服装3D虚拟仿真技术在立体裁剪教学中的应用

周姝敏

（武汉软件工程职业学院，湖北 武汉430205）

0 引言

随着科技的快速发展，服装3D 虚拟仿真技术已经成为了服装设计领域不可或缺的一部分。如Style3D、CLO3D、MD、图易等软件具备二维服装CAD 建立、数字化人体模型编辑、面料材质力学模拟、三维视觉渲染等多种功能，实现服装3D 模拟以及结构设计可视化，它可以将数字化服装纸样进行虚拟缝制，并试穿到数字化人体模型上。直接在数字化人体模型上观察服装的三维效果，并实时在二维界面中修改服装结构、各种材料构成、材质参数、物理参数、色彩参数，最终优化服装设计[1]。

这项技术意味着服装设计师或者服装专业的学习者，可以借助虚拟仿真技术来设计出更加真实、具有立体感的服装，而不需要真正的试穿和缝制。在更加快速地完成服装设计过程的同时，大大降低试穿的成本和时间。

1 服装专业立体裁剪课程现状分析

立体裁剪是服装专业的一门核心课程。中国的高等职业教育中，服装立体裁剪课程是服装设计与制作专业的必修课程之一。该课程的教学旨在培养学生的服装立体裁剪能力，帮助学生掌握服装立体裁剪的基本技能和原理，并能将其应用于实际的服装设计与制作中。然而，在目前的教学实践中，该课程尚存在着一些不足。

首先，立体裁剪的教学内容相对单一，缺乏与时俱进的教学内容。目前立体裁剪课程教学的内容主要包括基本裁剪技法、裁剪的基本原理、裁剪的基本工具等方面，而在当今时代，随着服装设计领域的发展和技术的日新月异，需要将新技术和新工具适度引入到课程中，例如数字化立体裁剪模拟技术等。这些新技术和新工具可以有效提高学生的立体裁剪学习能力，也有助于提高学生的专业技能和竞争力。

其次，立体裁剪教学方法相对传统，缺乏多样化的教学手段和教学资源。当前，该课程的教学方法主要采用传统的课堂讲解和实践操作相结合的方式，虽然能够帮助学生掌握基本的技能和原理，但缺乏互动性和趣味性，容易使学生感到枯燥乏味。此外，课程教学资源相对单一，缺乏多样化的教材和教学工具。这使得学生的学习体验不够丰富，也限制了学生的学习效果。采用多样化的教学手段和教学资源，例如引入数字化教学平台、虚拟仿真技术等，从而提高学生的学习体验和效果。

最后，需要加强师资队伍建设，提高教师的数字化教学水平，注重教学质量，为学生提供更加优质的教育服务。由于受传统教学法的影响，一些教师在教学过程中经常采用满堂讲授或者示范的教学方法，导致教师的教与学生的学严重分离，课堂气氛乏味无趣。通过利用服装3D 虚拟仿真技术的互动性和反馈性来改善学习形式，加强师生互动，鼓励学生进行多维思考，使学生的潜能得到有效发挥，培养出符合新时代发展的创新型人才。

2 虚拟仿真软件引入立体裁剪教学中的优势

虚拟仿真软件是一种可以在计算机上模拟现实环境的技术，它可以为学生提供一个虚拟的学习场景，使其在虚拟环境中体验真实的操作和实验。在服装专业教学中，虚拟仿真软件也具备着很多优势。

2.1 虚拟仿真软件能够提供安全、便捷的实验环境

在高职服装专业立体裁剪教学实践过程中，要进行大量的试制样衣坯样的制作，这些过程可能涉及使用一些危险的工具和材料，例如针、剪刀、缝纫机等，而这些工具和材料可能会对学生造成伤害。虚拟仿真软件能够提供一个安全的学习环境，熟悉立裁实训环节与立裁技法，避免学生在实验实训中受到伤害。同时虚拟仿真软件还可以让学生通过计算机进行实验，一定程度缓解和降低传统实训室所需的时间和空间成本。

2.2 虚拟仿真软件能够提供精确、可控的实验结果

在服装立体裁剪的设计和制作过程中，需要考虑很多因素，例如服装面辅料属性、尺寸、形状等，这些因素的变化会影响服装的最终效果。虚拟仿真软件可以通过精确的计算和模拟，提供更加准确和可控的实验结果，可以让学生预先了解到不同因素之间的关系，通过反复尝试校验，从而更好地进行服装设计和制作。

2.3 虚拟仿真软件能够提供多样、灵活的学习方式

在传统的教学方法中，学生需要通过亲自进行试衣和样品制作，这些过程可能需要很长时间，而且需要耗费大量的材料和工具。虚拟仿真软件可以让学生通过计算机进行试衣和样品制作，无需大量的材料和工具，只需要一台计算机即可[2]。同时，虚拟仿真软件还可以提供多种学习方式，例如实时模拟、互动式模拟、视频演示等，可以根据不同的学生需求和教学目标，灵活选择不同的学习方式。

服装3D 虚拟仿真技术在服装专业教学实验实训环节的安全性、效率性上具备着明显优势，在成衣作品效果的呈现上具备直观性、便捷性、综合性。虚拟仿真技术可以帮助学生进行实际操作的模拟和演练，提高其技能水平和创新能力。并且随着科技的不断发展，这项技术还会有很大的提升和改进空间。因此面对这项新兴行业技术，我们应该积极思考将服装3D 虚拟仿真技术如何有效运用于立体裁剪课程的教学设计中，以提高教学效果和质量。

3 虚拟仿真技术融入立体裁剪教学中的策略

高职服装专业立体裁剪课程，采取单元教学设计，按照综合性，难易程度分为：裙子立裁，衣身局部变化立裁，成衣综合立裁，创意礼服立裁四个部分。每个单元的侧重点不同，运用虚拟仿真技术的策略也应做出相应调整。

在女装裙子的立体裁剪单元学习中，需要学生学习分割、省道转换、施褶加出波浪等技法，实现所需要的裙装造型。由于学生缺乏对裙子平面结构形态的理解，在立裁时候很难掌握正确的立裁手法和坯布合理备料。此外学生对褶皱、波浪裙摆的放量缺乏概念；即裙子裙摆与裙片腰围差异不同，给裙子结构造型带来不同的影响难以理解。因此在教学中将学生分组，通过给予不同的版型结构赋值，引导学生通过CLO3D 软件完成裙子虚拟立裁调整，并得到立体效果与对应的二维结构样板[3]，如图1 所示，通过定量分析理解立体造型与样板之间的联系。在此基础上，再进入立裁裁剪实训操作环节将更有针对性。

在女装衣身局部变化立体裁剪单元学习中，学生无法理解不同款式下女性胸腰差量所带来的结构变化。故此，在图易软件下，如图2 所示，使用3D 笔工具直接在人体模型上刻画服装款式，通过软件自动展开裁片，同步获得二维纸样。导出DXF 格式文件，打印输出，裁剪制作坯样并调整造型，修正纸样。通过这一系列过程，形成基于虚拟立裁、CAD 版型输出、试制样衣的全工作流程。高效直观的实现立体裁剪、服装CAD、服装制作工艺课程的结合与综合运用。这种从三维款式造型虚拟立裁为起点的认知方式，降低了学习者学习难度，使学习效果更加直观；而且可反复在软件中对不同款式进行虚拟试验与操作调整，直到达到理想造型。避免因为试误，而造成的实际面辅料资源浪费。

在成衣综合立体裁剪单元学习中，学生已经具备一定的立体裁剪基础，能够立裁出符合款式外观需求的坯样，获取结构样板。但是对于结构样板是否合理，如何优化是无法定量考量的。如图3 所示，通过对立体裁剪坯样的扫描、导入CLO3D 软件中描版，虚拟缝合、查看服装热效应呈现图，观察调整过于宽松及过于紧身的服装局部，进而提高服装着装的舒适度和美观度。

图3 虚拟立裁实训项目——成衣版型舒适度综合调整

在创意礼服立体裁剪单元学习中，学生的立体裁剪成品效果不理想主要是因为对面辅料、装饰材质组合后所能呈现的最终效果，缺乏经验和把控。借助服装虚拟仿真技术，如图4 所示，运用CLO3D、图易、PS 图像软件、实时展现二维面料图案与三维服装效果，将两者之间复杂关系动态化。由于虚拟仿真技术介入，使得单元设计能够便捷，并且低成本呈现符合当下审美的图案纹样。便于学生理解同一个款式结构下，不同材质面料对礼服外观效果的影响。故此在立体裁剪教与学的环节中适当侧重结合面料设计、制作工艺等领域，这样服装专业中人才培养方案中的每一门课程不再孤立，而是具有联系性和系统性[4]。

图4 虚拟立裁实训项目——创意礼服装饰设计与展示

4 基于虚拟仿真技术下立体裁剪教学反思

在传统的立体裁剪教学中，工具和材料的限制、制作周期长、成本高等问题限制了学生的实际操作和实践能力。为了解决这些问题，尝试引入了虚拟仿真技术，对立体裁剪课程进行教学改革。虚拟仿真技术能够对教学带来便捷，但在实施过程中也存在一定局限性。

4.1 对学生综合专业素质、软件操作能力要求较高

虚拟仿真技术涉及计算机技术、图形学等多个领域的知识和技能，学生需要具备一定的相关背景知识，掌握虚拟仿真技术的操作和使用方法，才能进行立体裁剪的模拟和演练。其次，通过虚拟仿真技术进行立体裁剪的模拟和演练，学生需要具备较强的自主学习和创新能力，才能更好地掌握和应用立体裁剪技能。

4.2 虚拟仿真技术有待进一步成熟

由于虚拟仿真技术本身的限制，学生无法获得真实的手感和材料感觉，这可能会对其实际操作和实践能力造成一定的影响。虚拟仿真技术运行也需要大量的计算资源和带宽支持，这对学校的计算机设备和网络设施也提出了更高的要求。虚拟仿真技术本身的不稳定性，软件的出现故障或崩溃等情况也可能会影响学生的学习和实践。

5 结语

综上所述，虚拟仿真技术的引入对立体裁剪课程的教学改革起到了一定的推动作用，能为教学带来新的技术和手段，建立一个良好、高效的学习环境。通过虚拟仿真技术对立体裁剪课程进行改革，我们取得了良好的教学效果和学生反馈，也存在一些问题和挑战。服装3D 虚拟技术在立体裁剪课程教学中的应用，我们还需要多探索和实践，以进一步完善教学改革的方案和方法，促进教育信息化进程。