基于三维技术武将戎装“靠”的仿真设计与实现

秦嘉莉,彭佳佳

(常熟理工学院,江苏 常熟 215500)

目前,虚拟现实技术随着3D技术的普及得到迅猛发展,而虚拟服装三维化技术从过去只应用于服装或计算机领域中企业等的专业技术,渐渐发展成为个人、业余爱好者也可以学习、运用并完成个人设计作品的普遍技术。本文所使用的CLO3D软件是来自于韩国的CLO公司的CLO3D软件,该软件作为三维服装虚拟软件,可以将人模的建立、2D样板、3D服装虚拟缝合。并且结合Photoshop、服装CAD以及corelDRAW等数字化软件,具有便捷性、视觉性、准确性,可以有效地帮助服装设计师完成服装的二维结构制图和三维化仿真设计。

文中主要结合中国传统戏曲武将戎装“靠”进行研究,戏衣“靠”是戏剧中武将在作战场合穿用的戎服,由生活中的铠甲演变而来,又称戎装,形制为上部甲衣,下部围裳。现存的戏曲服饰都是通过实物或照片资料的方式进行保存,在大量的文献调查后发现中国传统戏曲服饰在三维化仿真设计方面的成果很少。因此以实现武将戎装“靠”的数字化为主旨,通过服装CAD、corelDRAW、CLO3D以及Photoshop等软件的操作来实现逼真的戏曲武将戎装“靠”的仿真设计,做到中国传统文化的新传承。

1 虚拟仿真设计实现方法

以大量的文献阅读为基础,得到对武将戎装“靠”的结构与工艺分析,经过版型建立、纹样提取与处理、三维实现等过程,结合富怡CAD制版软件、Photoshop、CLO3D系统对其开展仿真设计实现。首先使用富怡CAD绘制出“靠”服的纸样,这款软件是可以进行纸样设计、放码、排料等工程的专业电脑软件,它操作简单精细,容易上手,能够有效增加服装设计的效率。接着通过Photoshop抠出所需要的的单元纹样,优化其边缘造型并组合纹样,使其符合各个衣片的结构。最后经过CLO3D系统进行虚拟缝合、纹样贴图、面料属性调整等工序完成武将戎装“靠”的虚拟仿真。

“靠”服的版型建立是逼真设计的关键,根据其造型结构特征设计,采用几何建模与图像建模相结合的方法。几何模型设计是对物体的外轮廓进行三维建模,在建模之前先在物体上描绘其外轮廓,然后在物体上构造出虚拟模型应有的物体模型。图像建模法是通过照相机对物体照相获取原始图像。这两种方法的结合使得武将戎装“靠”的三维设计得以实现,并且具有较高的逼真性。

2 武将戎装“靠”各部件模型的创建

2.1 武将戎装“靠”版型的建立

根据模特尺寸并加以适当的松量来确定“靠”版型的各个数据,结合先前已经掌握的武将戎装“靠”的形制样式和种类来完成一套红软靠,主要构成包括:虎头肩、胸甲、靠肚、燕窝、裳甲、吊鱼、靠领、靠腿等。

武将戎装“靠”的结构图颇为奇特,上衣下裳相连,似“深衣结构”,具有宽袍的庄重大方。肩部下连护肩,俗称外袖,护肩下连紧袖,俗称里袖。“靠”一共由30余件分片组成,前片上最醒目的是靠肚,位于前身中部,马鞍形,比靠身略宽。固定在肩上形似云片的护肩,称为靠领,俗称三肩。腰两侧各垂下一块上方下圆的绣片,相互以腰部连接,起到遮蔽腿部的作用,称为靠牌,俗称下甲、靠腿。在穿着时,先着靠腿,绣片保持对称,再穿靠身,最后带好靠领、系好燕窝。如图2所示,左半部分是需要优先穿着的靠腿部分,由两片靠腿、四条彩带、一条腰绳构成。右半部分是“靠”的关键部分,虎头肩、胸甲、靠肚、里外袖、后心、后腰、后帘、大小吊鱼等彼此缝合连接后组成完整的“十字型”服装结构。剩下的是燕窝和靠领。

表1 “靠”服结构参数

图1 武将戎装“靠”的结构图

图2 武将戎装“靠”的纸样提取

2.2 武将戎装“靠”的纹样提取与处理

见表2,“靠”的周身用金线绣满鱼鳞形的花纹,鳞甲的中部饰以团寿字,在甲纹四周饰以单层装饰花纹,分别为行龙、江牙连续图案。靠肚上绣有行龙、水纹、绣花,上联护胸,绣有鱼鳞形花纹、长城花纹、江牙连续团、团寿字、绣花,下接吊鱼,绣有吊鱼、长城、鱼鳞形花纹、江牙连续图案等。外袖和里袖则绣有长城、鱼鳞形花纹、江牙连续图案、行龙、绣花、团寿字等。

表2 花纹的提取与集合

3 武将戎装“靠”的三维实现

3.1 人物参数设定

CLO3D中的虚拟模特参数是制作“靠”结构图的基本前提,有了确定的虚拟模特身材设定,才便于更好地设定“靠”的制版数据。通过CLO3D中的虚拟模特编辑器,可以生动形象且直观地展现出虚拟模特,同时通过编辑器中全身到细节的参数调整,制作出合适的虚拟模特形象。为了后期更方便直观地测量身体维度,可以使用胶带工具贴在虚拟模特身上。

3.2 二维样板结构制图三维化

将先前在服装CAD中绘制好的结构图导出二维样板,选择输出ASTM文件以dxf格式保存。接着将导出的样板再导入CLO3D软件系统中2D样板窗口,导入DXF(AAMA/ASTM)格式。如图3所示,样板显示在CLO软件2D样板窗口,将样板重新按照版型排列整齐后可采用2D样板窗口中的工具编辑曲线、圆弧、曲线点,根据实际穿衣情况直接在2D窗口进行二次调整。

表3 虚拟模特人物参数

图3 2D样板调整窗口

CLO3D系统对模特设有安排点和安排面,通过安排点、安排面可将虎头肩、胸甲、靠肚、燕窝、裳甲、吊鱼、靠领、靠腿等对应到相应的部位,且可根据需要进行调整、追加或删除。如图4所示,安排点是根据安排面设定的,根据武将戎装“靠”的形制需要设定安排点的位置,将衣身安排在安排面上,同时设定好面料在虚拟模特身体的各个部位,将板片一一对应放在相应的位置,生动直观地展现出各个版片的位置安排。在衣片位置的调整较为复杂,出现安排不合理的情况时,可以在面料编辑器中,按照图形类型,重新安排衣身在X、Y轴上的位置,调整衣片的间距和方向,使其朝向和穿着方式正确,做出更加细微的调整。

图4 衣身的位置安排

位置安排完毕后,开始进行缝合,缝合时将样片对应缝纫在一起。在2D窗口中,将线缝纫和自由缝纫工具结合使用,注意缝纫线的方向和长度,即时观察3D窗口中的衣身衔接,确认缝合线是否正确。在缝纫线出现错乱或长度不相等导致动态模拟下的三维面料抖动、歪曲时,及时结合2D和3D窗口对缝纫线重新缝合。缝合完毕后即可实现服装的三维模型的建立。

图5 衣身的缝合

在二维参数化打版的基础上,对中国戏曲中武将戎装“靠”的结构复原和工艺分析后,开始通过CLO3D软件来实现面料、纹样等三维化。首先,单击各个衣片改变其织物颜色为正红色(#FF0000)后,在面料属性中选择绸缎的预设,并修改细节如经纬纱、弯曲强度、变形率、弯曲率等的参数,调节至合适(如有需要也可以添加黏衬条)。接着,通过工具栏中的“素材”选项,选择“图形”中的贴图(2D版本)或贴图(3D版本)来调整贴图的形状、大小、角度、比例,使其呈现于各个衣片上的效果合适,在调整贴图的过程中还需特别注意结合2D版本和3D版本的窗口来观看贴图效果。最后,使用嵌条工具包边,最终效果如图6所示。三维实现过程中经过虚拟模特设定、缝合面料、面料调整、花纹贴图等过程,最终实现了武将戎装“靠”的仿真设计与实现。

图6 武将戎装“靠”的三维建立

图7 黑“靠”的三维建立

图8 白“靠”的三维建立

4 结语

服装虚拟仿真设计好比一种艺术与技术的有机结合,在技术的背后承载着人们所看到的艺术效果。随着虚拟仿真设计的出现和发展,3D虚拟仿真设计技术已经逐渐成熟,远比2D换装系统要方便很多。武将戎装“靠”作为中国戏曲的一个重要组成部分,它所拥有的艺术财富,丰富而瑰丽,“靠”更是将程式发挥到了极致,有着常演不衰的剧目,为观众提供了独具的美感享受。

将传统戏曲服饰与现代科技手段相结合,随着服装数字化的发展,将会有益于三维技术下的戏曲服装虚拟仿真设计。首先,CLO3D虚拟仿真设计,是对戏曲服饰三维化的一次尝试,在物质难以永存的情况下,戏曲服装的数据化会使服饰永久保存于虚拟空间,是对戏曲服装文化一种新的传承方式。其次,在对中国戏曲中武将戎装“靠”的结构复原和工艺分析的基础上,把服装CAD、CLO3D、Photoshop、Corel-DRAW等信息技术相结合,做到传统戏曲服饰数字化展示。最后,在尽力趋于当代戏曲服装走向数字化、网络化方向的同时,通过2D结构制图、3D虚拟仿真设计、CLO3D系统实现试衣,完成对戏曲服装“靠”的虚拟设计尝试。