虚拟现实技术在服装设计与工业制版中的应用与研究

李奕霖，李 正

（苏州大学艺术学院，江苏苏州 215000）

1 技术概念

虚拟现实技术(Virtual Reality)是基于计算机图形学、数据库设计学、控制学、事实分布系统及多媒体技术的一项多学科交叉融合的技术，通过显示器与感知器，利用计算机的图形系统与设备连接，将计算机图形系统与各类输出设备结合，转化与创建一个仿真的虚拟环境。虚拟现实技术可以将计算机图形系统生成的图像进行转化，使用户沉浸在三维立体环境中。虚拟模拟的环境可根据用户需求进行实时调整。它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中，但是这种虚拟模拟的环境是区别于现实世界的，是通过三维模型表现出来的。[1-3]

2 表现特征

2.1 浸入性

浸入性是虚拟现实技术显著的特征之一，依托计算机作为物质载体，在服装的设计过程中，可以对设计结果与过程进行全方位的观察，虚拟现实技术与多媒体有所区别，更区别于传统手绘效果图。

传统的手绘效果图作为设计表现形式时，需要根据设计的效果进行制版并设计样衣，但是在试制样衣的过程中需要反复调整，经过多次实验后才可以看到最后的设计成品。这样的方法会耗费大量的精力物力，效果并不理想。虚拟现实技术可以对设计的对象进行放大、缩小、角度调整、裁剪等操作。[4]在制板过程中，可以全方位不同视角地观察设计对象，并对其进行调整与改变，将设计作品直接与平面作品和立体效果图进行对比，不断对设计成果进行修改，极大地提高了设计精度与设计效率。

2.2 多感知性

在基于平面设计的视觉感知效果外，虚拟仿真技术可以通过各类输出设备对服装面料进行听觉、触觉、力觉等多方面的效果感知。利用数字化的模拟技术，以织物和面料的组织结构进行交互模拟，在设计时考虑不同面料的特殊物理性质，例如柔软性与悬垂性等。研究面料仿真的方法通常分为：几何建模、物理建模、混合性建模。通过建模及设置面料库等方式，在虚拟模拟设计中可以对各种布料与材料进行仿真，可以结合面料库中的面料、图案、色彩、质地等因素，对所设计出来的服装进行触感模拟与视觉模拟。通过虚拟现实技术展现服装的拉伸、弯曲等力学特征以及褶皱、省道等结构因素，有利于对服装的外观影响进行分析与改进。

2.3 真实性

用户通过各类输出设备，例如连接计算机的头盔、手套等，真实感受出虚拟模拟创造出来的世界，并且真实反映出用户对虚拟模拟环境内创造出来的物体的可操作程度，真实感受到三维空间，并且在该空间内可以将二维效果图转化为三维图形的可操作性界面。

3 在服装工业制版中的应用

3.1 三维可视缝合技术

虚拟现实基础可以直接将二维的平面服装样板转化为实际可操作的三维服装模型，这项技术也被称为三维可视缝合技术。在样衣设计制作环节，可以利用虚拟现实技术在虚拟的环境下将二维的平面样板假缝，并且将样衣穿戴在模特身上完成样板试衣环节。

3.2 原型剥离技术

三维服装转化为二维平面样板的应用与上述转换过程恰恰相反，是将在三维模特身上的样衣完全剥离下来，形成平面二维样衣，并且可以在二维样衣的基础上更改款式。再将这些二维的样板作为基础原型，应用于排版、推板、排料等一系列实际生产环节中。

4 三维非接触式的人体测量应用

4.1 服装虚拟上身试衣

服装的虚拟上身试衣是指通过扫描试衣人体，获得人体三维数据，在获得数据的基础上，建立三维人体模型数据库，通过模拟系统再现“真人”。利用虚拟模拟软件将所模拟服装的色彩、面料、款式等数据建立三维服装模型，并将模型导入到试衣人体模型，将服装与人体模型结合，从而实现与现实人体相匹配的“试衣模特”。通过与试衣人体模特的配伍，达到服装上身的整体效果，并且可以模拟人体在各个场景下动态的服装效果，预览实际的穿着效果。

4.2 服装虚拟立体设计

服装的虚拟立体设计可以通过虚拟试衣系统，在“试衣模特”上直接将不合适的衣片进行修改，系统可以将修改过后的衣片通过软件进行假缝，也可以配合软件将三维的模型转化为二维平面服装的样版。

试衣系统不仅限于静态下的模拟系统，更多要考虑人体着装后在各种运动中的服装效果，在经过人体扫描后可通过各种数据进行重构，精确地模拟出人体的动态效果，快速推算出服装的受力与褶皱等物理方面的变化，真正模拟出实际着装的环境效果。

5 结语

虚拟现实技术给服装设计带来的巨大的变化，使专业的服装设计师不再局限于单一的手绘表现形式来进行设计，借助计算机将设计、制版、样衣制作、样衣调整、上身效果等一系列的过程快速、精确、逼真地进行模拟，极大提高了设计师的工作效率。虚拟现实技术使得传统服装行业摆脱了表现方式上的局限，实现了二维设计到三维服装再到真实产品的过渡。因此，虚拟现实模拟技术在服装设计与工业制版的前景十分广阔。