虚拟现实技术在服装设计中的应用要点

2022-02-25艾克热木

纺织报告 2022年12期

艾克热木

（新疆应用职业技术学院，新疆奎屯 833200）

近年来，中国服饰行业快速发展，虽然增速有所放缓，但是不断变革升级。国家统计局数据显示，2021年，全国限额以上服装鞋帽、针纺织品类零售总额达13 842亿元，同比增长12.7%，预计2022年，全国限额以上服装鞋帽、针纺织品类零售总额达14 479亿元。根据服装行业的发展情况进行分析，受到政策利好、消费升级以及技术进步等因素的影响，整个行业处于不断升级的状态，不仅迎来了新发展，同时也面临着新挑战。

1 虚拟现实技术的概述

虚拟现实技术是仿真技术的主要方向，是仿真技术和计算机图形学以及多媒体技术等的集合，从当前技术的发展和应用进行分析，其被广泛应用于服装领域。比如，在服装定制中运用三维人体扫描技术，精准采集人体数据信息，能完成个性化定制服务。再如，在购物环节虚拟购物商城环境，客户可以通过三维形式观看并触摸物品，进而得到优质体验。在服装设计环节，利用各类软件辅助服装数字化设计，可提升纸样设计和款式设计等质量，达到三维立体化的效果，以虚拟的形式呈现出来，为个性化生产提供支持。虚拟现实技术的特点如下：（1）浸入性。在服装设计环节，引入虚拟现实技术，可以实现对服装设计过程和结果的全面贯彻，使设计人员获得更为逼真的效果图，提高与客户沟通的效率。在传统的服装设计环节，设计人员需要手绘效果图，之后根据手绘效果图制版和设计样衣，同时在样衣设计环节还能根据样衣的效果进行优化调整，通常需要反复调整才能定版，进而影响服装设计和生产的效率。运用虚拟技术，发挥其优势进行剪裁、角度调整等其他操作，在制版过程中可以多角度观察，根据客户的需求进行适当改变和调整，直接呈现设计作品与立体效果图，提高沟通效率。（2）仿真互动性。在服装设计环节运用虚拟现实技术，借助输出设备，使设计人员和客户可以真实地感受服装，如利用连接计算机的手套和头盔等感受虚拟世界。基于虚拟环境创造的物体具有可操作性，形成的三维空间可以让设计师感受到设计效果，进而形成三维效果图。服装设计人员可以利用虚拟仿真技术，发挥其仿真互动性特点，搭建逼真的模型，并且在模型内实现信息交互，使设计人员能够发挥自己的创造力和想象力，增强设计作品的审美性和艺术性。（3）多感知性。采用虚拟现实技术，发挥技术的多感知优势，可通过各种输出设备更好地感知服装设计的视觉效果，同时还可以实现触摸，使设计人员能感知各类设计材料。利用虚拟现实技术，可形成面料和织物的组织结构交互模型，为服装设计提供支持，根据具体的造型和用途选择适宜的面料，可体现出面料的悬垂性和柔软性。面料的仿真方法有很多，如混合性建模、物理建模以及几何建模等，可实现对各类材质布料的仿真。服装设计人员可结合色彩、质地和图案等元素模拟视觉效果和触感等，同时还可以体现服装的力学特征，如弯曲和拉伸等。

2 虚拟现实技术在服装设计中的应用

2.1 虚拟设计的探索

在传统的服装生产模式下，常会遇到工厂订单准时完成率低的问题，主要是因为客户对工厂提供的产前样衣的审批率低，核心原因是2D设计图和样衣展现的线条、质感和松紧度等效果差异较大，样衣需要反复修改后才会被客户确认。以某公司为例，传统生产模式下工程订单准时完成率不到70.0%，主要原因就是审批率不足10.0%，大多时间都在反复修改，最终出现货物完工日期晚的情况。为了解决此类问题，部分厂家开始探索引入3D技术，利用新技术手段，厂商与客户均能看到清晰的3D效果图，进而提高了沟通的效率，所以当工厂提供产前样衣时，客户的满意度较高，样衣审批率也得以提高。样衣准确度的提高，使审批时间得到了有效缩短，从原来的不足10.0%提升到80.0%~90.0%，各个方面均可以获得实际效益。随着技术的发展，人们开始探索利用虚拟设计的优势改进供应链中设计到生产流程的效率。为了进一步促进数字化管理，企业组建了CS创新实验室，建设了一个设计中心和一个先进创新中心，显著提升了虚拟设计能力，在实验室中配置了很多织机，具有精良的针织功能，能利用远程遥控系统安排生产计划和派单以及监控，从生产现场采集实时化生产数据，通过数据分析和处理后，为生产管理提供支持，形成了实时化供应链生产管理模式，实现了高效能生产和对质量的有效保证。

2.2 虚拟设计的关键技术

量身定做在传统服装工业加工中是重点内容，很多行业前列的企业和设计师的主要业务形态就是高级成衣定制。服装定做的过程是在标准的服装设计规范的基础上，由设计人员根据自身的经验，为客户提供仅针对个体尺寸与喜好的设计加工活动。随着数字化技术的发展，传统的定做模式出现了变化，体现在设计加工行为和整个产业链中。随着人体扫描和测量技术的发展、虚拟试衣的不断完善以及互联网平台的发展，数字化服装定制成为未来服装行业的典型模式。

从服装产品的需求分析，个性化和定制化为主要方向，驱动着虚拟技术的应用。在定制化服装设计中，测体为重点内容，传统的测体技术难以保证测量结果的准确性，且操作的便捷度不高，而非接触三维测体技术的应用，为服装设计和生产提供了支持。在测体中需要掌握人体躯干部位、胸部形状和脊背曲线等方面的数据，为设计工作的开展提供支持。随着智能化与大数据技术的发展，线上线下虚拟试穿成为服装领域的发展趋势。采用非接触三维测体技术能在虚拟试穿前为用户提供准确的尺寸，使用户能有效体验试穿。企业需积极完善体型数据库，提高测体的精准度，在个性化服装设计环节还可以利用三维测体技术方便快捷地计算出人体尺寸，为消费者提供个性化定制服务。非接触三维测体技术的基本原理是运用红外线或其他光学设备对人体体型进行侦测，再利用计算机图像学分析获得人体图像，最终利用数学模型构建人体模型和相关数据。从测体的流程分析，利用软件将人体三维模型文件导入模型，调整坐标、自动分段、做标记点、计算人体尺寸、存储数据，形成人体尺寸数据文件。以上海某集团为例，其拥有服装智能定制1.0系统，运用多图像结合的方法，集成利用Kinect摄像技术、网络集线器等，能在5 s内捕获待测者点云数据，并且通过点云数据三角化与最近点迭代算法（ICP）计算人体特征数据，可以生成任意视角观测的彩色三维人模，自动化获得服装工业生产所需的人体体型参数。目前，该系统已经被应用于云南保山市汉服小镇等地。现阶段，非接触三维测体技术在服装领域的应用日益广泛，由最初的标准号型、样板尺寸修正以及试衣人模研发发展到个性化远程服装定制和虚拟试穿系统等，促使服装企业转型升级。个性化远程定制主要是将传统的服装定制流程搬到网络上开展，使顾客能便捷地在网上提出所需。个性化远程定制需要服装虚拟试穿技术、三维测体技术以及交互款式设计技术等的支持，实现设计到生产全流程的优化升级[1]。

2.3 虚拟技术的应用环节

2.3.1 服装款式设计

根据服装款式的设计需求，引入虚拟现实技术，发挥设计系统的多样化功能，可使整个设计工作更加便捷化和高效化。一般来说，服装款式设计要以人体参数为基础，将虚拟现实技术运用于人体建模上，再利用三维人体测量技术和虚拟现实技术，经过计算机建模，形成逼真且型号齐全的人体模型和服装人台，在实际应用中可调整人台大小，根据人体的形态设置尺寸。人台可以三维立体化呈现服装，同时具有交互性特点，设计人员可以根据自己的想法和意愿调整角度，设计好人台周围的光线方向，使设计人员能身临其境。除此之外，部分设计人员还可以利用虚拟现实技术，为客户远程量身，为其提供定制服务，经过网络传输为客户搭建三维模型，之后再开展量身设计，并且虚拟缝制，也可以将样衣穿到仿真模型上，直接呈现出试穿效果，满足客户的定制需求，并及时与客户沟通。虚拟现实技术还支持服装立体化展示，可以利用三维虚拟现实技术来三维化织物，最终合成三维服装，使人们可以从各个角度检查，利用相关工具进行修改[2]；根据资料库中的信息，还能对色彩和图案进行更换和修改，同时设定面料的软硬度。

2.3.2 服装结构设计

虚拟现实技术能为服装结构设计提供支持，如在服装制版方面。从传统的服装设计模式分析发现，制版过程很复杂。服装计算机辅助设计（CAD）软件的出现，为设计人员提供了支持，可利用软件的结构设计系统功能，比如制图工具，精准绘制服装结构面。虚拟现实技术的应用，还可以促使服装样板在二维与三维之间转化。基于虚拟现实技术，借助三维建模技术与显示技术，能将平面二维服装样板转化为三维样衣，使服装展现出更加立体的效果，将虚拟样衣放在建模的模特身上试穿。在服装设计过程中，设计人员可以和服装产品实现有效互动，同时可以根据立体形态进行修改，使客户获得满意的样板再加工[3]。基于虚拟现实技术，可促使三维服装转变为二维样板，经过原型剥离，从计算机虚拟建立的人台表面剥离下服装样本，为制版提供参数。

2.4 服装手工印染图案设计

虚拟现实技术在服装设计中的应用，能为手工印染图案设计工作提供支持。传统的印染是通过手工操作，在织物上染色和印花，可达到一定的印染效果，但是具有局限性，印染工艺较复杂，难以实现量产，使印花服装产品价格较高。运用虚拟现实技术，通过计算机辅助设计，借助网络技术与多媒体技术等手段，可提高印染效率。在图案设计前期，利用计算机技术辅助色彩和纹样等设计，可实现逼真的图案效果，先设计出图案，再导入可视化工具，最后实现图案的精准定位。运用虚拟现实技术不仅可以辅助印染工作的开展、缩短工期，还可以提高印染效率。运用传统的捆扎模式会使图案呈现效果不佳，例如肌理不明显或者色彩模糊等[4]；而运用虚拟现实技术能辅助扎染图案设计，使肌理更加清晰、色彩更加鲜艳。

3 虚拟现实技术在服装设计中的应用策略

3.1 完善虚拟现实技术的应用基础

为提高虚拟现实技术的应用价值，需要完善虚拟现实技术的应用基础，配套软硬件设施，满足设计工作的需求，提升服装设计的质量，结合实际需求，加大虚拟现实技术的应用投入，引入各类技术手段，提升服装设计质量[5]。针对服装设计和图案初稿设计等内容进行全面分析，通过计算机辅助设计，为设计工作的开展提供支持，在整个设计过程中，充分发挥技术的应用优势，助力各项工作的开展，创造更多的效益。

3.2 大力培养虚拟现实技术人才

虚拟现实技术在服装设计中的应用，涉及前期准备、完善以及检验等阶段，各阶段涉及的专业知识与技能不同，对设计人员的业务能力也提出了较高的要求[6]。例如，在完善阶段采用虚拟现实技术，可以辅助服装设计方案的制订和效果图的设计等，利用系统和技术修改构图比例和色彩属性等，实现全面的调整和优化，切实保障设计效果。在检验阶段采用虚拟现实技术，可以实时和设计人员沟通，保障设计方案的有效性和实施性，做到科学合理优化，助力检验工作的开展，提升服装设计的质量[7]。在展示阶段采用虚拟现实技术，从各个角度全面、立体化展示信息，使设计人员能从听觉和触觉等方面真实感受，采集相应的信息，更好地呈现服装整体效果，给客户带来更好的体验，助力服装行业高质量发展。