三维虚拟试衣设计的应用研究

叶海莲 陈依蕾

摘要：目的以美国PGM公司的3D Runway和韩国CLO Virtual Fashion公司的CL03D虚拟试衣设计软件为例，研究服装三维虚拟试衣设计的应用性能及其效果评价，为其技术创新提供参考。方法设计两个不同款式的连衣裙及选用两种垂坠性能不同的面料，分别使用3D Runway与CL03D这两个虚拟设计软件进行试衣，同时制作真实样衣模特儿试穿，邀请30名服装专业人员对虚拟试衣设计效果与真实样衣穿着效果的相似度进行评价。结论3D Runway试衣设计软件的应用性能较强，设置更精细；而CL03D操作较简便直观，容易学习和理解；两个软件的虚拟试衣效果与真实样衣试穿效果的相似度都较为理想，尤其对服装尺寸及廓形的虚拟效果与真实样衣基本接近；但是对于一些细节部位，比如褶皱、领口、袖子等的虚拟效果有待提高，对面料的垂坠性能与肌理感受以及光泽度等虚拟效果需改进。

关键词：虚拟试衣 3D软件 服装CAD 应用性能 相似度

引言

三维虚拟试衣设计是服装CAD数字化技术的重要组成部分。其功能在于服装制作之前，通过计算机试衣设计软件界面，输入模特儿尺寸、服装样衣制版图、面料、颜色等信息，使用数字化技术，进行虚拟试衣交互设计，即可显示试衣效果，实现审美体验，从而有效简化服装设计、打版、制作样衣、试穿并改版的开发过程，节省新产品开发成本，对服装企业转型升级有着重要作用。然而，目前三维虚拟试衣软件在实际服装企业中使用甚少。究其原因是：一方面，缺乏虚拟试衣软件应用专业人才；另一方面，对虚拟试衣软件系统应用效果有顾虑，担心与实际着装相似度低。因此，很有必要深入研究三维服装虚拟试衣系统的应用性能，综合分析虚拟试衣设计软件展示效果与实物效果差别，以期为服装设计软件技术创新提供参考依据，为服装行业智能化转型升级提供有效路径指导。

目前市场上，发展较成熟且占据市场份额较大的三维试衣设计软件，主要有：美国Gerber公司的V-Stitcher、美国PGM公司的3DRunway、日本旭化成公司的AGMS 3D，韩国CLO Virtual Fashion公司的CL03D和法国力克公司的Lectra3D Fit等。近年来，学者们对这些三维试衣设计软件做了一些研究。仲怡学者以一件冲锋衣为例，根据相同的设计款式、样版，分别用传统手工方式与利用CL03D试衣设计软件进行对比试验，对服装设计中可节省的时间、原料成本做了验证分析。穆淑华等学者以一款礼服裙为例，使用CL03D试衣设计软件实现了虚拟服装设计全过程，对该软件可实现的功能进行了介绍。蔡柳萍学者分别利用3D Runway和Lectra3D Fit这两个试衣设计软件，基于同一裤型结构的裤子作了合体度与展示效果中外部轮廓、面料平服度与细节褶皱情况的对比研究。这些都为本研究提供了参考。本文选取3D Runway与CL03D这两个虚拟试衣设计软件，设计两组不同款式的连衣裙，选用两组垂坠性能不同的面料，分别进行虚拟试衣，同时制作真实样衣模特试穿，邀请30名服装专业人员对两个软件的虚拟静态试衣效果与真实样衣穿着效果的相似度进行综合性评价，以利于虚拟试衣软件的技术改进和应用推广。

一、样衣设计

（一）样衣款式设计

由于连衣裙在款式设计中可应用的褶裥、拼接、波浪、层叠等设计手法更加多样性；连衣裙在穿着上比较贴体，便于观察穿着合体度；连衣裙可同时考虑到上下身的着装效果，进行综合分析。因此，设计两款不同廓形连衣裙作为虚拟试衣软件应用效果分析的实验载体具有很好的代表性，其款式（如图1）。

（二）人体尺寸

根据我国号型标准成年女子5.4号型系列，选取比例最大的A体型中身高160cm，胸围80cm，腰围64cm尺寸作为实验人体尺寸。并以此为标准，选取身高三围尺寸都非常接近的实验真人模特儿，量取其身材尺寸（如表1）。

（三）制版及规格表

本实验利用布易ET服装CAD软件进行制版，并将得到服装样板转存为DXF通用格式以进行虚拟试衣操作。连衣裙样衣规格尺寸（如表2）。样衣制版（如图2）所示。

（四）面料选用

面料选择连衣裙常用面料，但物理性能相差较大的雪纺布与斜纹棉涤布。面料颜色均选择淡蓝色，有利于观察效果，又能排除色彩因素对评价者主观感受的影响。

（五）真实样衣制作

为了控制因手工工艺问题所导致的误差，两组面料4款样衣的裁剪、缝纫、熨烫等流程均由—人在相同的条件下完成。完成后将样衣让模特儿进行试穿，试穿效果拍成正面、右侧面和背面各3张图片，两组面料4款样衣共12张图片，（如图3），以备用于效果对比评价。

二、虚拟试衣设计

（一）虚拟试衣设计流程

虚拟试衣设计流程如下：设置人体模特尺寸→导入样板文件→确定衣片摆放→虚拟缝线设置→一键缝合→面料设置→完成效果图。

（二）3D Runway虚拟试衣设计

首先，选择“3D模特儿”窗口的“人体尺寸”工具，按照实验测量的人体样本尺寸进行虚拟人模的尺寸设置，得到虚拟人模；然后，分别对两套连衣裙样板进行虚拟缝线设置，并调整衣片在3D窗口的合适位置，衣片摆放应该尽量贴合人体，但不能穿透人体；最后，通过色彩图案与物理性质对雪纺布与斜纹棉涤布进行虚拟设置：先在“3D特性”中对面料物理性质进行设置，接着在“阴影”工具中编辑面料图案与物料色彩。除了衣服中使用的面料以外，纽扣、花边等辅料都可以在这一工具中进行设置，直至完成试衣效果，（如图4）。与真实样衣相同，截取正面、右側面和背面各3张图片，两组面料4款试衣共12张图片，（如图5），以备用于效果对比评价。

（三）CL03D虚拟试衣设计

首先，选择“模特属性”工具，按照实验测量的人体样本尺寸进行虚拟人模的尺寸设置，得到虚拟人模；然后，分别对两套连衣裙样板进行虚拟缝线设置，并调整衣片在3D窗口的合适位置，衣片摆放同样应该尽量贴合人体，但不能穿透人体；最后，通过色彩图案与物理性质对雪纺布与斜纹棉涤布进行虚拟设置。可在“对象属性编辑器”中直接输入面料信息，或是直接使用软件“预设”面料，然后对部分面料物理性质等细节数据进行后续调整，直至完成虚拟试衣效果，（如图6）。截取正面、右侧面和背面各3张图片，两组面料4款试衣共12张图片，（如图7），以备用于效果对比评价。

三、结果与分析

（一）试衣效果评价标准

为了评价3D Runway与CL03D两个虚拟试衣软件的实际应用效果，需要对两个软件的虚拟服装试穿效果与真实样衣试穿效果的相似度进行评价。一般的，服装虚拟试穿效果分为静态着装效果与动态展示效果。服装动态展示效果受人体运动、面料物理性能、碰撞情况以及环境等多重因素影响，较难通过统一的标准进行评价。因此，本研究只对静态着装效果进行评价。评价项目设定为“尺寸、廓形、下摆、胸部造型、领口/领子、袖窿/袖子、面料”等7个基本项目，评价标准（如表3）。

评价者为服装专业师生和服装企业技术人员共30人，通过对虚拟试衣效果与真实样衣试穿效果的彩色打印的正面、右侧面和背面图片的比较，根据主观感受对每项评价项目进行打分，分值为1、2、3、4、5分，分值越高，表示相似度越高，即虚拟效果越接近真实样衣穿着效果。

（二）试衣效果评价结果与分析

利用EXCEL与SPSS软件对静态试衣效果相似度评价量表进行整理统计与数据分析，其结果（如表4、5）。通过综合分析（表4）和（表5）可知：

1.评价人员对两个三维软件的虚拟试穿效果与真实样衣试穿效果的相似度都较为满意，均值在3.54分以上。其中3D Runway在“尺寸”、“廓形”、“胸部造型”、“袖窿/袖子”几方面的得分均高于CL03D，由此可知3D Runway软件虚拟试衣效果在整体造型上得分优于CL03D；而CL03D的“领口/领子”与“面料”得分高于3DRu nway，该软件对领子的细节虚拟效果更加真实，以及对面料的色彩、肌理感模拟更优。

2.“#01棉涤”样衣评价均值最高，代表评价者对这一款式的综合虚拟效果真实度最为满意。其中评价分数最高项为“廓形”，说明服装外轮廓曲线相似度非常令人满意。而“#02棉涤”评价均值最低，其中“下摆”评价指标均值仅为2.85分，对比可知虚拟样衣腰部抽褶效果与实际样衣区别较大，不仅抽褶量较少，且褶皱表现过于圆顺，使下摆虚拟效果受到影响。

3.两个软件对两种不同物理性能的面料仿真效果各有优劣之处。总体来看，3D Runway软件对于垂坠感较好的雪纺面料的虚拟效果优于较挺括的斜纹棉涤面料；而CL03DZ好相反，对棉涤面料的虚拟优于雪纺面料。特别是3D Runway虚拟“#01棉涤”的最低分项为“面料”，说明该软件在面料仿真上仍然有待改进，在面料的垂坠感与表面光泽度与实物服装面料感受有一定偏差。

4.就不同款式来看，两个虚拟试衣软件都显示，“合体型包裙”虚拟效果优于“半合体型褶裙”。从试衣效果对比图中可以看出，两个软件对“半合体型褶裙”的虚拟效果都比真实样衣试穿显得更贴体。尤其在腰部褶皱与袖子的虚拟效果上可以明显看出面料表现过于平服，真实度不高。

5.两个软件对于“尺寸”与“廓形”虚拟较为理想，相似度评分均值皆高达4分以上。但在一些关键部位的虚拟效果上相对较差。比如：3D Runway软件对“#01雪纺”的领圈虚拟效果不佳，领宽与领深尺寸都偏大，对于“#02雪纺”的领子造型过于挺拔，也与实物效果有一定差距；CL03 D软件对两款合体包裙“#01雪纺”和“#01棉涤”的袖窿虚拟效果评价分数都较低。从与实物对比中可以发现，软件虚拟袖窿比实际样衣更大一些，且袖窿弧度美观性与平衡感模拟方面相似度较低。两个软件在“下摆”得分较为接近，对于下摆抽褶以及自然褶皱的效果模拟都还需要改进。

结语

通过对3D Runway与CL03D这两个服装三维虚拟试衣设计进行应用性能以及试衣结果的比较分析，并邀请服装从业人员对静态穿着效果相似度进行对比评价，得出以下结论：

1.两个三维虚拟试衣设计软件对服装静态穿着效果与真实样衣试穿效果的相似度都较为理想，尤其对服装尺寸及廓形的虚拟效果与真实样衣基本接近。但是对于一些细节部位，比如褶皱、领口、袖子等的虚拟效果有待提高，对面料的光泽度与肌理感受以及还原度等虚拟效果需一定的改进。

2.3D Runway软件应用性能较强，制版试衣相结合，软件设置精度较高，整体试衣效果优于CL03D。但在虚拟试衣设计中，操作界面较为复杂，不够直观方便。比如该软件无法实现调整样板与试穿效果同步改变，每次调整后都需要重新设置“衣料位置”进行重复动作。

3.CL03D軟件操作界面友善易学，虚拟人模的设定和面料编辑都可以通过移动游标的方式进行操作，并设置衣料拖拽等人性化的功能，使软件操作更方便，试衣效果观察更直观。但是CL03D只支持DXF样板文件的导入。对于大多数二维CAD软件所制的样板都需要转存才可以导入CL03D，在样板过程中也存在数据丢失的问题，导致重复工作。

三维服装虚拟试衣设计，可以更加便捷、直观地展现服装设计效果，是服装设计数字化的有效手段。随着三维服装虚拟试衣设计软件技术的不断创新和发展及其广泛地推广将为服装设计和服装产业智能化发挥更重要的作用。