基于数字化技术的瑶族女子服装虚拟仿真设计

黄玲玲，徐诗佩

（广东职业技术学院，广东 佛山 528200）

少数民族制衣自古以口传心授为主，少有剪裁制作流程与方法的文字记录，技艺依赖于人而存在，随着老一辈传统工艺人的离去，传统的技艺也面临着失传的危险，故实物标本的结构、图案和工艺等方面都有较好的研究价值。传统的实物复原，是采用坯布试制样衣的方法。这种方法要求研究者在对其结构全面了解的基础上掌握缝制、刺绣等传统工艺制作能力，且复原过程长、成本较高。目前鲜有研究使用数字化技术对传统服装进行仿真虚拟复刻研究，本文选择在掌握实物结构的基础上，采用服装数字化技术完成实物复原，节约时间和成本，达到快速高效的效果。

1 服装数字化的实现方法

服装数字化是指以数字化信息技术为基础，以数学、计算机、网络技术为依托，通过对服装设计、加工、营销等环节中的各个方面的数据信息收集、整合、存储、传输和应用，最终实现资源的最优化配置[1]。数字化服装技术主要运用在服装的设计开发、制造加工和生产运营管理三个方面[2]。广西华江瑶族女子服装的数字化虚拟仿真设计通过数字化技术运用在服装结构、纹样图案、缝制工艺三个部分来实现。服装结构数字化的实现方法是采集实物数据后用富怡服装CAD 绘制服装结构图，快速还原实物的规格尺寸与结构造型。服装纹样图案数字化的实现方法是运用Photoshop、Adobe Illustrator 等计算机软件进行图形图像处理建立虚拟模型；服装缝制工艺的数字化实现方法是运用CLO 3D软件进行虚拟缝合，建立三维模型，最终实现广西华江瑶族女子服装的数字化虚拟仿真。

2 广西华江瑶族女子服装平面模型建立

2.1 款式特征分析

本文的实物资料（图1）来自于广西华江当地瑶绣传承人邓正娇女士。在20 世纪二三十年代，瑶族妇女上着立领对襟衣，下着大裆裤。上衣身前短后长是华江瑶族女子上衣结构最重要的一个特点，这是因为瑶族信奉龙犬盘瓠为图腾，此乃象征的是“狗尾巴”，《后汉书·南蛮传》也记载到瑶族先民服饰“制裁皆有尾型”[3]。瑶族“好五色衣”，华江瑶族女性喜欢在衣服的对襟处镶上一对色彩斑斓的挑花绣片，衣领及袖口处也同样有刺绣花边。衣服的扣子用红色的棉布搓扭而成，每件上衣都有七粒扣子，衣领处三粒，从领口处至腹部平均分布四粒。穿着时，一般着白色里衣，款式不限；外衣穿得层数越多越好，一是可以代表着家境殷实，二也可体现姑娘的女红好。

2.2 平面结构模型建立

2.2.1 对襟上衣平面模型建立

华江瑶族女子上衣的整体形制为短衣窄袖，立领对襟。前后片相连不裁断；通肩窄袖，袖子从袖根至袖口渐收，为接袖结构，袖长及腕，袖口内有贴边；衣片前短后长，下摆微弧，左右侧开衩，衩位较高，内有贴边。

对实物局部造型尺寸进行测量，这件衣服是以衣袖通袖线和前后衣身中缝线交叉成“十”字的平面结构，衣服前身长63.5 cm，后身长86 cm，两袖通长135 cm；门襟长40 cm，单幅门襟宽4 cm；领围约40 cm，领面宽5 cm；袖口肥27 cm，袖口贴边宽3 cm；前底摆弧线长70 cm，后底摆弧线长80 cm。根据服装款式特征及尺寸，得出如图2 所示的款式结构图，并用CAD 软件绘制出其详细衣身面料净版，存储为dxf 格式，详细版型如图3 所示。这件瑶族女子上衣主要由A、B、C、D、E、F 六个部分构成，a、b、c、d、e分别为门襟、袖口及衣领上的绣片。从测绘的数据看，衣片A、B和袖片C、D 均为一个布幅宽，约35～40 cm，以肩线为中心线，前后片连裁。衩位在腰节位处，距前下摆约20 cm，高开衩不仅便于劳作时起蹲弯腰，而且利于通风散热。衣领为立领结构，据考证，华江瑶族的上衣原为直领对襟结构，后在民族长期交融发展中受汉族影响，变为立领，目前也具有明显的现代服装结构特征，领底起翘，使脖颈得到立体的包裹，获得更多的活动空间。

2.2.2 大裆裤平面模型建立

这件瑶族女子大裆裤用黑褐色的自织棉纱土布制成，质地硬挺，厚实耐穿，其主要由腰头、裤片、裆片三部分组成，无前后之分。裤腰肥大，腰头宽而长，腰围约100 cm，腰头宽17 cm，穿着时需外用布条扎系，以起到固定作用。裤长约为87 cm，裤腿不设侧缝，裤长至脚踝，裤口围约56 厘米。裆部裁片分为两个部分，由大裆与小裆构成，得出如图4 所示的款式结构图，并用CAD软件绘制出其详细裤子面料净版，存储为dxf 格式，详细版型如图5 所示。这种形制的裤子类似于中国传统的合裆裤，古时称“裈”[4]，其没有表征人体厚度的裆弯结构，而是由直线裁剪出的规则几何形状裁片进行拼合，通过增大裆深来满足人体所需的裆部立体空间，但与传统合裆裤直线裁剪不同的是其裆部采用平面曲线裁剪，面料的挖裁较多。当裤子平铺时，腰线形成一个V字形，将裤腿略微向中间并拢后，腰线的形状随之被拉得更加平缓，而裆部出现了立体的空间。

2.3 纹样图案模型建立

数字媒体技术是21 世纪计算机技术与图形处理融合的新兴图像处理技术[5]，运用Photoshop、Adobe Illustrator 等计算机软件建立纹样图案的虚拟模型。在此套瑶族女子服装中纹样的复刻主要有三种类型：一是门襟与裤脚口的挑花纹样；二是领子与袖口的平绣纹样；三是领面的织布纹样。在正常光照下，使用相机对领子、门襟、袖口、裤脚的部位进行实物纹样的捕捉拍照，照片应当清晰完整，便于后期进行图案纹样的修复与绘制。

2.3.1 挑花纹样的模型建立

华江瑶族挑花在当地又叫缚花，它是通过无数个“×”来构成各种精美图案或用彩线密集地排列成各种图案。上衣门襟纹样主要由八角花纹样与几何纹样构成。八角花象征太阳，给人以温暖，以四方连续的形式排列。几何纹样常见于瑶族人民对于事物的概括，把自己所见的事物形态用最简单的方式勾勒出来，这样不仅使制作工艺简单，也让服饰体现出一种整体美观。裤脚纹样主要由八角花、人形纹样和“盘王印”以二方连续的形式构成。人形纹样的应用是瑶族先民宗教崇拜的体现。人形纹样取平安常伴之意，以祈求上天的保佑，获得心灵上的慰藉。此外，人形纹样也体现了集体、团结的意义，所以瑶族人民在自己衣服的前胸和后背的位置，绣上一些相连的人形纹样，既有装饰的效果，又象征着民族内的团结。“盘王印”是由“工”“弓”组成的方形印，这代表对先祖盘王的敬意，而且有了它，不管在何处，各个支系瑶族都可相互辨认。

在Adobe Illustrator 软件中建立挑花纹样模型，首先选取以蓝色或黑色为面料底色，在底色上布满方格模拟平纹面料组织形式，再以各色绣线的RGB 数值作为参考值选取近似色，用钢笔或直线工具在格子里画“×”，排列规则的“×”构成整个纹样单元的连续元素，再对纹样单元进行二方连续或四方连续的排列组合，形成最终的挑花绣片的模型，如图6 所示。

2.3.2 平绣纹样与织布纹样的模型建立

平绣纹样与织布纹样主要是在Photoshop 软件中建立模型。这些纹样为常见的花草纹样，排列疏密有序，具有和谐均匀的美感。运用Photoshop 软件,将原始纹样放在最底图层，新建一个图层后开始描摹绘制纹样，最后将绘制好的纹样保存为JPG 格式，如图7 所示。

3 广西华江瑶族女子服装三维虚拟

CLO 3D 是韩国CLO 公司推出的3D 服装设计试衣软件，它分为左右三维和二维两个界面，能够实现样板的修改、工艺缝合、服装面料虚拟仿真、模特的修改等操作，是一款集功能性、实用性和效果性为一体的软件[6]。采用CLO 3D 软件建立虚拟三维模型，完成虚拟样衣的缝合与展示，整体操作流程如图8 所示。

3.1 虚拟模特设置与纸样导入

在CLO 3D 系统中打开虚拟模特，选择模特、发型、鞋子等，按照需求调整虚拟模特的各部位尺寸参数，包括高度、长度和围度等方面[7]，如图9。将富怡服装CAD 软件绘制的dxf 格式服装纸样导入到CLO 3D 系统中，用编辑板片和编辑圆弧等工具将2D样板核对修正至最佳状态，用勾勒轮廓工具将内部线勾勒出来。编辑完成后将板片放置在二维界面中对应位置待用，如图10。

3.2 衣片安排与缝合

将二维样板同步到三维模拟窗口，显示虚拟模特的安排点，将样板安排在人体周围，利用定位球将版片移动到对应位置，提高虚拟服装与模特的贴合度[8]，如图11。安排好板片后，选择线段缝纫和自由缝纫工具，在二维界面中进行虚拟缝合。根据实物的缝制工艺，选择缝纫线类型，例如衣片连接处采用Custom Angle(搭缝)，门襟贴条与门襟采用（TURNED）叠缝。最后调整折叠强度和折叠角度，使缝纫线下凹，增加真实性，缝合完成后，得到白模，如图12。

3.3 面料仿真处理

面料的仿真处理分为两步，第一步是设置面料的基本属性，包括颜色、纹理、法线贴图等。首先根据实物照片RGB 值设置面料颜色，再将在Photoshop 和Adobe Illustrator 中制作好的JPG格式面料图案添加到纹理，调整好图案的大小和方向，如图13。用Crazybump 软件做出所有刺绣图案的法线贴图，创建出多种特殊的立体视觉效果以此增强刺绣纹理的立体感。第二步是设置面料的物理属性。包括强度、弯曲强度、变形率、密度、摩擦系数及厚度等，不同属性会表现出不同的服装外观感觉。调整属性值，可以让面料表现出棉布、丝绸、皮革等不同的面料材质感觉[9]。根据实物面料属性，将预设设置为Cotton-Twill 斜纹面料，再设置面料厚度等参数使其接近真实面料的性能，最终得到添加虚拟面料后的三维模型，如图14。

3.4 渲染与展示

维虚拟模型完成后先进行检查，通过旋转移动虚拟模特，观察其在正面、背面、侧面等多个角度呈现的复原效果[10]。经检查，三维虚拟模型在服装廓形、结构、图案纹样等方面都达到了较为逼真的效果。检查完成后进行渲染，渲染是通过自然照射技术等使三维虚拟服装显示出纹理贴图、光源影响以及阴影效果，给人以与真实服装相似的视觉感受[11]。渲染前将粒子间距调小，达到更逼真，更显著地渲染3D 服装。渲染完成后导出各个视角和细节的JPG 格式图片，如图15。图16 为实物与渲染后三维效果图的对比图片。

4 总结和展望

本文运用数字化技术进行广西华江瑶族女子服装的虚拟仿真设计，快速有效地实现了对传统少数民族服装的复原。采用服装CAD 软件还原服装的版型与结构，快速还原出其服装款式结构特征和尺寸大小，将样板和图纸保存在计算机中，不仅节约了储存空间，而且方便储存。运用Photoshop、Adobe Illustrator 等多种软件实现对图案的二维修复与绘制，刺绣纹样采用Adobe Illustrator 失量图绘制软件进行绘制，实现图形不失真的优点。运用CLO 3D 软件进行缝制工艺仿真，实现了复原逼真度较高的三维虚拟试衣效果。

通过对广西华江瑶族女子服装的虚拟仿真设计，以实证个案研究法验证了数字化虚拟仿真技术运用在传统服饰结构复原上的可行性、创新性。数字化虚拟仿真技术再现了少数民族传统服装的形制结构、图案纹样与工艺，是服装复原研究模式的一种创新。