基于Style3D技术的虚拟服装设计方法

冯晨昕 吴 艳 江南大学

0 前言

当前虚拟数字技术快速发展，为时尚供应链、时尚消费和时尚产品等方面创造了更多未知与可能。在长期疫情的冲击下，服装品牌纷纷加速线上布局，在数字领域中寻求转型和发展，虚拟服装逐渐进入大众视野。同时，具有强视觉冲击风格与社交属性的虚拟时装吸引着Z 世代与千禧一代的年轻消费者。传统服装设计方法已不能满足当今服装企业与设计师的应用需求，掌握虚拟服装技术逐渐成为服装企业的革新发展方向。

本文以虚拟服装设计方法为研究对象，依托Style 3D技术支持，借助国潮时装系列设计案例，旨在为虚拟服装开拓设计思路，丰富设计手法并提供一定的理论参考。

1 虚拟服装研究现状

1.1 虚拟服装概述

虚拟服装是虚拟空间中以数字化形式表现的三维服装，通过现代数字化计算机技术如3D 虚拟软件技术进行仿真模拟生成，是对服装版型、面料材质、形体和人体的动作，以及着装时的形态及其变化等因素进行综合考虑后合成的图片或视频[1]。近年来，国内外诞生出不少虚拟服装品牌与平台。荷兰品牌The Fabricant是世界上第一家虚拟时装公司，其主要为数字和实体渠道制作数字时尚内容，实现虚拟时装产品的设计、可视化和装配[2]。DressX 作为全球最大的虚拟服装销售平台，该平台通过购买虚拟时装并以图片形式展示穿着效果，从而大大减少服装的过度消费。

1.2 Style 3D数字平台

Style 3D 是凌迪科技旗下的时尚产业链3D 数字化服务平台，目前拥有3D 柔性体仿真工业软件Style 3D Studio、面料数字化设计软件Style 3D Fabric 和在线协同平台Style 3D Cloud 等核心产品。相较于传统服装设计方法，设计师可以通过Style 3D 绘制服装款式、制作版型、选择面料，建立3D仿真成衣模型，完成虚拟走秀等[3]。目前，Style 3D平台还拥有线上教育资源及数字化款式库资源，支持设计师进行软件学习及3D资源下载。

2 虚拟服装设计方法

随着虚拟服装技术的快速发展，服装行业也在悄无声息地发生变革。传统的服装生产之前一般要经过一系列繁杂的工序流程，而这样传统的服装研发设计环节最为直接地制约着服装行业的生产效率。虚拟服装设计方法主要包括虚拟服装设计、虚拟展示设计和虚拟交互设计，见图1。通过运用虚拟服装设计方法制作出的虚拟样衣具有高仿真效果，可省去服装实物的打样环节，节省时间与物料成本，大大提升了服装研发的高效性、创新性及环保性。同时，虚拟服装还可以在新媒体平台与消费者产生交互，具有一定的社交属性。

图1 虚拟服装设计方法

2.1 虚拟服装设计

2.1.1 款式设计

利用虚拟服装技术，款式设计主要包含数字立裁、数字样板缝合及模块化组合3种设计方式。数字立裁可直接在3D窗口对设定人体尺寸后的虚拟模特或虚拟人台表面进行裁片轮廓绘制，可在2D 窗口将裁片展开后进行样版修正；数字样板缝合是利用dxf格式2D样版文件进行缝纫模拟操作，生成虚拟样衣；模块化设计是将服装各部件拆分独立单元，从而利于服装部件之间的转化与替换。此方法以单元间组合排列的形式，开发出大量新的款式结构，利于搭建数字款式库资源。

2.1.2 面料设计

虚拟服装面料设计一方面可以利用面料扫描仪将面料实物转化为数字图像，获取面料的物理属性数据，并使用Pixplant、Style 3D Fabric 等面料处理软件生成面料纹理图、法线图和置换图等面料文件；另一方面可以使用PS、AI等图像处理软件绘制如蕾丝、针织等特殊结构的面料，进行面料数字设计开发。这2种面料设计方法的结合可以有效建立面料数据库，提升面料使用效率。

2.1.3 图案设计

将图像处理软件绘制完成的图案导入虚拟服装软件中，一方面可调整图案的组织形式，如单独纹样、二方连续、四方连续，以及大小、方向、位置、光滑度及金属度等图案属性；另一方面可通过Style 3D 软件图案工艺设置功能，调整图案的工艺方式，如刺绣、数码印花、烫珠及植绒刻字膜等，实现多种工艺材质的仿真视觉效果。

2.2 虚拟展示设计

虚拟服装展示内容主要包含服装、模特和场景三要素。虚拟服装展示方式主要包括静态展示与动态展示。静态展示可以对服装进行初步评判，设计师、技术人员和客户等可以通过不同角度进行观测，更全面地评价设计的优缺点，并及时做出修正。动态走秀展示能更全面地呈现服装的质感和整体穿衣效果[4]。虚拟展示可以不受物理条件的束缚，更高效地帮助服装品牌进行产品研发与营销。

2.3 虚拟交互设计

虚拟服装交互目前发展出真人渲染与虚拟穿戴两方面技术。虚拟服装真人渲染技术是以真人照片为基础，将虚拟时装渲染在真人照片上，此技术多应用于虚拟数字平台，数字设计师通过高级图像处理技术，以逼真高清的虚拟服装穿戴图交付给消费者。虚拟穿戴通常借助AR 技术实时拍摄跟随人体动作，将虚拟时装覆盖在消费者身上。虚拟时装交互技术在一定程度上满足了年轻一代自我表达的社交需求，摆脱物理服装与身材的束缚。这也使得虚拟时装不是单一的数字表现形式，而是可以与消费者产生交互的多种表现形式。

3 虚拟国潮时装设计应用实例

3.1 虚拟国潮时装设计应用

本文以《桃境》为系列设计为例，见图2，通过运用Style 3D 虚拟服装技术完成自定义虚拟模特、虚拟样衣建模、面料图案添加及场景设计等设计流程。此系列以《桃花源记》为灵感，在图案纹样上，以桃花传统绘画为设计元素；在色彩上，以清新淡雅的靛蓝色为主色调；在款式上，以宽松自然的H 廓形和T 廓形为主，意将数字虚拟与传统的手工艺感相融合，将西方美学与中国画元素及传统刺绣工艺相融合，碰撞出数字感东方境域。

图2 系列效果图

3.1.1 建立自定义虚拟模特

此系列采用Style 3D 软件中的虚拟模特。根据场景设计需要，使用3D窗口中的“显示骨骼”工具，通过旋转调整模特的各个躯干关节部位，形成自定义姿势，并将模特的材质属性更改为“宝石”，随即完成人体建模工作。

3.1.2 制作虚拟样衣

将系列服装的样版在CAD 数字软件中绘制完成，并以dxf 格式文件导入Style 3D 软件中。在2D 窗口区域按照版片的对应关系摆放整齐后，使用3D 窗口中的“显示安排点”工具，将版片安排在人体对应的部位点上。使用“缝纫”工具在2D 窗口将版片缝合后，在3D窗口使用“模拟”工具合成样衣效果，见图3。

图3 虚拟模特自定义姿势与虚拟样衣制作

3.1.3 添加面料及图案纹样

Style 3D 软件中具有丰富的面料种类，设计师可以通过在线素材库云端下载面料纹理，也可以使用Style 3D Fabric软件或PS软件处理面料的四方连续纹理、法线图、置换图等PNG 或JPG 格式贴图应用在虚拟面料中，然后通过调整面料的物理属性如拉伸、弯曲、变形率、光滑度和金属度等达到贴合现实的面料效果。

关于服装的图案纹样处理，可通过PS 或AI 软件绘制出纹样图案，导出PNG 格式。然后使用Style 3D中的“调整图案”工具调节其数据属性，其中可以设置多种工艺效果如有色闪光印、网眼绣花、压花、刺绣等，见图4。此系列图案以刺绣工艺呈现，将图案工艺应用为“刺绣”属性即可。

图4 虚拟纹样仿真工艺效果

3.2 虚拟国潮时装展示设计应用

以虚拟服装静态展示为例，进行虚拟场景建立，主要包括背景、灯光、风向及道具等要素。

各要素之间的联系应贴合系列服装设计风格，烘托主题设计理念，呈现出整体统一的视觉效果。可使用“矩形”等工具在3D 窗口进行背景搭建；“灯光”工具调整光源类型、光源颜色和光源强度等属性。然后添加“风控制器”工具，调整类型、力度、频率和气流等属性，可使服装模拟出被风吹动的飘逸感。

3.3 虚拟国潮时装交互设计应用

以《桃境》虚拟国潮时装设计作品为例，具体呈现真人渲染方法。首先，使用Style 3D 软件将虚拟时装切换为所需要的预设姿势或自定义姿势。然后，在PS软件中将真人照片与虚拟模特图片处理为完全重合状态，主要重合重点为虚拟时装与模特相接触的部位，如衣领、袖口及下摆等部位。PS处理后的真人照片导出为PNG格式。其次，在Style 3D渲染中开启真人模拍功能，将处理后的真人照片添加为真人渲染模板。最终，根据真人照片的光线，添加灯光工具对3D服装进行布光渲染，使服装与真人光线一致且自然，得到最终的真人渲染效果。

4 结束语

本文以国潮元素为主题，应用Style 3D 软件设计系列虚拟时装，这表明基于Style 3D 技术的虚拟服装设计方法较于传统的服装设计方法具有实用价值与创新性。利用虚拟服装新兴的设计方法，对于服装企业，有利于加速实现服装数字化及可持续发展，提升综合竞争力；对于服装设计师，可以丰富服装的设计手法，从而增强设计独创性、高效性；对于消费者，可满足强烈的视觉需求与社交需求，摆脱物理束缚，增强虚拟现实与实时交互。