鞋跟、顶部样式和配件。（2）“效果模拟”。根据概念完成“轮廓模拟”之后，要求完成鞋类的厚度样式、材料纹理、颜色以及明暗3D零件的模拟性能[4]。

2.1 轮廓仿真

鞋类轮廓模拟环境是鞋类样式设计的完整轮廓。这是一些设计产品建模和仿真设计的第一步。总的来说，整体的外形概述应该能够根据流畅的线条和对比，突出鞋类款式设计、部件设计的结构和所要求的特点，并且大部分产品都会结合实际情况。在早期和中期的设计中，一般认为素描是一种独特的设计风格。常用的重绘线条感和组合图形的方法简单、快速，也可以用于产品设计，不应该直接中和应用，通过图形编辑和重画，模拟各种图形在效果模拟过程中的表现。鞋靴新产品外轮廓的真实模拟，一般都是通过各种尺寸、方向等图形软件完成的。内线从左到右依次为站姿、顶姿和人体配件。外形设计素描的尺寸和所用的鞋类大多是中小型的。

为了使鞋类轮廓好，需要绘制条形轮廓。杆身轮廓的设计要求将其用作杆身实际比例的基础，并且杆身侧面的重要结构部件在设计过程中会在技术上进行处理。涂漆可以清楚地表达杆身的轮廓。

（1）下后跟轮廓模拟。需要以下后跟的实际结构为基础，在设计过程中对下后跟侧视图的重要结构部分进行技术处理，并根据下后跟的组合特性绘制下后跟。需要阐明轮廓底部和轮廓建模的要点。

（2）模型概述仿真。根据鞋的结构特性，有必要设计上表面部分侧视图的重要结构部分，并根据上表面部分的实际结构比例为杆表面提供帮助。表面各部分的轮廓必须能够清楚地表示上表面部分的轮廓。

（3）零件概览模拟。基于零件的结构特性，有必要设计零件侧视图的重要结构部分，并根据零件实际形状的比例在零件的表面进行轮廓处理，以便在零件中进行技术处理，可以清楚地勾勒出附件的轮廓。

2.2 效果模拟

效果模拟基于轮廓模拟，可以优化鞋类的颜色、质量和舒适感，从而使鞋类的样式在细节上更加完美。效果表现通常按颜色、纹理和厚度的三维对比度的顺序排列。效果模拟通常有两种方法：矢量图形和位图模拟方法，矢量图形模拟的效果在颜色和纹理模拟方面与位图的效果相似，并且仿真原理和过程基本相同。但是，位图可用于模拟某些特殊材料的3D效果和纹理效果的厚度和对比度。

（1）颜色检测模拟。基于轮廓模拟构建零件层，并填充零件的颜色，包括两个零件（单色和渐变色）。矢量图形在颜色模拟的意义上类似位图。

（2）纹理模拟。首先，将纹理模拟转换为数字格式，通过现代数字模拟技术将真实的材质纹理识别并显示在计算机上。其次，以两种方式实现纹理模拟，一种是填充零件层的实数，另一种是材质纹理图案或图片。最后，将材质纹理层嵌套在组件层上，并设置材质纹理的透明度以实现纹理效果，从而使组件既有颜色又有纹理。纹理和灯光密切相关，位图在表达明暗效果时更精致，因此，位图在表达某些特殊材质的纹理时更有利。

（3）厚度模拟。零件的厚度主要由零件轮廓的对比度反映，矢量图形软件使用零件轮廓的边缘厚度或颜色对比度反映厚度仿真，需要采用不同部分、不同厚度的线。位图软件主要反映零件边缘对比度的斜率，因此，位图厚度模拟比矢量图更真实、更详细。

（4）明暗三维模拟。图形和明暗三维识别成像技术主要是通过改变色彩深度来实现的。在矢量图形软件中，明暗三维模拟采用了色彩渐变的方式。该方法由于具有色彩矢量化功能，对比度过渡的阴影变得不自然，并且在位图软件中，通过直接更改不同区域中彩色像素的深度来实现对比度的三维模拟，从而使对比度过渡逼真自然。

3 仿真设计的现状

国内关于鞋模仿真设计技术的研究尚未成熟，存在以下缺陷：

（1）在计算机上改进了设计方法，应用了通用设计软件，并用铅笔工具代替了鼠标。然而，在选择专业和详细的设计工具软件方面仍然有致命的缺陷。CorelDRAW能达到很好的模拟效果。3DMAX在鞋类产品高仿真部分的设计方面做了大量的工作，但细节设计的效率和质量都很低。

（2）不使用或修改通用设计软件中的辅助开发和管理功能，特别是设计材料和效果样式之类的素材库，会降低设计效率。

国外鞋类设计系统的研究正在开发，以实现功能集成和高度智能化，主要致力于3D鞋模和鞋帮结构的设计和制造。其基于三维杆体和结构模型，对国内公司而言并不便宜，因为投入和产出设备的成本非常高。另外，系统操作更加复杂，专业化水平更高，设计者难以掌握一般的样式。

4 结语

首先，说明了基于标准基本图形和图像内容的核心技术，重点研究了鞋类整体建模高仿真部分设计的最大特点、分类和要求。然后，综合分析了鞋类高仿真设计方法技术的应用。结合国内外其他图形和图像内容的设计建模，针对这些影响因素首次提出了共同的研究成果和技术路线，为进一步推动鞋模仿真独特设计系统功能的科学研究和自主开发提供了综合的技术基础。