近年來國內外均在三維服裝CAD、虛擬現實服裝設計等方面開展理論研究和實踐應用。據Autodesk公司對于CAD的整體應用情況的統計,目前全球使用三維CAD進行產品設計的用戶已經有大約30%,剩下的70%用戶依然使用二維CAD設計。實際上,三維CAD在世界范圍內已經在廣泛應用,但在服裝領域,三維CAD的開發應用比較滯后,這是因為服裝不像機械、電子行業的固態產品,它的質地是柔性的,會隨著外界條件的不同發生改變,因此模擬難度很大,特別是服裝CAD要實現從二維到三維的轉化,需要解決織物質感和動感的表現、三維重建、逼真靈活的曲面造型等技術問題,另外還有從三維服裝設計模型轉換生成二維平面衣片的技術問題。這些問題導致三維服裝CAD的開發周期較長,技術難度較大。
服裝三維CAD有別于二維CAD的地方在于:它是在通過三維人體測量建立起的人體數據模型基礎上,對模型的交互式三維立體設計,然后再生成二維的服裝樣片,它主要要解決人體三維尺寸模型的建立及局部修改,三維服裝原型設計、三維服裝覆蓋及濃淡處理、三維服裝效果顯示特別是動態顯示和三維服裝與二維衣片的可逆轉換等。
三維人體測量通過獲取的關鍵人體幾何參數數據,生成虛擬的三維人體,建立靜態和動態的人體模型,形成一整套具有虛擬人體顯示和動態模擬功能的系統。
在二維CAD基礎上的三維設計逐漸向智能化、物性分析、動態仿真方向發展,參數化設計向變量化和超變量化方向發展;三維線框造型、曲面造型及實體造型向特征造型以及語義特征造型等方向發展:組件開發技術的研究應用,還為CAD系統的開放性及功能自由拼裝的實現提供了基礎。
將三維服裝設計模型轉換生成二維平面衣片,涉及到把復雜的空間曲面展開為平面的技術,這是服裝材料的柔性、平面性質決定的需求.也是三維服裝CAD的難點。國內外學者做了多項研究工作,得到了復雜曲面展開的多種方法,有許多方法也已應用在實踐中。目前在國外市場上的三維服裝CAD的應用主要有兩類:一是用于置身定做;針對特定客戶人體的參數測量及其對服裝款式的特定要求(如放松量、長度、寬度等方面的喜好信息),進行服裝設計,再生成相應的平面服裝樣片。此類產品可利用互聯網進行遠程控制實現,其中以美、英、法、德、日、瑞士的系統較為先進。二是用于模擬試衣系統;通過對顧客體型的三維測量,進行互動服裝設計,再生成相應的平面服裝樣片。這類應用也可利用互聯網進行電子商務的遠程控制實現,如美國的Land send公司在互聯網上可建立顧客的人體虛擬模型,通過顧客的簡單操作,可試穿該公司所推出的服裝,還可進行立體互動設計,直到顧客滿意為止。
現在國外的一些產品已基本能實現三維服裝穿著、搭配設計并修改,反映服裝穿著運動舒適性的動畫效果,模擬不同布料的三維懸垂效果,實現360度旋轉等功能。其中美國、日本、瑞士等國家研究開發的三維服裝CAD軟件比較先進,如美國CDI公司推出的CONCEPT 3D服裝設計系統、法國力克公司的3D系統、美國格伯公司的AM-EE-SW 3D系統、加拿大PAD公司的3D系統、日本東洋紡織公司的3D系統等。
我國是服裝大國,但在服裝的先進技術方面起步較晚。國內在這一領域的研究雖已取得初步進展,實現了仿三維CAD設計,但離國外的技術水平還有較大距離。目前只有香港科技和北京長蜂科技公司、北京服裝學院、中山大學、杭州愛科公司、深圳盈寧公司等近年來開始了服裝三維覆蓋模式款式試衣系統的開發,且僅有部分軟件進入了商品化階段。
近年來,CAD技術在取得快速發展的同時,也暴露了發展中的問題,主要表現在過分強調單元技術的發展,過分強調系統的通用性,忽略了面向設計過程的產品全生命周期設計,忽略了網絡技術的應用,忽略了數據庫、特征庫的發展等等。針對這些問題,結合制造業信息化技術的最新發展,CAD技術的開發商提出了面向行業和過程(產品全生命周期)的三維數字化設計系統。該系統已成為近年來國內外研究開發的熱點,并視為CAD技術的深化應用、跨越發展的唯一出路。
原來自成一體的CAD系統、與CAD系統的配套技術已經和正在融入CIMS(計算機集成制造系統),建立與CAM、MIS、PDM、ERP等的接口與集成是服裝CAD系統發展的另一個趨勢。
隨著近幾年來國際互聯網的高速發展,預計網絡服裝設計將逐漸成為主流。在越來越專業化、全球化的生產經營模式下,企業基于網絡的CAD系統可以實現數據的共享和標準化,產品的并行設計也將為CAD系統的高效快速提供支持。為有效提升市場規模及產品利潤,服裝CAD與電子商務的融合也是必然的趨勢。一種基于Internet的服裝企業遠程數據傳輸和監控系統即將問世,也為服裝設計網絡化和服裝企業信息化提供了有效的技術支撐近年來,美、法、德、日和瑞士等國還開展了虛擬服裝CAD的研究開發,開始了超維服裝設計的應用研究。所謂超維服裝設計,就是超維視覺設計,要求服裝設計師在進行服裝設計時不僅考慮一維的線、二維的面、三維的體、四維的時、五維的意等設計要素,還要考慮人的心理、人的視覺、人的審美觀、人的情趣等諸多因素,注意對環境心理學和觀賞心理學的運用。服裝設計師通過視覺、聽覺、觸覺運用虛擬現實設計技術,在電腦顯示的虛擬現實環境下進行服裝設計。
這種虛擬服裝CAD技術,利用了網絡傳輸與虛擬現實設計技術,使設計師能夠在虛擬的環境下進行服裝設計工作,所需硬件設備除了計算機以外,還需數據手套、數據衣等人體數字化傳感器和頭盔顯示器、光閘眼鏡等立體顯示設備以及其它相關配套設備。這種虛擬現實設計技術實現了服裝設計的自動化。
目前所有的服裝CAD產品都比較復雜,要完全掌握運用必須專業技術人員花費相當的時間,這也是CAD產品普及比較緩慢的一個重要原因。所以,往更遠的前景展望,預計將來的服裝CAD產品將朝著高智能化的方向發展,通過建立更多的服裝樣板模塊及設計向導為設計人員提供智能支持,這些智能支持包括自學習、自組織、自適應、自糾錯、并行搜索、聯想記憶、模式識別、知識自動獲取等多種智能技術的支持。逐步過渡到像WINDOWS一樣成為易學易懂的操作軟件。將來,隨著硬件技術的發展,通過將軟件嵌入人體測量儀器成為高智能的“服裝設計傻瓜機”也將成為現實。
轉載請注明出處:拓步ERP資訊網http://m.hanmeixuan.com/
本文標題:服裝三維CAD應用與發展趨勢