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1、第2 6 卷第5 期 2 0 0 5 年1 0 月 纺织学报 J o u m a lo f7 I e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 5 0 c t 2 0 0 5 服装数字化技术基本特征分析 李旭 ( 浙江理工大学服装学院,浙江杭州3 1 0 0 1 8 ) 摘要主要针对目前服装数字化技术发展的现状,从功能的基本特征概括了二维和三维的技术特点,并对其中 的主要技术进行了分析,为用户选型、开发人员完善软件系统以及推广应用提供了技术依据和理论支撑。 关键词服装;数字化技术;c A D ,c A M ;基本特征 中图分类号:髑9 4 1 2 6 文献标
2、识码:A 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 5 ) 0 5 0 1 4 0 0 4 B 嬲i cc h a 咫c t e r i s t i c so fc l o t h j n gd i 西t a lt e c h n o l o g y L IX u ( c 0 比鲈o ,n s 加A p p 口捌,z 饨洳,l g 踟觇瑙渺o ,& 如,啪口,l d _ i l n o 研,胁愕= 幻u ,z 她洳,l g 3 1 0 0 1 8 ,醌i M ) A b s t r a c tT h i sp a p e ra d d r e s s e dt h ep r e
3、 s e n ts i t u a t i o n sa n dd e v e l o p i n gt r e n do fc l o 山i n gd i g i t a lt e c h n o l o g ) r ,t l l eb 鹊i cc h a m c t e 打s t i c s 0 f2 一Da n d3 一Ds y s t e m s ,a n dr e l a t e dk e yt e c h r l o l o g i e s I th a sp m v i d e dt e c h n o l o g i c a la n dt h e o r e t i cb a
4、 s i sf o rr e s e a r c h e r si np e r f e c t i n g t 1 1 e i rs o f t w a r es y s t e ma l l dp r o m o t i o no fu s e I ti sa l s ou s e f mf o rs i z es e l e c t i o no fc u s t o m e r s K e yw 叫d sc l o t h i n g ;d i g i t a lt e c h n o l o g y ;C A D C A M ;b a s i cc h a r a c t e r i
5、 s t i e s 最早实现服装数字化技术的是服装计算机辅助 设计,发展至今己近四十年了。上世纪六七十年代, 美国采用计算机进行读版、放码、排料,这是一个以 代替手工为主的服装C A D 技术时期;八九十年代, 法国、西班牙、意大利、德国、日本等也相继发展和使 用了服装C A D 技术,比如美国格柏( G e r b e r ) 、法国力 克( k c t m ) 、德国艾斯特( E a s t e r ) 、西班牙艾维 ( I n v e s t m n i e ) 、瑞士艾力斯( A l e x i s ) 、加拿大派特 ( P A D ) 等系统,同时服装c A M 技术也开始发展,国
6、 外服装企业有7 0 以上使用了服装C A D 技术。 2 0 0 0 年以后,国内服装C A D 技术开始迅猛发展,相 继出现了不少服装C A D 系统,如布易、航天、日升、 丝绸之路、富怡等系统。到目前为止我国服装业 C A D 应用普及率在1 5 左右1 ,并且各大系统正朝 着智能化、三维化和快速反应的方向发展,数字化技 术的研究应用范围也在不断扩大( 比如E R P 、P D M 、 M R P 等) 。 1 服装数字化技术 数字化技术,就是利用计算机技术将各种信息 ( 比如文字、图形、色彩或关系等) 以数字形式在计算 机中储存和运算,并以不同形式再次显示出来,或用 数字形式发送给执行
7、机构等。服装数字化技术,就 是用数字化技术对服装进行处理。就目前服装数字 化技术发展水平来看,按其基本特征可以分成三维 测量成像技术、三维模拟二维对应技术、图案色彩分 解组合技术、平面图形处理技术、工业数据管理技 术,执行机构操作流程控制技术以及网络信息传递 技术。三维人体测量涉及到三维成像技术;衣片、放 码与排料c A D 系统涉及到平面图形处理技术;而面 料C A D 系统、印花C A D 系统、款式c A D 系统不但涉 及色彩处理技术,同时还与平面图形处理技术有关; 切割裁剪C A M 系统、缝纫吊挂c A M 系统和整烫 C A M 系统涉及到执行机构操作流程控制技术;生产 经营销售
8、管理系统涉及到工业数据管理技术与网络 信息传递技术等等。 2 基本特征分析 目前服装数字化技术发展最快的是三维图像处 理和二维图形处理技术,因此本文针对服装数字化 过程中的三维测量成像技术、三维模拟二维对应技 术、平面图形处理技术进行分析讨论。 2 1 三维测量成像技术 三维测量成像技术是目前数字化技术中较为尖 端的技术。它集光学、智能识别、曲面重组、立体显 示于一体。其光源有普通光和激光等陋3 ,其中普通 作者简介:李旭( 1 9 5 4 一) ,男,副教授,博士。主要从事服装数字化三维技术研究。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from
9、 www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第5 期纺织学报【1 4 1 】 光源采用了干涉条纹法、光栅投影法。三维人体测 量就是三维测量成像技术在服装业中的一个应用, 目前有英国c v b e r w a r e 全身扫描机、美国T C 2 人体测 量仪、德国T e c h M a t h 人体扫描仪等。以美国T c 2 三 维人体测量仪为例,其扫描原理主要是三角测量法 ( 如图l 所示) ,即光源、人体和摄像头成三角形位 置,通过成像中光栅的上下位移计算出同一截面内 点的前后距离。该系统有4 组传感器( 4 个光源和4 个摄像头:
10、头的前上方、头的后上方、脚的前方和脚 的后方各一组) ,测量过程中光栅由上到下移动并由 细变粗,固定时间内每组传感器在同一表面上拍摄 1 6 幅不同的影像,然后通过对拍摄到的光栅图进行 识别计算得到人体点云( 还可通过曲面重组显示出 三维人体) ,从而得到人体各截面部位所需的尺寸。 图1 三角测量原理 2 2 三维模拟二维对应技术 三维服装模拟技术目前发展也较快5J ,而三维 服装设计还有许多技术难点没有突破。尽管从三维 服装造型可以得到三维衣片,并且通过可展曲面进 行复杂衣片的二次展开形成平面衣片o ,但最终与 实际需要还有一定距离。因此,三维服装模拟与二 维对应技术开始崭露头角,比如格柏A
11、 P D s 一3 D 系 统,通过平面样板对应线的设定,将服装衣片对应显 示在三维人台上,同时在三维服装上勾画出变化结 构线,转换得到二维衣片的对应变化结构线上,通过 套取获得新的衣片。由于平面样板设计已经比较成 熟,因此三维修改二维对应成为满足实际需要的一种 技术途径。另外,基于参数的人体模型,通过服装结 构线的三维模型与二维样片的对应关系( 见图2 ) ,既 可将二维衣片“缝合”到三维人体模型上,也可将三维 服装“展成”二维衣片,比如1 1 P c ( H K ) L i I I l i t e d 公司研 发的软件系统。这一对应关系降低了从三维衣片直 接展开成为二维衣片的技术难度,从而
12、使三维设计形 成实际生产的二维衣片成为可能。 图2 三维人体结构线与二维衣片结构线的对应 2 3 平面图形处理技术 平面图形处理技术是目前发展较为成熟的技术 之一,国内最近几年发展也较快,但有些方面还不规 范,需要提高,因此本节将详细讨论这一方面的技 术。纵观各大服装c A D 系统软件,其操作界面、基 本功能、通用化程度等,都是c A D 软件技术规范化 所考察的关键方面。 2 3 1 操作界面在操作界面方面,各大C A D 软 件都有菜单区、工具条、状态栏、数据输入、工作区。 有的C A D 软件还有素材区,比如格柏A r t w o r k sS t u d i o 中D r a p p
13、 i n g 换装系统所包含的辅助线、区域、网格和 面料的素材区,以及反映区域与网格、区域与面料之 间关系的素材关系区。在数据输入方面,通常c A D 软件都是对话框弹出的方式,而有的系统则采用数 据输入窗口,比如格柏P D s2 0 0 0 系统和布易E T 2 0 0 0 样片设计系统。 在菜单区中,一般包括文件、视图、编辑( 修改) 、 窗口、帮助等几个常见的栏目,而有的则根据c A D 软件中涉及的对象内容进行分类,比如衣片设计系 统中的点、线处理和衣片处理栏目,还有格柏 A P D s 一3 D 试衣系统菜单中人台和服装的栏目,总之 菜单中应包括所有需要的功能。在工具条方面,目 前基
14、本上采用的是W i n d o w s 固有图标按钮( 组) 形 式,但也有象格柏P D s 衣片设计系统中的文字按钮 形式,力克衣片设计系统中的工具框形式。另外,一 般工具条的位置在工作区的上方、左方或右方,也有 的在下方,而且工具栏中出现的并非所有功能,而是 常用功能。但有的系统在工具栏中的功能却在菜单 栏中找不到,这是一大欠缺。在状态栏里,一般显示 当前所使用功能的名称,有的系统还提示所选功能 键的作用与操作步骤,如丝绸之路2 0 0 0 系统;有的 系统在状态栏里还显示被抓捕对象的属性,如点、 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase fro
15、m www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【1 4 2 】纺织学报2 0 0 5 年第5 期 线、衣片的属性;度量时还显示点或线的距离、长度 以及二线夹角等等。在工作区内,鼠标在移动过程 中一般碰到点、线时都能自动识别显示,但对于衣片 内部区域的识别还没有达到自动识别的程度。另 外,格柏P D s 系统在衣片外部时就改变了衣片颜色 以示被抓,可是捕捉点或线时则需要在点或线的对 象处理状态下起作用。当然作为用户来说,能够在 同一状态下识别出点、线或者衣片来更好。目前有 些用户反映,工作区越大越好,专用工具条在工作区 的右边比较方便,状态栏最好在工作区
16、的上方。 2 3 2 基本功能基本功能是C A D 系统中必不可 少的功能,它体现了系统功能的完整性;而特色功能 则是方便用户所增加的功能,比如格柏P D s 系统中 的连串指令、爱科衣片设计系统中的操作历史记录。 从现有系统来看,基本功能主要包括输入、创建、修 改、输出几个方面。 在输入输出方面,主要针对文件或数据库的操 作,比如新建和打开文件,追加文件、储存与另存文 件,还有转换成不同文件格式的输出,以及1 :5 小样 图的打印或1 :l 绘图等。 在创建方面,不同的C A D 软件包含的内容也不 一样,比如款式c A D 中有线段、封闭形、颜色、图案 或者部件库的建立;面料C A D 中
17、有基本组织和纱线 密度、颜色循环的确定;换装c A D 中有区域产生、网 格建立和面料图案填充;衣片C A D 中有点、直线、曲 线、长方形、衣片和毛样的创建,尺码、尺寸表或放码 规则的建立以及放码样片的产生等等;三维试衣 c A D 系统中有人台建立和三维服装产生;排料c A D 中有排料单建立和排料图产生等等。而在创建过程 中,不同的c A D 软件采用了不同的操作流程,比如 款式设计方面,法国力克追求具有手工艺术效果的 计算机绘画,而美国格柏则采用照片换装的真实感 处理,有的系统还注重画稿扫描修改的方法、部件库 中部件的利用与修改。衣片设计系统中,数据输入 时一般采用数据直接输入的方法,
18、而派特、丝绸之 路、富怡则采用部位尺寸有关的参数公式输入。 在修改方面,c A D 系统的共同功能有撤消和重 做、捕捉和移动或转动、剪切与删除、复制或粘贴、放 大和缩小等等。但不同的c A D 系统还包含了许多 不同的功能,比如款式c A D 中色彩的涂抹、形状的 液化、面料的质感处理等等;衣片C A D 中,点、线和 形的属性处理,衣片的放缝及切角和折边功能,省道 的产生、转移、分布和合并功能,对称片的折叠和展 开功能,放码点的放码量修改和指定尺码配对衣片 的校合功能,以及配合M T M 生产的变更样板档案功 能等;排料C A D 中,翻转、分割衣片的处理,对格、对 条甚至对花的衣片处理等等
19、。另外,不同系统的同 一功能操作流程也大不相同,比如衣片c A D 中延长 线的产生,一般是抓捕线段后拖动进行延长,而格柏 P D s 系统则通过点处理中“点的延线移动”来达到; 省道方面,目前各大系统在开省后二条省道线与相 邻衣片线的夹角都不是互补角,还需要进一步手工 调整。 基本功能的完整性和组合性是目前c A D 系统 升级换代的标志。 2 3 3 通用化程度目前,各种图形图像软件发展 得很快,大有通用化发展方向之趋势,界面亲合度提 高、功能强劲简捷、操作规范统一等。具体体现在 “操作状态”下有:读写文件或数据库、剪切删除、复 制粘帖、放大缩小、移动转动、打印预览、输入输出和 帮助说明等
20、。但目前各大服装c A D 设计系统还没 有完全达到操作状态下规范统一的水准,操作状态 还限制在“对象状态”下面。比如衣片设计系统中的 对象是点、线和衣片,其删除功能必须在相应的对象 菜单目录下进行选择:删除点只能在点处理状态下, 删除线只能在线处理状态下,删除衣片只能在衣片 处理状态下;其它如复制、移动、转动等操作状态也 都类同。究其原因,主要问题存在于同一操作状态 下不能同时识别点、线、衣片的缘故。因此,在同一 操作状态下识别点、线、衣片成了主要的技术关键, 也就是说,规范统一的“操作状态”应该高于“对象 状态”。 通用化发展是服装c A D 软件系统迈向智能化 过程中必不可少的一步。对于
21、基本元素是点、线、形 的图形软件来说,移动鼠标时自动捕捉识别出点、线 或形非常重要,这要求C A D 软件有一套合适快速的 判别方法。用户无须判别何种基本元素,只要鼠标 移动到该元素上就知道了,对象状态在操作状态下 自动变换,接着就是处理被捕捉到的对象,比如移 动、删除、复制等,用户不教自会。服装c A D 系统的 通用化程度越高,用户熟悉软件的时间越短,具体操 作的时间越少,最终设计的效率也越高。 3结束语 服装数字化技术正在不断深入提高,应用也在 不断扩大,希望有更多的学者、专家来关心这一技术 的规范化、完整化、集成化、智能化、三维化和人性化 发展。1 9 9 6 年,中国服装协会组织了服
22、装c A D 技术 专家对国内的服装c A D 系统进行了总体评估“ 1 。 ( 下转第1 4 5 页) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第5 期 纺织学报【1 4 5 】 试方法及评价标准中的“灭螨、驱螨药效试验方法 和评价标准”,缺少行业或国家标准。试验方法中的 螨虫为尘螨,仅适合于地毯、床垫和被褥等寝具防螨 的测试,而对日化产品( 化妆品、洗涤用品) 等的防螨 功效测试则不适合。 4 ) 2 0 0 4 年8 月1 日中华人
23、民共和国国家发展和 改革委员会废止了F Z T0 1 0 2 1 1 9 9 2 ( 织物抗菌性 能试验方法) ,虽然中国针织工业协会正在积极组织 相关单位制定相应标准,但并没有颁布,造成国内部 分检验中心无标准可依。 5 ) 不管是A A T C C1 0 0 、J I S L1 9 0 2 和F z T0 1 0 2 1 1 9 9 2 ,还是2 0 0 3 版消毒技术规范中的“织物抗菌 测试方法”,对疏水性纤维或疏水性织物而言,要将 微生物均匀接种于样品的表面非常困难,从而对其 样品抗菌性能测试有较大影响。 3结束语 随着产品质量监督和标准化工作的加强以及我 国经济的快速发展和人们生活水
24、平的迅速提高,人 们对各类功能性产品的需求将不断增加。特别是近 几年来,国内乃至全球,生物安全事件频频发生,提 高了广大消费者对生物危害的认识,也同时促进了 各类功能性、保健型产品研究与开发。为了实事求 是和科学地评价各类织物( 纤维、针织物、布等) 的防 螨抗菌性能并引导市场正常、健康的发展,国家职能 部门或相关行业协会应尽快组织有关生产单位、检 验机构和专家制定“织物防螨”和“织物抗菌”性能试 验方法及评价标准。 参考文献: 1 赵家祥日本抗菌织物发展调研 J 棉纺织技术,1 9 9 5 ,2 3 ( 6 0 ) :3 3 8 3 4 1 2 邹永淑,商成杰防螨抗菌织物的研究 J 纺织导报
25、,2 0 0 0 , ( 1 ) :2 6 2 8 3 赵家祥日本防螨织物的发展综述 J 纺织科学研究,2 0 0 l , ( 2 ) :1 2 1 8 4 马正升,黄斌斌,金耀,等防螨纤维及织物的研究进展 J 金 山石油化纤,2 0 0 2 ,( 2 1 ) 4 :2 9 3 2 5 王俊起,邹海清,张旭东,等抗菌织物测试方法的研究I J 纺织标准与质量,2 0 0 2 ,( 6 ) :1 5 一1 6 6 王俊起,邹海清,张旭东,等抗菌织物测试方法的研究 J 纺织标准与质量,2 0 0 3 ,( 1 ) :2 6 2 8 7 忻介六应用蜱螨学 M 上海:复旦大学出版社,1 9 8 9 _
26、- _ - - _ - l 。_ 目- _ - _ ( 上接第1 4 2 页) 建立相应的技术指标评价体系,为各大系统进行技 术评估打下基础,为用户选型、开发商改进和推广使 用服装数字化技术提供技术支撑和理论依据。 参考文献: 2 蒋衡杰依靠科技进步实现服装强国 A 见:闻力生,叶顺 德,陈其铮,等2 0 0 5 现代服装纺织高科技发展研讨会论文集 c 北京:中国服装协会,2 0 0 5 1 5 郑艳,张欣T e c h m t h 三维人体扫描系统应用评价 A 见:闻 力生,叶顺德,陈其铮,等2 0 0 5 现代服装纺织高科技发展研讨 3 4 5 6 7 会论文集 c 北京:中国服装协会,2
27、 0 0 5 6 3 7 3 李勇,付小莉,尚会超三维人体测量方法的研究 J 纺织学 报,2 0 0 l ,2 2 ( 4 ) :6 1 6 3 马晓宇,冯毅力三维服装模拟技术的研究发展 J 纺织学 报,2 0 0 4 ,2 5 ( 4 ) :1 2 2 一1 2 4 陆永良,李汝勤,胡金莲虚拟服装的发展历史和现状 J 纺 织学报,2 0 0 5 ,2 6 ( 1 ) :1 3 2 一1 3 4 李旭三维人台、服装造型及农片展开c A D 技术探讨 J 浙 江工程学院学报,2 0 0 2 ,1 9 ( 3 ) :1 7 5 1 8 0 李旭服装c A D ,c A M 的特点及其总体评估 J 浙江丝绸工学 院学报,1 9 9 6 ,1 3 ( 6 ) :2 1 2 8 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark
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