3D 虚拟仿真实验在服装设计专业教学中的应用研究

王 玮

（四川传媒学院，四川 成都 610000）

随着数智时代的发展，虚拟仿真技术在各个领域迎来蓬勃发展，技术的创新驱动市场不断变化，作为培养人才的院校，将虚拟仿真实验技术应用到专业教学之中，加快人才优化培养，是高等教育信息化建设的重要内容，也是近年来高等院校在实验实训教学中首要推进的项目。如下就3D 虚拟仿真实验技术应用到服装设计专业教学课程展开研究。

1 服装专业教学现状存在的不足

1.1 教学实验实训场地限制

服装设计专业要求学生不仅要掌握相关的理论知识，还需要具备较强的实操创新能力，过于闭塞或者过于书面性的学习远远不够。但大多数学校服装专业在硬件条件上只能提供传统的缝纫与熨烫设备，高校服装专业所制定的人才培养方案，一般又只能承接这种传统硬件条件，导致理论教学与实践教学之间无法相辅相成。

1.2 教学内容与市场脱节

服装教育是实用性和艺术性相结合的一种教育形式。但是目前服装教学规模、学科范围包括人才培养方案等不能及时适应时代的快速变化，导致诸多服装专业的教育与市场应用之间有诸多矛盾与问题[1]，当今企业对服装从业人员的要求不仅仅是只会画传统工业样板或天马行空的设计稿即可，还要懂得将它们变成现实服务于市场的产物。

1.3 学生创作积极性不高

流行风尚的短暂性，导致学生从接受新的流行风尚到参与新产品设计开发过程的工序复杂且耗时长，多数学生在校期间只能完成寥寥几件成衣制作，且大部分高校都是将基础、设计、工艺、营销学科设置为独立课程，内容衔接不够，什么都学，但什么都没学透，以至于学生设计的图纸与制作的实物成衣与实际效果不符或不相似，大大降低了学生实践创作的积极性。

2 3D 虚拟仿真实验概述及意义

在国家信息化发展战略的引领下，省教育厅要求高校聚焦提升人才培养质量，创新人才培养模式，改革传统教育方法，将多课程知识融会贯通，响应数智时代现代化教学，建设一批开放的虚拟仿真实验项目。3D 虚拟仿真实验从教学实践出发，以常态化教学应用为目标，以VR/3D 实验室软件为核心，融合3D 显示系统、高端图形图像处理器、3D 虚拟机，全面实现立体互动式教学。增强学生的课堂参与感，提高教师和学生的互动性，提升课堂的教学质量[2]。3D 虚拟仿真实验在服装设计专业教学中的应用将克服高成本、高消耗和缺乏大型综合训练的实验教学短板，突破传统教学知行合一界限，能够解决行业有效设计难的痛点，以沉浸式、交互式的学习方式激发学生求知兴趣和创新能力，让学生身临其境学习并实践。因此运用3D 虚拟仿真实验意义如下。

2.1 逼真教学情景

3D 虚拟仿真实验在服装设计专业教学中，通过虚拟仿真技术能够制作出和真实服装一样的虚拟服装，加速服装设计进程，增强服装设计效果的直观性，解决了服装创意产品可视性低、裁剪、制作样衣流程复杂等问题。虚拟走秀、虚拟试穿以及电商运营预测等教学与实践环节，使得教学情景更加逼真，快速地实现服装款式从创意开发、成衣制作及展示到最后产品销售运营流量测试全过程，解决因培养模式和硬件条件制约而导致学生“进不去、看不见、动不了、学不全”等难题。

2.2 形象教学方式

3D 虚拟仿真实验立足于服装专业知识点学习，聚焦于服装产品设计，拓展于服装产品制作，延伸于服装产品运营，全方位培养学生解决复杂问题的能力。同时虚拟仿真教学的直观性，也能激发学生对创意产品的思考，反思教学内容，增强对专业知识的理解，提高学生专业技能。相较于传统教学方式，这种教学方式还能够减少示范教学内容，使学生与教师更好地进行沟通，因此将有助于提高教师的教学水平。

2.3 突出教学内容的实用性

服装专业教育对人才的培养，走的是实用型路线，以培养技术应用型人才为目标。3D 虚拟仿真实验涉及核心专业课程内容知识点有12 个，知识点散布在《服装设计》《服装结构工艺》《服装电子商务》《服装市场营销》等课程中，实现虚拟仿真技术与这些课程的完美契合。虚拟仿真技术的应用让教学体系更为完善，为教学的开展提供更多的实用内容，向学生提出较高的技术应用要求，更好地满足课程的教学需求。

3 3D 虚拟仿真实验在服装设计专业教学中应用的流程

虚拟仿真实验教学通过完善知识结构，拓展互动式、推进探究式教学方法的运用，把服装设计专业知识融合到场景设计环节，再通过虚拟仿真、人工智能和大数据分析技术，跟踪学生开发设计到陈列展示最后到市场运营全方位流程，拓展学生综合设计与创新思维能力培养的深度和广度，紧跟数字时代步伐，提升学生解决综合性复杂问题的能力。

本研究就分析3D 虚拟仿真实验在服装设计专业教学中的具体应用流程，展示从课程学习、服装款式创意开发制作到产品销售运营整个流程。

3.1 课程预复习

在开展实验之前进行预习，根据教学需求，将教学课件导入到3D 虚拟仿真实验系统软件中，线下讲解，线上复习，要求学生为实验学习做准备，完成《服装设计》《服装工艺》《服装产品开发》《服装市场营销》《服装陈列》等课程学习，为后面实验的开展打下坚实的基础。

3.2 实验导入

通过实验教学软件，实验指导资源等，对3D 虚拟仿真实验系统加以介绍，让学生理解虚拟实验系统的具体操作方法。在实验开始前10min，通过知识测试，帮助学生复习实验中需要使用的知识点。测试合格后，系统后期不再提示此环节。

3.3 实验操作

3.3.1 服装产品设计

系统在线Procreate 激发灵感，在系统绘画台上，可将灵感来源等图片以添加文件夹的形式植入到系统之中，在灵感图上任意涂画，更改灵感来源的比例、尺寸、色调等等，用灵感来源获取最初的稿图。

根据教学需求，可在系统直接选择标准160/84A虚拟人体模型，将所学的艺术理论知识结合灵感来源设计服装款式，包括对服装的色彩、面料、版型、图案、面料质感等元素设计，效果图实时预览，修改试错，从而做出满意的设计作品，再选择人体模型动作姿势进行展示，如图1 所示。

图1 在线设计及人体模特动作姿势选择

3.3.2 3D 虚拟缝制

除了在线设计简单款式外，复杂的服装款式需在设计完成后在服装CAD 制版软件中完成版样制作，利用虚拟系统的插入性软件譬如CLO3D、Marvelous Designer、Style3D 等载入复杂服装款式及版样，完成虚拟缝制，如图2 所示，这类软件可提供智慧型缝纫工具，通过版样、固定针、各种面料及其物理属性和花纹，可以直接设定缝纫方向和范围，方便展示面料的折叠和褶皱，在服装上做出丰富的细节表现，制作高水准的虚拟服装，解决在实际制作中耗时长的问题，且利用虚拟缝制功能，能在线分析服装版型中存在的问题，不断优化样板、修改样衣。复杂的虚拟设计适合学生在毕业设计或者专题设计中表现，节约现场打版制作时间，有效完成创意设计。

图2 Marvelous Designer 虚拟缝制界面

3.3.3 VR 虚拟试衣

设计及虚拟制作完成后，利用VR 技术，可以在实验中检验服装设计成衣效果，搭建走秀舞台，模拟真实模特走秀场景，参考图3，预制模特行走逻辑，模特走秀服装物理布料动态展示，让学生身临其境感受服装款式搭配动态展示效果。这一板块还可以在学期课程展中使用，激发学生创作成就感，提高学生的创作兴趣。

图3 虚拟试衣及虚拟走秀

3.3.4 虚拟产品运营

服装产品运营一直以来是服装教学实践中的短板，学生的产品无法与实际市场相联动，在校期间学生所做的产品企划基本处于纸上谈兵的阶段，只有服装产品真正得以实现市场价值，服装专业学科的市场应用性才得以实现，所以终端的虚拟产品运营尤为重要。可搭建产品运营虚拟仿真，通过选择模拟场景的方式，模拟网店仿真运营，开发的产品以模特虚拟试穿的形式呈现在店铺终端（如图4 所示），以内容运营、社交运营等形式高度仿真店铺运营，同时学生还可以以独立用户状态参与购买，模拟真实市场营销销售环节。

图4 虚拟店铺及运营

3.4 实验结果

实验结束后，学生可在后台数据中得到实验报告，实验报告分为两部分，一是实验数据分析，学生可在系统中查看服装产品流量测试数据及数据分析等；二是实验报告，可以展示任课教师的实验批注、实验复盘研讨及个人成实验实训报告。

4 3D 虚拟仿真实验在服设专业教学中应用创新

服装专业虚拟仿真实验，是数智时代下将虚拟实验引入学校实验课程的一次大胆尝试，能有效消除时间限制弊端，消除教学场地不足对实验教学效果的影响，具有不断试错及修改功能，有效解决服装设计中的创新性、显现性问题，在有限时间内可最大程度地进行设计和技术的结合，学生参与实验的自主性也大大加强。总体来说，3D 虚拟仿真实验在服设专业教学中应用创新主要体现在以下几点。

4.1 教学知行合一

虚拟仿真实验教学突破传统教与学的界限，在不断的互动中让学生学习服装专业知识，培养学生设计开发制作运营的综合能力[3]，通过数字化手段和精细课程设计增强实验互动性，增添学习的趣味性。实验结束后，通过实验复盘研讨对实验过程进行分析，从而实现学生个性化思维与探索性思维的有机融合。

4.2 打破行业壁垒

服装属于风尚品，虚拟仿真实验教学打破教学条件与环境的限制，推动教与学的深度融合，契合新时代发展潮流，实验具有前瞻性，通过人人互动、人机互动、人与项目互动，用3D 虚拟系统缩短学生在实践过程中累积经验的时间，培养学生的服装设计专业素养，使其累积在校课程无法给予的经验，实现有效设计。

4.3 教育模式改革

虚拟化的教学模式利用三维空间转换，帮助学生了解从平面结构到立体造型的转换，化解一些抽象生涩难懂的概念[4]。同时运用场景化模拟等教学手段，还可以让呆板的教学内容生动、形象、快速、准确地演示出来，提高课堂教学效率、提升教学质量、强化教学效果，使教学实验室不再受时间空间限制，建立和完善适合现代学生的信息化数智化教学机制。

5 结语

在服装教学中应用虚拟仿真技术，能够在减少学校资金投入的基础上，为学生提供逼真的教学情景、形象的教学方式和实用的教学内容，有利于拓展学生的综合设计能力。但目前3D 虚拟实验系统复杂功能需要借助插入性软件才能得以实现，也无法承载高综合性一体化应用要求。同时，3D 虚拟实验系统对学校的硬件要求高，还有小部分课程比如《立体裁剪》等无法完成虚拟教学，并且用户数据样本较小，无法精确提供虚拟运营数据等。在今后的发展中，应探索和研发更符合服装专业教学的3D 虚拟仿真一体化实验系统。