1、1面向个性化定制服装设计的虚拟人台及快速成型技术研究摘要： 服装是否合体是影响服装的外形及服装可销售性能的最重要因素。该研究以三维扫描仪作为输入，快速成型、数控加工作为输出的集成服装设计逆向工程系统，提供丰富的角色模型库、道具模型库、角色动作库，可以极好地为纺织服装产业提供创意设计服务，推动纺织服装产业的发展。其创新之处包括：个性化定制服装的虚拟人台设计与快速成型系统一体化，实现从虚拟产品向实物产品的快速转化；创建以三维扫描仪为输入，快速成型为输出的集成逆向工程系统；面向个性化定制服装设计的虚拟人台模型库的建立及快速检索。 关键词： 服装设计 个性化定制 虚拟人台 快速成型 虚拟人台三维模型库
2、 1.引言 随着中国经济的发展，中国的服装、棉纺织、毛纺织以及化纤等产品不仅产量都居世界第一位，而且服装纺织品的出口量也排在实际第一位，整个行业保持平稳发展。纺织业是绍兴的第一支柱产业，其产业特点是门类齐、比重大、集中度高。绍兴纺织业的区域优势较明显：绍兴纺织业已形成了以柯桥中国轻纺城市场为中心，约 25 公里为半径的纺织产业集群区，年产值在 1000 亿元左右，是国内最大的纺织产业集群之一，2它既有围绕专业市场形成的区域特色经济的规模优势和分工优势，又有趋于成熟的技术优势和销售网络优势。与发达国家和周边新兴工业化国家相比，具有低成本优势，与国内中西部地区相比，具有技术、质量和销售渠道的优势。
3、纺织产业链的进一步延伸，地方生产系统进一步深化，在各个加工制造环节均形成相当的竞争优势。 绍兴纺织业的区域优势极大地推动了当地服装产业的发展，也为服装创意设计的发展提供了产业基础。在追求流行、追求个性为时尚的今天，消费者最关注服装的合体性和个性化。他们希望服装的款式、用料、色彩、配件等方面都体现出个性化的特点，同时要求定制服装的价格、质量与批量生产的服装差距越小越好。另一方面，由于服装产品生命周期缩短、需求多变且难以预测、生产批量缩小，服装企业普遍感到生产、经营难度越来越大。以不同面料、款式、规格、尺寸的服装铺货，不但造成服装的大量积压和资源浪费，也增加了服装经营企业的经营风险。正是在这种背景
4、下，服装业中的一种新的制造模式个性化定制应运而生，即服装企业以类似批量生产的价格以及更快的交货期提供个性化和多样化的产品。面对“面向顾客的批量生产”要求，合身裁剪的概念已经越来越成为服装供应的应对性策略。这就要求服装企业必须有大量的号型产品去实现较高的号型覆盖率。 人台是服装设计与制作的重要工具，在服装立体裁剪设计及服装产品的制作、检测和展示上有着广泛的应用。通过服装 CAD 技术能够满足个性化定制服装设计的需求，在人体测量的基础上进行人体形态研究，并充分考虑年龄、性别和区域等相关因素的影响，得到不同形体的数学3模型，推导各测量参数的相关影响对实现批量定制和提高服装的合体性具有非常重要的理论和
5、实践意义。 本研究构建的是以三维扫描仪作为输入，快速成型作为输出的集成个性化定制服装人台设计逆向工程系统。研究的成果包括：建立一个虚拟人台三维模型库，以满足个性化定制服装设计的消费需求；形成一套面向个性化定制服装设计的虚拟人台与快速成型系统。 2.研究范围和目标 2.1 推动个性化定制服装产业链的形成 目前国内个性化定制服装产业状态并不成熟，国外主要是韩国和美国在该领域有所研究。韩国首尔 Yonsei 大学的研究人员最近研制出了一种专门进行服装设计的计算机软件，这种软件可以将现有的一些设计规范和形式进行巧妙搭配和组合，从而设计出最富时尚感的服装。美国的IC3D 公司（交互客户服务公司）在模块化
6、设计的基础上提供了基于 web的配置设计功能。顾客进入该公司网站后，可以通过商务平台进行信息交互，完成定制服装的设计。 通过本研究成果的应用，将推动个性化虚拟人台技术的发展，为服装个性化定制提供设计和制造工具，从而推动我国个性化定制服装产业链的形成。 2.2 个性化定制服装 虚拟人台与快速成型一体化，能够缩短虚拟人台到实物人台的过程，快速实现个性化虚拟人台的实物化，提高个性化定制服装的设计和生产效率，从而减少从消费者需求、创意设计、个性化制造整个周期，实现4个性化定制服装的高效率，促进个性化定制服装的发展。 2.3 缩短设计周期，降低设计成本 互联网消费的迅速发展，对企业提出了时间和质量的要求
7、。目前只有少量的企业有实力提供网上服装定制。而这些企业受人体体形形态资料的限制，需要客户提供详细的人体测量尺寸。缺乏测量手段和测量方法的客户提供的测量值不可避免会增加尺寸的不确定性。因此能否只要求客户提供较易测量且测准的少数值来进行服装定制，是个性化定制服装设计亟需解决的问题。逆向工程能够快速地获取人体测量数据，构建人体标准数据库，为虚拟人台的参数化模型提供数据支持。通过提炼关键人体参数，可以实现由客户提供可行人体测量数据，从而建立与客户合体化的虚拟人台，基于此可以实现由客户提供较易测量且测准的少数值，自动生成符合客户的虚拟人台，通过快速成型制作成实物人台，从而极大缩短设计周期，降低测量误差和设计成本。 3.总体方案设计 以三维扫描仪作为输入，快速成型、数控加工作为输出的集成动漫衍生产品设计逆向工程系统。提供丰富的角色模型库、道具模型库、角色动作库，可以极好地为纺织服装产业和动漫衍生产品的创意设计服务，推动纺织服装产业的发展。如图 1 所示。 创新之处包括： 个性化定制服装的虚拟人台设计与快速成型系统一体化，实现从虚拟产品向实物产品的快速转化： 创建以三维扫描仪为输入，快速成型为输出的集成逆向工程系统； 5建立面向个性化定制服装设计的虚拟人台模型数据库，满足快速检索。 4.研究方法 4.1 基于径向基函数的参数化建模以及基于遗传算法的形状智能生成技术
