服裝CAD技術在服裝定制系統(tǒng)中的應用研究

杜紅艷 (， )

隨著計算機和信息技術的縱深發(fā)展，服裝企業(yè)采用計算機和信息技術參與服裝產品設計、加工制造、生產管理和營銷環(huán)節(jié)，提高了生產效率和產品的科技含量。隨著網絡技術的發(fā)展，服裝業(yè)走向量身定制及電子商務，結合計算機輔助設計CAD的量身定制MTM的制造方式，將成為服裝企業(yè)新的發(fā)展方向。

1 服裝CAD技術和量身定制MTM

服裝CAD系統(tǒng)(Garment Computer Aided Design System)即服裝計算機輔助設計系統(tǒng)，是計算機參與服裝產品設計和制造工程設計的系統(tǒng)[1]。服裝CAD是一項集服裝款式設計、服裝結構和工業(yè)樣板設計與計算機圖形學、數(shù)據(jù)庫、網絡通訊等知識于一體的現(xiàn)代化高新技術[2]。自20世紀70年代初美國研發(fā)的首套服裝CAD系統(tǒng)以來，CAD系統(tǒng)在服裝行業(yè)的應用已經近40年的歷史。服裝CAD系統(tǒng)應用于服裝產品的設計階段，把計算機快速準確的特點與人的邏輯思維分析能力相結合,提高了設計階段的效率。服裝CAD系統(tǒng)與服裝計算機輔助制造系統(tǒng)的組合縮短了服裝產品設計和生產的周期，是服裝企業(yè)實現(xiàn)快速反應的重要手段。服裝CAD技術是服裝企業(yè)從勞動密集型轉向科技密集型，對提高企業(yè)生產效率起到很大的作用[3]。

定制生產方式MTM(MTM，Made To Measure) 也稱作量身定制或單量單裁，是一種采用計算機數(shù)字技術、信息技術和網絡技術的快速低成本地為客戶定制服裝的生產方式。它是以單個顧客為中心通過三維人體掃描儀得到顧客精確的人體數(shù)據(jù)，對顧客體型進行分析并確定號型，在現(xiàn)有的款式庫中選擇款式，調用樣版庫中相對應的樣版進行修改，進入三維虛擬試衣系統(tǒng)進行試穿，然后將訂單傳輸給異地加工廠，通過自動裁床和智能吊掛系統(tǒng)生產，使加工快速完成的一種成衣定制的制造方式。計算機數(shù)字技術和網絡技術參與訂購與生產銷售的全過程。在這種生產方式下顧客得到的是以工業(yè)化標準加工制造的、定制的、高度個性化和合體性的服裝產品。量身定制MTM的生產方式研究在國外已經取得很大的成果，美國GERBER(格柏)、德國ASSYST(埃斯特)的MTM 系統(tǒng)、法國LECTRA(力克)的量身定制系統(tǒng)等進入商業(yè)化推廣應用階段。我國也有大型服裝企業(yè)開始運用MTM 系統(tǒng)為顧客進行定制服務，但我國仍屬于研究的起步階段[4]。

服裝CAD系統(tǒng)是實現(xiàn)量身定制MTM生產方式不可或缺的技術系統(tǒng)。服裝企業(yè)在批量生產方式下實現(xiàn)快速的單量單裁或小批量的定制生產，離不開計算機技術和信息技術，離不開服裝CAD/CAM(計算機輔助制造系統(tǒng))系統(tǒng)強大的技術支持。以下就服裝CAD技術在服裝定制系統(tǒng)中的應用展開研究。

2 服裝CAD技術在MTM中的應用

2.1 二維服裝CAD技術在MTM中的應用

在定制生產方式MTM(Made to measure)中應用的二維服裝CAD技術主要體現(xiàn)在款式設計、紙樣設計、放碼和排料等軟件模塊中[5]。

2.1.1二維款式設計

幫助設計師構思繪制新款式的款式設計模塊，采用計算機圖形圖像處理技術結合豐富的繪畫工具、色彩庫、面料素材庫、圖案庫、圖形庫等，設計師借助輸入設備直接繪制效果圖，在創(chuàng)作過程中可調用圖形庫中的各種領袖等服裝部位的零部件對款式的造型進行修改、變形；可從面料素材庫中選取圖案、花型和不同材質的面料機理填充到圖形中，綜合利用各種數(shù)據(jù)庫進行自由組合和修改。應用此軟件設計的豐富款式可供服裝定制MTM的顧客在網絡終端進行選購。

2.1.2二維紙樣設計

服裝CAD系統(tǒng)中的紙樣設計模塊替代原來的手工打版模式，提高了制版效率，特別是在一些有省道和褶裥，變化比較豐富的女裝制版方面。服裝CAD系統(tǒng)中的樣版設計系統(tǒng)PDS(Pattern Design System)模塊中有各種便捷的繪圖工具可完成任意線條的繪作，還有靈活方便的紙樣修改和調整工具，能夠對紙樣進行旋轉、剪切、修改、省道轉移等功能操作。模塊適用于原型法、比例法、公式法等多種制版方法，也可將已有的紙質樣版數(shù)字化，方便進行存儲、修改和傳輸，也可調用計算機內已有的紙樣進行修改成為新的相近款式的紙樣。運用紙樣設計模塊可建立服裝規(guī)格數(shù)據(jù)庫和成衣樣版庫。

隨著計算機技術的發(fā)展，MTM制版技術在數(shù)據(jù)庫技術基礎上已向智能化打版方向發(fā)展，通過神經網絡、機器學習、專家系統(tǒng)等技術的應用，使紙樣設計模塊具有智能化的學習和記憶制版數(shù)據(jù)、制版方法和制版過程的功能。將這些打版過程的數(shù)據(jù)信息按照打版的步驟和方法建立成數(shù)據(jù)庫。針對顧客選中的款式輸入顧客尺寸，系統(tǒng)便可自動完成紙樣的繪制，避免了重復操作，實現(xiàn)了樣版的快速生成。運用專家系統(tǒng)集眾多專家經驗的樣版自動生成技術是將服裝款式中所有樣片有機聯(lián)系起來，改動其中一個尺寸，其它相關連的樣片便會自動跟隨修改，這種聯(lián)動修改功能非常適合于款式和尺寸的變化和修改。德國艾斯特系統(tǒng)運用智能化技術使樣版實現(xiàn)自動模擬拼接、自動校正樣版、自動生成里料、襯料等其它輔助樣版。美國格柏公司的CAD系統(tǒng)AccuMark軟件和單量單裁系統(tǒng)MTM集成使用，從輸入訂單、樣片轉換、樣片自動生成和排料圖的自動生成整個流程反應迅速。

2.1.3二維服裝放碼和排料

計算機放碼是在打版系統(tǒng)中的數(shù)字化樣版上，以逐點位移法、公式法等的方法，根據(jù)放碼規(guī)則對樣版進行放縮形成多個號型的成套樣版。模塊設有多種工具實現(xiàn)對樣片加縫份生成貼邊等功能，還可對樣片進行拼接組合、對稱和旋轉、縮水等操作。智能化的放碼系統(tǒng)樣片放好碼后，紐扣位、袋位、分割線和各對位刀眼均可實現(xiàn)自動跟隨放碼。計算機放碼精度高，計算準確，比人工放碼難度低，并且效率高，縮短了群體客戶職業(yè)裝定制的時間，提高了小批量定制服裝的生產速度。放碼模塊中生產的樣版直接傳送給排料系統(tǒng)進行排料。

計算機排料系統(tǒng)是模擬裁床的真實工作環(huán)境，采取自動排料、人機交互排料兩種方法來對樣片進行數(shù)學計算產生排料圖。此模塊可對裁片進行移動、靠近、重疊、對稱、翻轉、輕微旋轉等操作，具有自動計算并顯示用料長度、用布率、自動對條對格、小裁片自動填充排料空隙、裁片分割后自動生產縫份等功能。排料模塊的優(yōu)點是省時、省料，可以隨時反復地進行排料計算，無漏排和錯排現(xiàn)象，并可實現(xiàn)不同型號款式服裝在不同門幅的面料上合理、優(yōu)化地混排以適應生產節(jié)省用料。運用智能技術的排料系統(tǒng)可實現(xiàn)機器學習功能將人機交互方法獲得的優(yōu)化方案進行存儲并添加到自動排料方案中形成專家經驗庫。系統(tǒng)可永久保存排料圖并可通過網絡進行遠程傳輸和遠程繪制排料圖，或將排料信息直接傳遞到數(shù)字化自動裁床進行生產。排料模塊的這些優(yōu)勢為服裝定制生產的高效率奠定了基礎。

二維服裝CAD系統(tǒng)為服裝產品的設計提供了方便快捷手段，大大縮短了設計周期，使得量身定制MTM快速反應的加工模式得以實現(xiàn)。

2.2 三維服裝CAD技術在MTM中的應用

三維服裝CAD技術在服裝定制生產方式MTM中的應用主要體現(xiàn)在三維人體測量、虛擬服裝設計、三維虛擬試穿等方面[6]。使用三維服裝CAD技術不需要真正制作出服裝產品，而是利用三維人體掃描測量儀和計算機等設備實現(xiàn)虛擬的服裝設計、服裝縫合和試穿等操作，這樣可以提高服裝量身定制MTM的設計生產效率和質量，大大增加了顧客對服裝的滿意程度，提升了服裝產品的競爭能力。

2.2.1三維人體測量

量身定制MTM系統(tǒng)中需要建立適用于該系統(tǒng)的服裝號型系統(tǒng)，根據(jù)消費者的尺寸，生產者可在成衣樣版庫中找到合適的號型和樣版進行生產。這就需要通過人體測量得到人體數(shù)據(jù)，將其進行歸類形成號型系統(tǒng)，為大規(guī)模的服裝定制提供數(shù)據(jù)。

量身定制MTM中采用的三維人體的測量技術主要是非接觸式測量三維人體掃描儀，利用非接觸的光學測量快速精確地測得人體表面的三維數(shù)據(jù)。三維人體掃描的測量方法有激光測量法、白光相位法、莫爾條紋法、近紅外光法、立體攝影法等。掃描獲取的體型數(shù)據(jù)信息通過計算機軟件處理，可得到三維人體點云數(shù)據(jù)，最終計算出完整的三維人體模型。這些可以被計算機存儲處理的數(shù)字化的信息數(shù)據(jù)，可導入到服裝CAD系統(tǒng)，根據(jù)服裝款式和舒適性的的要求等對測量數(shù)據(jù)進行調節(jié)，生成相應的尺寸表，為顧客定制服裝的合體性的提供技術支持。

2.2.2三維款式和樣版設計

三維服裝款式設計是在根據(jù)人體測量獲得客戶尺寸而建立的三維人體模型上進行手動設計。設計師可在虛擬人臺上進行三維款式設計，可對服裝款式線、輪廓線、服裝面料的各項參數(shù)進行交互方式的設計和修改，二維樣片上會產生相應的聯(lián)動修改。三維款式和樣版設計模塊之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，將三維的服裝效果圖轉化為二維的服裝樣版。美國格博(Gerber)的AccuMark、 加拿大的PAD-LILANAS、德國艾斯特(Assyst Bullmer)、美國CDl(computer design incoporation)公司的CONCEF'T 3D服裝設計系統(tǒng)等軟件均在智能化三維服裝設計、三維服裝到二維衣片的相互轉換方面有很深入的研究。

三維服裝款式和樣版設計給設計師的設計工作帶來極大的方便，減少了服裝企業(yè)在設計環(huán)節(jié)的樣品制作，縮減了企業(yè)產品開發(fā)的成本，提高了效率。這也使得在線虛擬服裝設計、顧客網絡服裝定制得以實現(xiàn)。

2.2.3三維虛擬試衣

三維虛擬試衣是三維服裝CAD系統(tǒng)的核心技術之一，是基于虛擬現(xiàn)實和數(shù)字仿真技術的三維服裝虛擬試穿技術。在計算機建立的虛擬世界里，在根據(jù)三維人體測量而建立的顧客個體的三維體型模型上，將二維服裝衣片經CAD系統(tǒng)縫合成為三維服裝，產生具有高度真實感的織物著裝形態(tài)，可從任意角度觀看服裝的試穿效果?？梢圆榭捶b面料和人體之間的的內部空間大小，判斷服裝的放松量是否合適。可以觀看到面料的質感和懸垂性等效果。

目前新型的服裝網絡定制系統(tǒng)，是結合了網絡技術和三維人體掃描儀等先進的設備將服裝人體測量、款式設計和消費者的試穿過程結合在一起的數(shù)字化服裝定制系統(tǒng)[7]。服裝網絡定制是通過消費者在互聯(lián)網上在線提供人體尺寸、選擇款式和面料來下訂單完成的，消費者可在購買之前觀看所選購服裝的試穿效果。三維虛擬試衣系統(tǒng)的各項功能為實現(xiàn)網絡定制提供可能。三維虛擬試衣系統(tǒng)提供了參數(shù)化虛擬的三維人體模特，這是根據(jù)消費者的體型尺寸生成的試衣模特。顧客選擇面料數(shù)據(jù)庫中的衣料和服裝款式庫中的款式后便可在模型上模擬出衣料圖案紋理、三維懸垂效果等，可以360度旋轉來觀看服裝的立體效果。三維虛擬試衣系統(tǒng)也可實現(xiàn)三維服裝和二維衣片之間的交互轉換和實時模擬顯示和修改功能。對于三維服裝的修改和調整可在系統(tǒng)中展開形成二維的衣片樣版，在CAD紙樣設計模塊中進行進一步的改進?？筛鶕?jù)全方位觀看及測得的衣片與人體的空間數(shù)據(jù)在二維樣版中修改衣片各部位放松量調整服裝的合體性。這種虛擬的模擬服裝制作和試穿的過程，使得服裝生產可以根據(jù)顧客的需求進行，減少不必要的環(huán)節(jié)、縮短服裝設計和生產周期、降低庫存，為服裝企業(yè)采用批量生產方式的大規(guī)模定制與個性定制，提高生產效率。

3 服裝CAD技術在定制領域的發(fā)展方向

隨著服裝定制系統(tǒng)向大規(guī)模定制、基于網絡的遠程服裝定制方向的發(fā)展，服裝CAD技術也不斷地拓展其領域，朝著標準化、人性化、智能化、紡織服裝一體化、集成化、網絡化和的虛擬化發(fā)展，為服裝定制系統(tǒng)提供良好的技術支持。

4 結論

服裝定制生產方式將逐步替代傳統(tǒng)的服裝大批量生產方式成為今后的主流，服裝企業(yè)想要提高企業(yè)綜合實力和市場競爭能力，就必須加快技術改造，在服裝設計環(huán)節(jié)應用服裝CAD技術結合生產環(huán)節(jié)的計算機輔助制造CAM等計算機信息技術來提高企業(yè)的快速反應能力，為實現(xiàn)服裝定制生產做好準備。

[1] 徐青青.數(shù)字化服裝設計與管理[M].北京：中國紡織出版社，2006.

[2] 張鴻志.服裝CAD原理與應用[M].北京：中國紡織出版社，2005.

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