基于智能定制的服装虚拟展示系统设计与应用

陈国强

(山东科技职业学院，山东 潍坊 261053)

量身定制服装是实现个性化服装设计的基础，定制化的虚拟试衣消费体验受到消费者的青睐。服装设计生产的个性化、数字化和智能化理念，将成为服装产业优化升级的重要支撑，如何实现服装的智能、个性化定制及数字化智能生产是服装定制品牌共同面临的问题[1，2]。本文以先进三维人体测量技术及智能生产线规划为设计基础，结合服装的数字化个性定制流程，在分析定制三维人模生成技术、客户样板速生技术和虚拟试衣技术的基础上，设计开发了服装智能定制虚拟展示系统，实现服装定制的自动化、数字化、智能化应用，有效地推进服装信息技术融合创新发展，从而解决服装定制与生产系统兼容性较差的弊端，以及各系统之间集成效果不显著的应用短板，重点攻克定制化服装虚拟展示应用软件系统，实现服装定制“互联网+”的智能生产系统化解决方案。

1 服装数字化个性定制设计

近年来，在服装生产过剩，库存压力持续增大的情况下，服装个性化定制持续火热，不断推动服装企业向数字化定制生产方向转型，国内外涌现出众多服装定制网站和云平台，因此，服装数字化个性定制设计势在必行。

1.1 传统网络定制服装存在的问题

传统网络定制服装存在的问题，主要表现在以下两个方面：第一，合体性问题。由于传统服装网络定制环境下依托的数字化定制技术和网络虚拟展示技术还不够完善，无法代替消费者实地购物的真实感和体验感。消费者的不同体型特征决定了每个人的服装号型是有差异的，传统网络定制服装号型标准大多采用国家标准执行生产，网络定制化的服装数字化技术和服装号型匹配系统的不成熟，导致了服装数字化定制销售渠道举步艰难。另外，消费者主要依靠商家选定的模特试穿图片来获取自己的大致穿着效果，欠缺足够的购物说服力，最终导致网络定制服装的穿着合体性欠佳[3]。第二，满意度问题。服装网络展示与实物存在一定的差异性，传统网络定制服装不具备虚拟试穿或虚拟面料质感展示的功能，致使消费者对服装的面料性能、质感等了解极其有限。对网络定制服装的品质存有疑虑，是消费者网络定制服装的最大心理障碍[4]。消费者往往在收到定制服装后有所失望，使得退换货现象成为网购服装的常态，严重影响网络定制服装行业的发展，也是服装B2C电子商务模式亟待需要解决的共性问题。

1.2 服装数字化个性定制流程分析

伴随着消费升级，平价品牌服装逐渐走向定制化道路，促使消费者开始重视品质消费。服装数字化技术的不断发展和服装的部件模块化设计，为实现快捷高效的服装数字化个性定制流程提供了条件。

首先，消费者通过购物客户端，结合自己的穿衣风格，通过系统事先依据着装TPO原则设定的服装各部件模块，进行模块的组合，确认服装款式，即服装的个性化款式设计方案确定环节[5]。其次，系统为客户提供大量不同花型及成分的面料、配件，供客户选择。再次，系统根据客户提供的人体关键部位尺寸数据，结合专家知识库自动生成个性化定制纸样，并通过虚拟缝制技术和虚拟模特呈现出3D虚拟试衣效果，多角度、完美呈现出客户心仪的服装效果，给予客户直观体验[6，7]。最后，经客户确认后进入成衣制作环节，直至客户收到定制成品，个性化定制流程才正式结束。

2 服装智能定制虚拟展示系统

服装智能定制虚拟展示系统的集成与实现，主要包括定制三维人模生成系统、客户样板速生系统和三维虚拟试衣系统三个模块，见图1。

图1 服装智能定制虚拟展示系统

2.1 定制三维人模生成系统

虚拟三维人体模型生成设计是实现服装数字化个性定制的首要环节，解决了定制服装与实际体型之间的匹配问题，可通过三维人体测量技术和远程人体数据采集建模技术，实现定制三维人模生成[8，9]。这项技术可以有效地为定制服装的样板生成和虚拟试衣提供准确无误的体型数据依据，在节省客户反复试衣时间的同时，还保证了制作成衣的合体性。

2.1.1三维人体测量技术

整合光学测量技术、数字信号处理技术、计算机技术和图像处理技术等，通过光敏设备捕捉投射到人体表面的激光、白光或红外线等所形成的图像，进行非接触式人体表面轮廓的三维全身扫描[10]，在数秒的时间内即可获得完整准确的人体点云数据，并根据人体特征点快速生成三维人体轮廓，三维人体测量技术见图2。

图2 三维人体测量技术

非接触式三维人体测量技术能够快速精准地获取扫描人体的各部位尺寸和截面形态[11]，还可以根据客户的特殊要求进行快速局部数据调整，提高客户的定制服务满意度。

2.1.2远程人体数据采集建模技术

这种技术利用人体轮廓的形态特征，通过计算机图形相似度匹配的方法，实现人体体型的自动识别。用户可以通过手机APP等形式完成体型数据测量，实现定制需求和异地线上测量的解决方案。通过移动终端拍摄人体穿着贴身服装情况下的正、侧面轮廓照片(包含人体各部位水平断面的宽、厚度信息)，结合人体的身高和体重参数，利用图像处理算法识别出人体的轮廓曲线，准确取得人体的体型数据信息，再通过建立与三维模型的回归关系生成人体的躯干三维形态，并结合人体体型数据库进行匹配建模，生成人体三维模型[12]，远程人体数据采集建模技术见图3。

图3 远程人体数据采集建模技术

通过图形相似度比较的方法实现了人体体型的自动识别，将专家知识经验转化为计算机规则，使体型的识别不依赖单个量体师的主观经验，识别结果稳定、可靠。体型识别过程为无人化、自动化，能满足大规模定制的体型判别需要，还可解决异地定制的体型识别问题。相比传统的人工测量方法，具有快速、准确、自动化的特点，能够解决服装定制中人体体型识别的标准化和自动化问题。

2.2 客户样板速生系统

服装部件模块化款式设计特征，为样板数据库建立提供了便捷条件。客户首先通过指定的服装款式定制系统或平台，依据自己的着装风格和喜好选定不同的服装部件设计，组合形成符合客户满意的款式。然后，系统根据确定的款式和人体关键部位尺寸数据信息，自动识别匹配部件样板数据库，实现客户智能化定制样板设计与生成。

智能样板快速生成系统不仅具有自动放缝和自动分片功能，而且还可实现样板与尺寸数据之间的实时匹配、自动调整功能，极大缩短了客户成衣制作的生产周期，既满足了客户的个性化定制需求，又符合现代化、规模化生产要求[13]。

2.3 三维虚拟试衣系统

根据客户的人体虚拟模型，客户从款式库选定的试穿服装款式，系统可将生成的服装CAD样板进行虚拟缝合，并通过面料库导入不同的面料属性和纹理，经三维视觉渲染技术处理后，呈现出不同面料的三维悬垂效果，实现定制服装的三维模拟穿着效果和动态效果展示。同时，客户还可以让虚拟模特进行360°旋转，选择不同的款式、面料、色彩、装饰以及场景等元素的设计方案，全方位观察虚拟着装效果是否贴身[14]，直到满意为止。

三维虚拟试衣技术能够快速高效地实施定制服装样板的虚拟缝制和试衣效果展示，客户可以和设计师根据三维虚拟试衣效果进行快捷准确地沟通交流，避免了繁琐的定制方案修订和试衣过程，在节省成衣制作时间和成本费用的同时，提高了定制服务的工作效率和满意度。

3 应用分析

服装智能定制是服装工业生产的新趋势，国内服装智能制造技术处于快速发展阶段，工业化定制生产市场需求旺盛，智能制造专业技术初步成熟，系统化设计具有一定的迫切性。智能数字化技术在服装设计与制作领域的不断成熟应用，催生了服装消费网络定制化、着装效果虚拟展示平台的建设与推广。

立足于服装智能定制虚拟展示系统的开发，研究虚拟模特与定制服装规格、二维样板与三维试衣、设计效果与虚拟展示效果等之间的关系匹配和技术衔接，可更好地推动现代服装数字化技术手段的应用与开发。首先，利用定制三维人模生成技术可快速获得精准的非接触式人体测量数据并生成三维人模；其次，实现了客户对定制服装的不同虚拟试衣要求，满足了消费者的体验需求；最后，服装虚拟展示技术是数字化服装个性定制系统的发展和完善，也是发展服装电子商务的重要举措之一，需不断提高服装定制的科技含量。

服装行业大规模个性化定制生产领域尚处于起步阶段，服装智能定制虚拟展示系统从定制三维人模生成系统、客户样板速生系统和三维虚拟试衣系统三个技术模块进行创新性集成开发应用，在瓶颈工序效率提升、智能化快速响应以及店铺接单等方面实现了技术突破，并经过测试分析与数据统计进行最优化设计，以适应不同条件的人体测量APP技术，满足了服装纸样的快速生成，实现了数字化系统的综合应用，设计与生产效率整体提高[15]。工业化的定制生产必将成为未来市场消费的主流生产模式，服装智能定制虚拟展示系统为实现个性化定制、柔性生产提供了重要的技术支撑，具有广泛的行业推广应用价值。

4 结语

随着电子商务和人们生活水平的不断提高，网络消费已经成为一种消费常态，科技元素已经俨然成为引导消费的重要力量。服装定制要想在“科技革命”和“消费升级”浪潮中争得一席之地，必须不断加强对数字化、网络化、智能化等技术的应用研究和产业推广。服装智能定制虚拟展示系统，为实现客户远程个性化量身定制和虚拟仿真着装展示提供数字化、智能化的三维解决方案，突破了传统手工量身定制的局限性，助力定制产业生产效率高效化。越来越多的服装智能软件与数字化自动服装设备的革新与应用，正在逐渐改变传统的服装设计与生产方式，推动服装行业的转型升级，为服装行业的大发展提供强有力的技术保障。