虚拟现实技术在服装设计中的运用与发展

鲍仁成

摘要：虚拟现实技术在服装设计中的运用是服装设计领域发展的主要方向。本文以虚拟现实技术在服装设计中的应用为研究对象，介绍了虚拟现实技术在服装设计中的应用特征，阐述了现代服装造型设计中虚拟现实技术的运用措施。并结合服装三维内外部造型设计原理，对虚拟现实技术在服装设计中的发展前景进行进一步阐述，以期为服装设计中虚拟现实技术优良价值的充分发挥提供一定启迪。

关键词：虚拟现实技术;服装设计;3DVRDesign设计系统

前言

虚拟现实技术在服装设计中的推广应用主要起始于20世纪末期，其主要是将传统服装样板设计融入虚拟现实模块。通过将虚拟现实技术及数字仿真技术融入样衣设计生产的各个环节，可以摆脱以往服装设计中画笔、纸张、颜料的约束，为服装设计人员想象力及创造力的充分发挥提供广阔的空间。因此，对虚拟现实技术在服装设计中的运用进行适当分析非常必要。

一、虚拟现实技术在服装设计中的运用特征1.多感知性在一般计算机仿真技术具备的视觉感知的基础上，

虚拟现实技术将触觉感知、力觉感知、运动感知、嗅觉感知进行了有机整合，可帮助服装设计人员感受服装的各个模块变化，为服装设计效果的提升提供依据[1]。

2.浸入性

浸入性主要是指服装设计人员进入由虚拟现实技术组成的虚拟空间后，可切实感受服装设计过程中线条及物料的变化，提高最终服装设计的舒适度。

3.仿真互动性

利用虚拟现实技术，服装设计人员可在计算机环境中构建一个生动形象的模型。通过服装设计人员与模型内信息的交互，服装设计人员可以自由发挥自身想象力的创造力，提高服装设计的艺术性及审美性。

二、虚拟现实技术在服装设计中的运用措施

1.基于虚拟现实技术的服装设计系统硬件架构设计

以北京黎明公司提供的VR4800L小型桌面虚拟现实系统为例，其主要包括VR4800L经济型版本小型立体现实观察系统、SPACEBALL 6000FLX三维空间交互球两个模块。其中VR4800L经济型版本小型立体现实观察系统还包括VR专用逐行立体加速现实的高档专业3D图形加速器、无线立体眼镜、红外控制发射器三个构件;而SPACEBALL 6000FLX三维空间交互球可通過与PC段设备连接，利用微小手指压力，进行X、Y、Z三个方面的平移或旋转作业，将三维物体进行六自由度空间交互。

在具体硬件安装过程中，除在原有三维图形软件中安装SPACEBALL 6000FLX三维空间交互球以外，服装设计人员还需要在三维图形软件中安装3DMAX插件或AUTOCAD插件等。同时服装设计人员可在专门的VPL RB11系统内，以Body Electric为核心，将Swivel 3D、虚拟设备、Isaac进行有效连接。

2.基于虚拟现实技术的服装设计系统软件参数设置

依据虚拟服装设计要求，服装设计人员可利用3DVRDesign设计系统，利用系统内对话框，直接沿y轴、z轴平移或旋转变化。同时利用SGI公司开发的OpenGL图形库，利用其图形功能及跨平台能力。结合计算机视觉方式，从现有的几幅图中读取人体三维点阵数据。随后利用三维人体模型曲面拟合功能。结合数码相机、旋转平台及光照密实的合理应用，构建完整的三维人体服装设计软件模型[2]。

3.基于虚拟现实技术的服装设计系统实现

在硬件及软件设计完毕后，服装设计人员可以首先通过鼠标，选取人体模型上的点，利用SPACEBALL 6000FLX三维空间交互球，控制所选取的点，以获得与人体表面具有一定距离的点，即衣服片轮廓线控制点。同时考虑到服装设计人员应用鼠标选择人体模型中各点所获得的为二维屏幕坐标。此时，服装设计人员可在二维屏幕坐标的基础上，利用OpenGL库函数，将其从二维屏幕坐标逆向映射至三维模型坐标中，即在3DVRDesign设计系统对话框内，依次沿y轴平移CTranslateyDialogBar，沿z轴平移CZoomDIalogBar，沿y轴旋转CrotateyDialogbar。随后根据鼠标选取点用户坐标系的差异，将其恢复至统一的用户坐标系内，以得到完整的三维用户坐标系。

其次，在得到衣服片边界控制点后，服装设计人员可以根据生成的服装控制点边界轮廓线，利用插值，或者逼近的方式，促使三次参数样条曲线、B样条曲线及Bezier曲线在允许范围内与原始型值点序列相近，即曲线光滑平顺。同时由于B样条曲线及Bezier曲线以逼近为基础，其虽然具有直观、凸包等优势，但是无法经给定特征多边形，利用重节点的方式，进行全面设置。此时服装设计人员可以在重节点方式应用的基础上，以自由型曲线设计为目标，直接运用插值方式，促使B样条曲线及Bezier曲线经给定型值点，以保证曲线光滑度要求的有效达成。

最后，在衣服片轮廓线设置完毕后，服装设计人员可以在3DVRDesign设计系统内对数据结构数值进行细化设置，保证后期服装三维设计作业顺利进行。其中，在三维衣服片数据结构边界控制点结构设置过程中，服装设计人员可沿控制点序列号Gluint vindex——控制点坐标GLdouble vertice——控制点法向量GLdouble normal——控制点与人体表面间距GLdouble gap——控制点是否为衣服片中心点判定等顺序，进行合理设计;而在边结构设计过程中，服装设计人员可以依据GLdouble bindex边序号——GLdouble vindices组成边控制点——GLboolean line边直线/曲线——下一条边的顺序，进行合理设置;在三维衣服片结构设置阶段，服装设计人员可依据GLdouble nrmvertices衣服片包含控制点数——GLdouble numnormals衣服片包含法向量数——GLVRVerti*glvrtices@GLdouble nurnborders衣服片包含控制点数及边数等顺序，进行合理设置[3]。