3D虚拟仿真技术下的乡村非遗服饰品开发与展示

刘翔，白益凡

（咸阳师范学院，陕西 咸阳 712099）

1 乡村非遗服饰品的开发现状

乡村非遗文化是传统文化中具有独特性的一部分，而与之关联的技艺、民俗是在乡村的文化土壤中发展传承下来的。随着经济飞速发展、工业化、科技时代的到来，乡村非遗文化也在受到冲击和挑战。促进非遗可持续发展才是非遗的活态化传承路径[1]。当前民俗类非遗的保护主要依靠建立传承人制度和立法保护，强调从非遗保护的角度进行文化遗产的继承和传播，在文化遗产的开发保护过程中常与旅游企业合作，非遗的传承一部分趋于表演性和舞台化，目前现有的非遗产品也以旅游纪念品、装饰品等实体形产品为主，导致文化内涵易流失，影响了文化遗产传承中的活态发展，难以实现创新与变革。

乡村非遗服饰品开发是为了传承非遗文化，同时也是为了乡村文化的振兴。

非遗是在特定环境下成长起来的最具民族特色、地域特点的文化资源[2]。目前关于非遗传承与创新的研究中，以平面研究、枯燥的提取图案等形制最多，而立体化的设计主要以产品、文创品为主，形式单一，从创新上略显不足,随着数字化时代的到来，多样化的设计要求与传播形式对非遗文化影响力的深度与广度有着重要的作用[3]。数字化技术下，对与非遗的保护与传承已经不是新的课题，但从虚拟现实、服装、饰品等仿真技术的研究还较少，这类的研究具有广阔的发展空间，而且注重实用性也成为未来发展的重要部分。乡村非遗服饰品的开发应该走出实体产品开发的限制，让文化艺术与现代人更贴合的生活方式结合，才能激活文化最深层、最本质的东西[4]。

2 3D 虚拟仿真技术在服饰品设计的功能表现

数字化时代，电子产品、网络改变了人们的生活方式，与之相应的文化传承与发展的形式也在发生变化。虚拟仿真技术(Virtual Reality)，又叫虚拟现实技术，是通过视觉、听觉以及触觉等多种感官构成一个虚拟的世界[5]，从上世纪80 年代开始走向人们的视野，在国内虽然起步较晚，但近些年也渐渐成为在很多领域广泛应用的技术，在服装开发领域的应用使得人们对服饰品的解读、体验以更加立体化、多维的方式理解、渗透与传播[6]。服饰品本身是可观、可感、可穿，并具有各种功能性的产品，利用虚拟现实技术的乡村非遗服饰品的开发与实现，打破传统展示的局限，利用虚拟现实场景，实感体验等，将AR 与VR 巧妙的结合，人们可以虚拟交互，用趣味逼真的效果，将人们代入到虚拟世界。

3 乡村非遗服饰品虚拟开发设计

3.1 非遗信息采集与提取

从服饰品功能上来说，将非遗文化中体现手工工艺、戏曲民俗建筑元素等艺术的形态化、产品化是传承与创新的方式，乡村非遗服饰品的开发可以分为穿戴型与展示型。穿戴型服饰品是将民间技艺、文化元素经过提取、设计加工后成为具有较强应用性的可穿性服饰品，穿戴的服饰品可以是实物形式也可是虚拟交互的形式。展示型服饰品可以做为收藏纪念、装饰的品类，可以通过文化服饰品、音像、多媒体制品、网络产品等等多样的形式表现出来。从产品开发上来说，一种是对乡村服饰品的复原与优化，传统服饰文化与非遗的特色的融合；另一种是以乡村服饰品元素、民俗元素的设计创新。

因此，以地域乡村为中心，展开调研与资料收集。从对传统技艺、民间表演等资料进行收集分类，对纺织、裁剪等技法的非物质遗存资料进行测绘、扫描等技术进行信息的提取与分析，形成设计开发素材。

3.2 3D 人体建模

服饰品以人体为载体，通过与人体的完美结合产生视觉的美感，并具有活动功能性。服装开发中可以利用虚拟试衣软件3D建模，导入虚拟模特，在服饰品开发时男性、女性、儿童的平均体型为标准，以人体数据为依据，根据设计要求设定全身、细节部位尺寸，从而得到不同形体类型的虚拟仿真模特。通过次表面散射，对皮肤颜色与散射质感进行调整与优化，以达到想要的逼真效果。

3.3 2D 结构设计到3D 效果的转化

穿戴型服饰品无论是实物的开发还是虚拟产品的开发一般需要2D 到3D 版型的转化，才能较为精确的实现服装的立体化。虚拟现实技术的运用可以实现三维合成，并对服饰的不同方位进行设置，形成仿真效果。目前的服装三维设计软件系统可以实现2D 到3D 的转化，运用仿真试衣软件进行制版、通过选择需要的缝纫工艺进行虚拟缝合、穿衣，然后进行数据调整，以中国传统服装版型为例，进行2D 制版、缝合与试衣，过程如图1 所示。

3.4 面料工艺的数字化实现

利用虚拟现实技术将民间手工印染、刺绣提取的元素与素材应用到设计开发中，可以形成模拟真实面料效果的图像，并且可以利用数据参数的计算、纹理的编辑等实现再设计，让原本的图案与工艺以更加丰富的造型展示出来。从技术手法上来看，为了提高布料表面的模拟效果，通过提取应用以及效果肌理的模拟的形式来进行，不仅可运用渲染模拟纹理表面还可以更换面料、调整纹理的质感，并且对面料的透明度、厚度、材质质感等依据服装设计的要求进行设置，提高计算机模拟服装的真实感，达到织物三维着装的仿真效果[8]。

3.4.1 印染与印花工艺的设计

民间的印染和印花等工艺是服装图案设计的一种重要创新手段。现阶段，手工印染技术包含手绘、拓印、喷绘、渍染、扎染、蜡染、夹染等，特别是扎染、蜡染、夹染成为非常具有代表性的工艺[7]。在扎染和蜡染中形成的图案极具艺术感。扎染相对蜡染更具有自由性、抽象图形的表现出较强的趣味性，其他印染的形式也多种多样。

以扎染服饰品开发为例，在进行扎染图案的设计时，可以通过多次的试验、试穿来确定印染的风格是否与服装项协调，并且可以将民间原有的图案构图形式进行修改和再创作，基本的图案和色彩可以根据款式的需要随时调整，大大的增加了设计效率的同时，也可以让图案的设计多元化，并且让印染的设计效果更加的贴近我们所想要的着装后效果。如图2 所示，将彩色的扎染纹样提取后在服装板片中进行再设计，打破了扎染图案单一的表现形式，不同大小的满地的花型和不同面料、色彩的搭配设计，可以让扎染图案变得更具变化性和趣味性。

3.4.2 刺绣工艺类面料设计

刺绣是具有鲜明的地域、民族特色的非物质文化遗产，也中国民间手工艺中很具影响力的一种，其美感与实用性较高，不仅在服装中，在饰品、装饰品、家具产品中都广泛的应用。刺绣的图案纹样设计将传统农耕文化、人们的生活情趣融入，是几千年来流传下来的民间艺术。刺绣的种类较多，服装一般运用于衣襟、衣领、以及全身衣片中，并且与礼仪、节日等活动有着密切的关联，刺绣的图案一般也是代表了美好的文化寓意，例如“龙凤呈祥”“百年好合”“富贵牡丹”“喜鹊登梅”等是对刺绣情感的表现。从设计形式上来看，有清地、混地与满地的图案构成形式。一般清地图案在面料中的占比比较小，所以选择贴图的方法，将提取的一个图案单元贴在衣片上进行调整；混地可以灵活的运用绣片、刺绣独立纹样的提取与混合，形成具有秩序感、形式美感的服装刺绣图案效果，满地图案可以将素材面料提取单元进行高密度的排列，形成细密的图案。

刺绣工艺的处理，利用计算机在板片内进行构图设计，将原本的绣片素材重新构图，展示出着装后的效果。计算机的设计可以实现可视化的定位，较好的不同纹样的构图效果[8]。对织物类、贴纸类、明线类进行归类，通过织物属性编辑器与渲染技术可以表现出更多物体的材质，例如刺袖中时常采用金属色丝线、织物表现时可以对金属图、高光图进行反射区域的调整，形成不同的效果，并通过色调偏移的设置调整色调角度，对重量色进行设置。织物层、刺绣面料层在纹理图、高光图编辑时，纹理图、法线图、金属图、透明图等都可以帮助面料效果的实现。为了使织物的颜色更加丰富且贴合乡村非遗纺织品的配色，运用齐色模式对面料进行换色调整，可以对同一类型的面料进行换色处理，可以选择多样的配色形式。刺绣纹样一般是具有立体感的，对其物理属性与厚度进行调整，形成浮雕效果。图3 是关中地区澄城刺绣的绣片提取与设计，将关中地区淳朴民风与当地的民俗，展现在刺绣作品中，构图饱满，色彩搭配和谐。绣片的提取图案可以做为服装的局部图案或者整体图案来表现，在设计过程中以一个绣片为单位，在面料上进行排列，对图案遍布的稀疏调整后会呈现出不同的设计美感，而图案的换色在虚拟设计中也很容易实现，可展现出同一元素不同色彩搭配的设计效果。

3.5 设计的保存与输出

设计中可以对人体、衣片、图案、面料以及着装效果图进行分块保存，可用于虚拟资源库的建设。在排料中可以对耗量余量进行计算，避免实际生产中的物料浪费，同时也可以将2D 样板进行DXF 输出，直接打印成纸质样板。

4 3D 虚拟仿真服饰品展示

三维动态展示是指乡村非遗服饰品设计完成虚拟试穿后可以进行360 度的全方位展示。模拟时装秀场景或者自定义场景，根据展示需求选择不同形式的场景，此场景在设计时可以进行360 度的旋转与观测；为了使得服装展示的形式更加生动，可为模特在motion 中选择不同的走秀的动作，同时使用动画模式进行录制，一般服饰品的结构越复杂，衣片、零件越多，录制的速度就越慢，虚拟服装秀的录制完成后就可以进行仿真的虚拟动态展示。

结语

利用现代虚拟仿真技术，对非遗文化的保存与传承研究,让设计与传播的形式更加的多元化，设计、开发的产品以模块化形式进行保存，不仅可以用于非遗产品资源库的建设，也可以为设计人员以及教学、虚拟交互设计等提供素材，成果基本数据可随时更新体型、色彩和修改款式面料，用于博物馆、乡村文化旅游、网络平台等传统服饰展示，同时将未完成生产的设计虚拟仿真评估后，进行批量生产，缩短生产周期，提高生产效率。通过数据输出可与现代VR 技术、3D 虚拟试衣技术、互联网结合，可实现虚拟试衣体验，实现与市场对接。在文化遗产的开发中实现文化与科技的有效融合,丰富文化展示方式、深化游客文化体验、提升非遗保护的科技含量，特别是对提高乡村地区的非遗的影响力与传播能力和成果的市场转化起了重要意义。