（控制理论与控制工程专业论文）基于风格的智能服装款式结构cad系统设计与实现.pdf

姥于风格的智能眦裂款式结掏c a d 系统设计。宴小基于风格的智能服装款式结构c a d 系统设计与实现摘要服装c a d 技术，是结合服装设计与高新技术的桥梁，是计算机科学技术在艺术王国的重要领域之一。我国加入w t o 后，中小型服装企业面i 临更多的机遇与挑战，竞争激烈，设计人员队伍流动大，影响服装品牌的建立。因此丌发一个结合服装设计本身特色、综合设计师经验的智能化款式结构设释系统势在必行，但这样的设计目前在国内、外仍然没有非常成熟的系统。本文研究的基于风格的智能服装款式结构设计系统是上海市教委的重点学科建设项目“服装设计与信息数字化研究”建设内容的子项目之一。它主要面向非服装设计专业的用户或设计爱好者，使他们在友好的人机交互中，实现对某一风格款式系列的智能化设计，从而替代了传统的设计师手工创作过程。本文给出了系统体系结构，设计完成了交互界面，对系统提供的款式部件自动拼接和调整功能作了算法分析和实现，并且对基于风格的款式检索怍了探索和实现。本文工作主要包括以下内容：了解国内外服装c a d 软件的现状和发展趋势，指出了服装款式设计c a d 软件发展还不成熟的事实。结合国内服装生产市场现状，提出了开发基于风格的智能服装款式结构设计系统的必要性。根据服装款式设计特点，将款式分成衣领、衣片、衣袖、裤裙四部分，使款式设计过程简化为若干部件的拼接组合过程。采用三次b 样条曲线和反算三次b 样条曲线来模拟和构造款式部件的形态。同时，给出了款式部件结构的形式化描述，定义了部件的关键点、线支持部件的拼接，并结合服装设计的工艺要求制定了相关规则，为进一步实现款式拼接和修改模块打下良好基础。分析系统数据结构特点，给出了分层式的款式部件数据库，把款式、部件、线、点四个层次密切联系，并将服装款式以部件为单位，对其构成教属性进行封装，在数据库中进行存储。通过对智能服装款式结构设计系统的整体分析，结合认知工程学“以用户为中心”的人本界面设计思想，以体现系统的智能性、交互性和友好性为宗旨，以视觉效果美观为原则，用v c 丌发了一个相当良好的服装设计界面。基于风格的智能胍磐款结构c a d 系统跌汁+ ，宴珧着重完成款式设计系统中的智能拼接部分。服装设计属于艺术范畴，具有不确定性。现代服装款式本就千变万化，再加上风格的多样和设计理念的更新，涌现了更多的新式样。缘于此，要找到一种“放之四海皆准”适合各类款式的拼接算法几乎不可能。作者通过对大量不同风格、不同类型款式部件的分析，尽可能地将拼接情况整合归类，总结出有代表性的拼接方案，并给予算法解决；同时也就少数特殊拼接情形作了考虑和方案处理，最终使各部件在满足工艺设计条件的前提下基本上能自由组成一件符合服装标准的款式，使得用户能方便地从数据库中搜索出符合要求的部件，拼装成期望款式。另外，系统还提供了对服装款式设计的智能调整修改功能，如服装缅节的添删改换等，通过此类变换实现使用者的个性化设计。设计实现智能化的局部调整和整体优化功能，使用户能直接对款式上的配饰进行操作。文中刨新提出了“图元构造”和“函数模拟”的思想，在b 3样条曲线上绘出规则和不规则服装配饰图案，突破了以往服装c a d 设计中手工绘制配饰图案的传统，实现了用计算机来绘制服装配饰的过程，使生成的配饰能沿着服装设计时给定的曲线进行准确贴合，并提供了接口参数使得服装配饰可调、可控，较好地实现了智能化，方便了客户端的使用。系统采用基于矾格的款式检索方法。风格是一抽象概念，风格强弱更具有模糊性。对服装款式部件进行风格量化并制定相应规则，使得拼接后所形成的总体款式定程度上呈现了由风格强至弱的排列。在具体的工程背景下，本文提出了智能服装款式结构设计c a d 系统r 丌发的一系列方法，具有定的理论意义和实用价值。关键词：款式设计、c a d 、部件拼接、款式调整、风格检索堆十风格的智能服装款式结构c a d 系统设计与实现t h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no fi n t e l l i g e n ts t y l e b a s e dg a r m e n tp a t t e r ns t r u c t u r ec a ds y s t e ma b s t r a c tf a s h i o nc a dt e c h n o l o g yc o m b i n e sg a r m e n td e s i g nw i t hh i g h t e c h i ti sa ni m p o r t a n ta p p l i c a t i o no fc o m p u t e rs c i e n c ea n dt e c h n o l o g yi nf a s h i o nd e s i g nr e a l m s i n c et h ee n t r yo fw t oo fo u rc o u n t r y ，m i d d l eo rs m a l lf a s h i o ne n t e r p r i s e sh a v ee n c o u n t e r e dm o r eo p p o r t u n i t i e sa n dc h a l l e n g e s t h ef i e r c ec o m p e t i t i o na n dt h ef r e q u e n tf l u x i o no fd e s i g n e r si n f l u e n c et h ee s t a b l i s h m e n to ff a s h i o nb r a n d i ti sn e c e s s a r yt oe x p l o r ea ni n t e l l i g e n tf a s h i o np a t t e r nd e s i g ns y s t e mw h i c hi n t e g r a t e st h ed e s i g n e r s i d e aa n dt h ed e s i g nt e c h n i q u e ，b u tt h e r ei ss t i l ln om a t u r es y s t e mf o rs u c has y s t e m m ya s s i g n m e n t ，t h ei n t e l l i g e n ts t y l e b a s e dg a r m e n tp a t t e r ns t r u c t u r ed e s i g ns y s t e mi st h es u b p r o j e c to ft h en a t i o n a lk e yp r o j e c t “f a s h i o nd e s i g na n dd i g i t a li n f o r m a t i o nr e s e a r c h ”i ti sd e s i g n e df o rn o n p r o f e s s i o n a l so ra m a t e u rd e s i g n e r st of i n i s ht h ed e s i g nw o r kt h r o u g hs i m p l eh u m a n c o m p u t e ro p e r a t i o n ，w h i c hw a st r a d i t i o n a l l yh a n d m a d eb yp r o f e s s i o n a ld e s i g n e r s m yt h e s i sp r e s e n t st h es t r u c t u r eo ft h es y s t e m ，c o m p l e t e st h eh u m a n c o m p u t e ri n t e r f a c ed e s i g n ，p r o v i d e st h ea l g o r i t h m so ft h ef i t t i n g u pa n dt h em o d i f i c a t i o no fg a r m e n tp a r t s ，a n dm a k e sap r o b ei n t ot h es e a r c hm e t h o db a s e du p o nf a s h i o ns t y l e a l li na l l ，t h em a i nw o r ko ft h et h e s i sc o n t a i n sa sf o l l o w s w eh a v es u m m a r i z e dt h ed e v e l o p m e n ta n ds t a t u sq u oo ff a s h i o nc a db o t hi n s i d ea n do u t s i d e ，t h e r e f o r ep o i n t e do u tt h a tt h es y s t e mf o rf a s h i o nd e s i g ni ss t i l ln o tm a t u r ee n o u i g ht oa c c e l e r a t et h em a n u f a c t u r eo fg a r m e n t w h i l ea n a l y z i n gt h er e q u i r e m e n t so fg a r m e n tm a r k e to fc h i n a ，w ek n o wi ti sn e c e s s a r yt od e v e l o pt h es y s t e mf o ri n t e l l i g e n tf a s h i o nd e s i g n a c c o r d i n gt ot h ea t t r i b u t e so ff a s h i o nd e s i g n ，ac e r t a i np i e c eo fg a r m e n tc a nb ed i v i d e di n t of o u rp a r t sw h i c hi n c l u d ec o l l a r ，p i e c eo fb o d y , s l e e v e ，p a n t so rs k i r t t h ep r o c e s so fs t y l ed e s i g nc a nb es i m p l i f l e da st h ec o m b i n a t i o no ff a s h i o np a r t s b 3s p l i n ea n dr e v e r s e db 3s p l i n ei sa d o p t e dt oc o n s t r u c tt h eo u t e rf i g u r eo ff a s h i o np a n s m e a n w h i l e ，m a t h e m a t i c a ld e s c r i p t i o n so ft h eg r a p h i c a lp a r t sa r eb r o u g h tf o r w a r d ，t h ek e yp o i n t sa n dk e yl i n e sw h i c hm a k eu po ft h eg a r m e n tp a r t sa r ed e f i n e dt os u p p o r tt h ef i t t i n g u po ff a s h i o np a a sa n dt h er e g u l a t i o nf o rp a n sm m “g摧十风格的智能服装款式结构c a d 系统啦计与实现a r ee s t a b l i s h e d a l lt h e s eh a v ep r e p a r e dag o o df o u n d a t i o nf o rt h el a t e rd e s i g n w i t ht h eo v e r a l la n a l y s i so ft h ei n t e l l i g e n tg a r m e n tp a t t e r nd e s i g ns y s t e ma n dt h ec o m b i n a t i o no fc o g n i t i v ee n g i n e e r i n g , ah a n d s o m ea l t e r n a t i n gh u m a n c o m p u t e ri n t e r f a c ei sd e s i g n e de n t i r e l yw i t hv c + t h ea l g o r i t h m sd e s i g n e dt of i t 印t h eg r a p h i cg a r m e n tp a n sa r em o s tf o c u s e di nt h i sp a p e r f a s h i o nd e s i g n ，w h i c hb e l o n g st ot h ea r t i s t i cc a t e g o r yh a st h eu n c e r t a i n t ya n dd i v e r s i t y ，a n di na d d i t i o n ，f a s h i o ns t y l e sa r et r u l yv a r i o u s ，s oi ti sh a r dt of i n dap e d e c ta l g o r i t h mt os u i ta l lk i n d so fp a r t si n t e g r a t i o n c o n s i d e r i n ga l lt h e s e ，im a d ea na n a l y s i st h r o u g hag r e a td e a lo ff a s h i o np a r t si nd i s t i n c tt y p e ss oa st of i n do u tt h es t r u c t u r er e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h e m ，t oc l a s s i f ya n ds u mu pt h er i g g i n g - u ps i t u a t i o n s a c c o r d i n gt ot h e s es i t u a t i o n s ，d i f f e r e n tf i t t i n g u pa l g o r i t h m sa r ew o r k e do u ta n da p p l i e dt os o l v ed i f f e r e n tp r o b l e m ss ot h a td i f f e r e n ts o r t so fc l o t h e sp a r t sc a nb ec o m b i n e di n t e l l i g e n t l yt of o r man e wf a s h i o ns t y l e s p e c i a lm e t h o d sa r er a i s e du pt os e t t l et h es p e c i a lp a r t s c o n n e c t i n gp r o b l e m s g e n e r a l l ys p e a k i n g ，w i t ht h ea l g o r i t h m st h eg r a p h i cc l o t h e sp a r t sc a nb em e s h e dw i t he a c ho t h e rf r e e l ya n dt h eu s e r sc a ns e a r c ht h ec l o t h e sp a r t st h e yw a n ta n dp i e c et h e mt o g e t h e rt og e tt h e i ro w nf a s h i o ns t y l e s b e s i d e s ，i ta l s op r o v i d e si n t e l l i g e n ta d j u s t i n gf u n c t i o nf o ru s e r st om o d i f yt h ed e t a i l so ft h ef a s h i o np a t t e r n ，w i t ht h en e wi d e ao f g r a p h i cu n i tc o n s t r u c t i o n ”a n d “f u n c t i o ns i m u l a t i o n ”r e g u l a ra n di r r e g u l a rg a r m e n ta c c e s s o r i e sc a nh ed r a w no nt h eb 3 一s p l i n ec u r v e d e p i c t e dw i t ha d j u s t a b l ep a r a m e t e r s ，g a r m e n ta c c e s s o r i e sc a nb em a g n i f i e d ，d w i n d l e da n dr o t a t e d t h ed i g i t a lr e a l i z a t i o nb r e a k st h et r a d i t i o n a lm a n u a lw a y so fg a r m e n ta c c e s s o r i e s d e s i g n t h ep a t t e r ns e a r c hm e t h o di sb a s e do ns t y l e ，a sf a s h i o ns t y l ei sa na b s t r a c tc o n c e p t i o na n di t ss t r o n go rw e a kf e a t u r ei ss o m e w h a tm o r ei n t a n g i b l e ，jc a m eu pw i t ha ni d e at oq u a n t i f yt h es t y l eo fg a r m e n tp a r c sa n de s t a b l i s h e dr u l e so ft h ep a r t si n t e g r a t i o n i nt h i sw a y ，w ec a ns o l v et h ep r o b l e mo fs t y l e - b a s e dp a t t e r ns e a r c hi ns o m ee x t e n t w h e ny o uc h o o s eac e r t a i ns t y l e ，t h er e l e v a n tg a r m e n tp a t t e r nw i l ld i s p l a yf r o mt h es h a r ps t y l et ot h ew e a ko n e u n d e rt h ec o n c r e t ee n g i n e e r i n gb a c k g r o u n d ，t h ep a p e rp u tf o r w a r das e r i e so fp l a n st or e a l i z ea ni n t e l l i g e n tf a s h i o ns t y l ed e s i g ns y s t e m i ns o m ew a y ，i th a st h et h e o r e t i c a la n da p p l i c a t i o nv a l u ea n dc a np r o v i d ei n s t r u c t i o nt ot h ed e v e l o p m e n t 硝f a s h i o nc a dt os o m ee x t e n t 攮十风格的智能服装教式结构c a d 系统吐汁与实现k e y w o r d s ：p a t t e r nd e s i g n ，c a d ，f i t t i n g - u po fg a r m e n tp a r t s ，a d j u s t m e n _ 【t n e n to ff a s h i o np a t t e r n ，s t y l e b a s e ds e a r c hm e t h o d附件一：东华大学学位论文原刨性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所警交的学位论文，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引_ = f j 的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：爿器安日期：细梦2 月掰日附件二：东华大学学位论文版权使用授权书学位沦文作者完全了解学校有戈保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门戏机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被套阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在年解密后适用本版权书。本学位论文属了二不保密口。学位论文作者签名：毒螽訇刚矽幽日指导日期拱于风格的智能服装款式结构c a d 系统设计与实现引言计算机辅助设计( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ，简称c a d ) 是近5 0 年来迅速发展起来的一门新兴的综合计算机应用系统技术，它以计算机为主要手段来生成和运用各种数字信息和图像信息，进行产品设计和工程设计。c a d 技术是近年来工程技术领域中发展最迅速、最引人注目的一项高级技术，已成为工业生产现代化的重要标志。采用先进的c a d 技术可大大提高设计质量、加快产品的研制速度，提高设计工作的科学性和创造性。它是加速产品更新换代，提高产品市场竞争能力的强大工具，普及应用c a d 技术必将为促进传统部门的技术改造，提高企业的效益做出贡献。我国是世界上最大的纺织服装生产、消费和出口国纺织服装业是我国出口刨汇的支柱产业。纺织服装企业要适应国际化大市场快节奏、多品种的需求，以最低成本、最短时问向市场提供优质产品，必须采用先进的电子、计算机高新技术柬改造和提升传统纺织产业。c a d 技术可使企业的产品设计丌发达到快速高效、设计精良、省工省时省料、降低成本消耗，因此c a d 技术在纺织服装业的推广应用是迅速提高纺织服装企业综合技术实力和市场竞争能力的一个重要途径。随着计算机迅速的普及和发展，越来越多的纺织服装企业认识到使用c a d 的优越性和重要性，并逐渐将c a d 技术作为一种现代化的有效手段代替传统的设计工作。计算机应用的高速发展推动了c a d 技术在纺织服装行业中的渗透，这不仅促进了纺织服装业的迅速发展，同时也为计算机应用开拓了新的技术领域，而且在提高我国纺织服装业的科技水平与市场竞争能力等方面发挥了显著的作用。基于风格的智能服装款式结构设计系统是上海市教委的市重点学科建设项目“服装设计与信息数字化研究”建设内容的子项目之一。本项目内容包括款式部件输入子系统和款式自动生成子系统两大模块。其中，款式部件输入子系统主要面向专业的服装设计人员，利用该模块可以设计绘制出各种服装款式，并按照部件分害q 方法把款式部件信息保存入数据库。款式自动生成皋十风格0 勺智能服装款式结构c a d 系统设| 十l j 实现子系统主要面向非服装设计专业的设计爱好者，利用该模块可以直接调用后台数据库中的各种款式部件，通过自动擗接和调整实现智能化的款式设计。作者在课题研究期间，参与了款式自动生成子系统的整体开发工作，负责其中的总体框架设计和算法研究工作。结合有关理论研究，在此基础上做了一系列的探索和研究工作。在此将作者这方面的工作整理成文，希望能和大家共同讨论提高。论文共分8 章。其中第l 章介绍了服装c a d 技术概况，包括其主要应用、功能、发展现状与趋势。第2 章概述了课题基于风格的智能服装款式结构c a d 设计系统研究的工程背景与开发环境等，借鉴传统服装款式设计过程，设计了系统的总体结构。第3 章对此服装款式设计系统的数学基础做了阐述，通过b 一3 次样条和反b 一3 次样条曲线函数柬构造款式外形线。第4章结合工艺需求对服装款式进行了形式化描述，为下文的智能拼接建立了良好的基础。第5 章讲述了服装款式部件库的设计，主要包括数掘库结构分析和数据库的构建。第6 章从交互良好的入机界面到系统各细节功能的实现完整介绍了服装款式智能拼接系统，重点阐明了智能拼接算法及基于形式化规则描述的部件拼接技术方案的研究和人性化的款式智能调整功能。第7 章提出用量化的方法解决对服装风格这一模糊概念的检索，对此作了研究并予以实现。第8 章总结与展望，总结了本文的研究成果，给出了未来的研究方向和有待改进之处。捧卡风格的智能服装款式结构c a d 系统设计与实现第一章服装c a d 技术概论我国是世界最大的纺织生产国和出口国，纺织服装业是我国出口创汇的支柱产业。加入世贸组织后，纺织服装工业面临的最大挑战是创新能力和品牌竞争，当今世界仅仅依靠劳动力资源的利润空问在逐年缩小，只有提高质量和创新能力，增强开发研究能力，加快信息化建设，才能全面提高中国纺织服装企业的竞争力。服装c a d 技术的应用不仅是反映服装企业规模和效益的标志，也是服装企业提高竞争力的技术保证。1 1 服装c a d 系统发展与现状计算机辅助设计( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ，简称c a d ) 是近5 0 年来迅速发展起来的一门新兴的综合计算机应用系统技术，它利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助完成设计中的计算、分析、模拟、制图、编制技术文件等工作，是计算机帮助设计人员实现产品设计和工程设计的一项专门技术。2 0 世纪6 0 年代术，美国麻省理工学院的 v a ne s u t h e r l a r t d 教授首次使用“c o m p u t e rg r a p h i c s ”这个术语，确定了计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位【烈。从而使计算机不仅能进行科学计算和文字处理。而且有了处理和显示图形的能力，为c a d 技术的发展开辟了道路。c a d 技术经过3 0 多年来的发展，目前在发达国家已普遍应用于各行业的工程设计和产品设计为计算机应用与传统产业相结合开拓了先河，也为先进信息技术发展及其产业化打下了开创性的基础。对此，在1 9 9 3 年美国技术预测与评估资料报告中，c a d 技术被评为2 0 世纪十大关键技术之一：2 0 0 1 年美国未来学杂志评测报道，将c a d 技术列为2 1 世纪前2 0 年内对经济、社会发展最有影响的十三项关键技术之一。计算机辅助服装设计( c o m p u t e ra i d e dg a r m e n td e s i g t t ，简称c a g d ，又称服装c a d ) ，是人类借助计算机这一现代化工具来完成服装设计各个环节的现代技术。筚十风格的智能】1 5 f 装款式结构c a d 系统设计。j 实现、服装c a d 技术的起步较晚，2 0 世纪8 0 年代，计算机辅助设计技术开始被应用在服装工业中。服装c a d 是建立在交互式计算机图形学( i c g ) 基础上的，设计师可以通过计算机来开发、分析、修改他的设计，而i c g 可以使计算机以图形或符号的形式来处理数据。1 9 7 2 年美国研制出首套服装c a d 系统一一m a r c o n ，美国g e r b e r 公司率先把服装c a d 系统推向市场，受到服装企业的欢迎。包括有放码、排料两大功能的系统，为缓解工业化大批量服装制作过程的瓶颈环节一服装工艺设计，起了重要的作用。之后，法国、同本、英国、西班牙、瑞士等国家也纷纷推出了类似的系统。在国际上有较大影响和具有独特特色的系统有：( 1 ) 法国的l e c t r a 公司推出的著名的服装c a d系统。该系统具有以下特点：自动扫描输入衣片的功能，而其他系统一般采用数字化仪，用人机交互方式输入衣片图：大幅面绘图机，有较高的精度和绘图速度；具有真彩色图像效果的款式设计系统等。( 2 ) 西班牙l n v e s t r o n i c a公司的单裁单量的t a i l o r i n g 系统。该系统功能包括由颐客选定款式、面料，对顾客进行体型测量，自动计算、放码、自动裁剪，直到完成顾客服装的制作，是一个高度自动化的面向颐客的服装制作系统。( 3 ) 美国c d i 公司8 0年代中推出的3 d 服装设计软件包- 丌创了三维服装c a d 设计的先例。该软件在s g i 图形工作站坏境下运行，提供了从二维到三维空间的综合和从三维到二维平面展丁| 衣片的功能。其他较有影响的还有如日本的t o r a y 公司、s h i m as e i k i 公司以及美国的m o d a c a d 公司等推出的服装c a d 系统【3 】。从国内的情况柬看，我国服装c a d 技术起步较晚，但是发展速度很快n8 0 年代初，我国服装业在引进国外先进技术的同时，科技界也积极的对服装c a d 技术进行开发和研究。短短十年，基本占领了国内市场，并在几届”国际服装机械展览会”上形成与国外先进技术相媲美的局面【”。服装c a d 在我国的应用，这些年连续上升。9 4 年底，全国共有各型服装c a d 系统2 0 0 套，到9 8 年底为5 0 0 套。据不完全统计，目前全国行业内服装企业在用的服装c a d 系统约为4 7 0 0 套，其中国产c a d 系统约占5 0 。目前中国的服装c a d 市场上的开发商很多，有上海吉隆浦软件科技有限公司_ 丌发的c o n y c a d ( 康尼凯德) 服装c a d ；上海双九实业有限公司与r本丰岛公司合作开发的4 d b o x 纺织服装设计系统c a d 。在北京有六合生科技发展有限公司丌发的m o d a s o f t ( 智尊宝坊) 服装c a d ：航天工业总公司4罐于风格的智能服皴款式耋占构c a d 系缆设计与实现第7 1 0 研究所研制的航天a r i s a 服装c a d 系统软件：n a c 2 0 0 0 只升天辰服装c a d c a m 系统；金合海泰的g e n t s 2 0 0 0 服装c a d 系统。杭州有时高服装c a d 和e c h o ( 爱科) 服装c a d 。深圳的华恰电脑机械有限公司丌发了r i c h p e a c e ( 富怡) 电脑绣花及服装c a d 系统：超泽服装c a d 也研制了三维服装设计软件c h a r s e d e s i g n2 0 0 0 。与国外同类产品相比，国内服装c a d系统功能简单，技术水平有一定差距，硬设备方面差距更大。目前，在欧洲的些发达国家，服装c a d 技术已经基本普及，是否应用计算机绘制服装样板图，己成为衡量企业设计水平和产品质量的重要标志。当前，服装行业中已经出现的计算机辅助设计系统主要有放码系绕、排料系统、款式设计系统、样板设计系统和试衣系统这几种。其中，c a d 软件在打版、放码、排料这几方面发展较为成熟，其效率和精确度是手工所无法比拟的，其研究主要集中在：放码、排料算法的进一步改进；2 d 样板设计的智能化。试衣系统目前仍停留在二维试衣领域。由于三维技术的瓶颈，使得即使少数含有三维技术的系统，其三维技术的含量也还不是很高，与实际应用还相距一段距离，有待进一步探索。主要的研究包括2 d 样板与3 d 效果的转化，以日本、美国、瑞士等国研究较多，集中在领型、衣片、裙片等部位【6 1 =面料悬垂性、褶皱性效果的模拟，大多是基于粒子系统的，也有用有限元法的n 服装动态效果的模拟：如瑞士日内瓦大学的虚拟交互系统研究、浙大的服装设计与效果仿真研究；人体3 d 建模方面如n u r b s 曲面法、粒子系统理论及利用智能算法进 亏参数获取【8 l 等，另外如神经网络用于自由曲面建立的探索【9 】和把遗传算法应用于服装设计【1 0 l 等。相对而言，服装款式设计系统无论从开发上还是应用上都没有得到应有的重视。国外著名c a d 软件公司有专门的款式设计软件，如嵌入a u t o c a d 中的a p p a r e lc a d 、美国g e r b e r 公司的c r e a t i v ed e s i g n e r 等，但这些软件除了提供丰富的面料库和款式库外，专业特色不强，其功能与通用图形图像处理软件基本雷同。国内的服装c a d 系统很多都没有包含服装款式设计这个环节，通常用通用的图形图像处理软件如c o r e l d r a w 和p h o t o s h o p 来进行款式设计图的绘制，其实现的功能只是把传统的绘画工具电子化，对设计人员软件操作能力要求很高。即便是有款式设计的系统也无非是平面设计软件的翻版，仅仅是增加了一些资料库，如款式图绘制时可以调用资料库中的服装部件，提基于风格的智能般犍款式结构c a d 系统设计1 0 实现高绘图中重复性劳动的工作效率。但资料库往往内容不全，并不能给设计带来便利，反而还束缚了思想。款式设计模块只有在面料填充上有所创赣，呈现出立体效果填充。如a r i s a 服装款式设计系统，但条纹、格子面料还要费时拉网格来符合人体盐面以达到真实效果：金顶针设计系统用二维方式模拟立体效果图，逼真性不够，没有和裁剪联系，费力雨不实用。有的软件即使包含款式设计模块，只是在现有平面设计的基础上集入一些服装款式部件库。如图1 1 所示杭州时高服装c a d 系统其款式设计模块，通过调用服装款式部件库可以进行图案和色彩填充，进行简单的服装款式设计。又如北京太阳电脑公司丌发的s l 。k 型服装款式设计软件l ”l ，系统功能类似，智能化程度低。可见服装款式c a d 模块本身功能上的缺陷j f 是造成其在服装生产中使用率较低的原圆。款式设计系统工艺结构设计系统打板系统放码系统排料系统图1 1 杭州时高服装c a d 系统幽12 北京b i l l 服装c a d 研究中心款式设计系统6摧于风擀的智能f 】i 装款式结构c a d 系统设计i j 实现1 2 服装c a d 系统的发展趋势计算机辅助下的服装工业生产包括计算机辅助设计c a d 、计算机辅助工艺规划c a p p 和计算机辅助制造c a m 等传统模块| 1 2 】。随着网络技术、智能技术的发展和应用，一个以信息流为核心，从设计制造、生产管理到市场营销数字化、集成化的新型生产模式正在成为服装工业的发展方向 1 3 1 。采用计算机辅助设计与制造( c a d c a m ) 技术，是服装行业技术改造的重要内容之一。从服装c a d 的发展现状来看，它在今后将会有一些新的发展趋势。( 1 ) 信息和网络通信随着计算机网络和远程通信技术的飞速发展，各国政府制定和推行了信息高速公路计划，使人类社会进入了信息时代。服装产业本身是对信息极其敏感的产业，服装的流行趋势，服装市场的动向，对于服装设计和生产都是至关重要的信息。在当今激烈的市场竞争中，信息的及时获取、传送和迅速的处理，是企业生存和发展的基础。因此服装信息数据化、网络化，以及方便的远程交流技术，正受到服装企业越来越广泛的重视。( 2 ) 多媒体技术多媒体技术在服装设计与加工领域有着广泛的影响和直接的应用。例如，多媒体领域中的图像压缩技术和光盘存储技术的结合，使以图形、图像为主的服装设计信息能以数字化形式存储在计算机内：多媒体图文数据库、图像图形编辑软件和信息咨询等软件技术的发展，为服装信息数据库的研制和发展提供了理论基础和开发环境及工具；多媒体技术与现代通讯技术相结合，将使服装信息的收集、传播和应用进入新时代。( 3 ) 三维服装c a d服装c a d 目前多停留在二维领域，尽管许多服装c a d 系统含有三维试衣等技术，但仍属探索阶段，与实用要求尚存距离。从目前各c a d 公司开发方向看，对三位领域深入研究的空间很大，然而难度更大。但这无疑是服装c a d 的一大发展方向，如果这一技术能真j 下突破，将会给服装产业及相关领域带来革命。从平面设计到立体设计，如何应用交互式计算机图形学和计算几何中的最颏技术成果，建立三维动态的服装模型，解决服装设计中的二维到三维、三维到二维的转换是服装c a d 研究的重要课题之。基于风格的智能服装款式结构c a d 系统设计与实现( 4 ) 智能化迄今为止的服装c a d 系统，仍是辅助设计系统，其设计的指导原则是采取交互式工作方式，为设计师提供灵活而有效的设计工具。随着新一代计算机和人工智能技术的发展，知识工程、专家系统将逐渐渗透到服装c a d 系统中去。智能化服装c a d 系统是使c a d 系统能够在某种程度上具有设计师般的职能和思维方法，而不单单是个重演过程，从而把设计自动化引向深入【1 4 】。利用人工智能技术可以帮助服装设计师启发设计灵感，激发创造力和想象力，进行新颖的服装款式设计。具有学习能力、应用专家系统的服装c a d技术，已成为众所瞩目的发展方向。( 5 ) 集成化随着计算机集成制造c i m s 概念逐渐被各个制造行业所接受，成为企业全面自动化、现代化的发展方向。服装c a d 系统与自动裁床、吊挂运输和单元生产系统以及企业信息管理系统的集成，构成服装企业的c i m s 系统，f在被先进的企业所接受和发展，成为企业技术改造和向现代化迈进的目标和方向。国际上一些著名的服装c a d 系统制造商顺应这一潮流，难在推出服装c a d ，自动裁床和柔性加工单元等组成的一体化的计算机集成、制造系统。例如美国g e r b e r 公司、法国l e c t r a 公司和西班牙的i n v e s t r o n i c 公司都推出了类似的技术和系统。( 6 ) 简单化软件的设计思路的逻辑关系、操作平台的舒适性、界面的人机交互性等，都对运用软件进行设计的过程产生很大影响。这关系到是否能激发灵感、简化设计，从而提高服装的生产效率。从实用角度来讲，现在的很多软件界面操作十分不便，设计逻辑思维混乱，缺乏自主设计的智能化功能可以说只是以电脑代替纸笔进行设计而已。其面向的对象是专业的服装设计师，且对其软件操作能力要求较高。从今后的发展趋势来看，应用系统面岛更多的是非设计专业的操作使用人员。因此系统应该具有易学、易懂和操作方便的用户界面。开发先进的、友好的、适合多媒体的用户管理界面( u g e l -i n t e r f a c em a n a g e m e n ts y s t e m ，简称u i m s ) ：是服装c a d 软件的发展方向之一a基于风格的智能服装款武结构c a d 系统设计与实吼1 3 课题开发背景随着信息化时代的到来，人们的着装向着时装化、个性化、求新、求异、高质量、高档次的方向发展，不仅注重美观舒适，更讲究风格独特，甚至追求标新立异【”】。因此，服装设计在产品的销售、企业的发展中所起的作用也越来越重要。在一个服装企业中，从设计师到最后的决策者，服装设计都是一个不可忽视的关键性环节。对于专业服装设计师来说，要设计出优秀的服装款式，反复修改是必不可少的，显然利用手工完成烦琐的绘制和修改，一束劳动强度高，二来设计速度和质量也受到影响，从而限制了设计效率的提高；另方面，设计师需要不断地积累丰富的设计经验，吸收和学习其他优秀的设计理念和设计思维，那么就需要保存大量的服装设计中优秀的素材和新颖的设计元素，在以后的设计中可以随时方便地获取，辅以设计。对于决策者来浇，对设计师的设计方案进行定度也是非常关键的。通常来说，决策者对于专业设计的知识是有限的，设计绘图的能力也没有接受过专业训练。可见，个智能化的服装款式设计工具对于服装行业来说是迫切需要的。从目前国内的服装生产市场来看，首先国内服装业的服装生产商大部分是中小投资者，进行小作坊式的服装生产。他们大多数没有购买国外先进服装c a d 软件的财力，迫切需要针对他们生产需求而丌发的小型服装c a d 软件。其次许多中小型服装厂本身没有专业服装设计师，常是一人身兼数职，完成从设计到打板、推档一直到裁剪等一系列工作。这些工作人员往往不具有专业设计能力，或具有一定的设计思想却没有绘图能力。这就要求开发个结合服装设计本身特色、综合设计师的经验实现智能化的款式设计的系统，软件操作简单方便，有利于大众化应用i l ”。另外，服装行业中服装设计师的流动十分频繁，使得生产厂家无法保持产品风格的稳定性，从而影响其服装品牌的建立发展和产品的销售，降低了市场影响力 1 7 】。从这一角度来浣，一个以风格为设计基础、通过局部调整变化实现款式设计的辅助软件，对服装企业是十分有用的。设计师表达设计构思的方法常见的有三类：时装面、服装效果图、款式平面图1 1 8 】。时装画与服装效果图都是设计师用以表达创作构思较完整地描绘璀f 风格的智能腻装款式结构c a d 系统设计与实现出来的着装人体效果图。时装画着重绘画技巧，强调气氛和视觉效果，没有款式细节标注，常用写意、夸张、取舍和概括的手法，重在观赏性。它是服装广告宣传和信息交流的一种有效媒介，常用于报纸、杂志预测流行趋势和展示新颖时装，还有广告商用它来传递信息，指导消费。服装效果图是设计师表达服装款式的主要语言。它是以写实的手法准确地表达着装的整体效果。服装的轮廓造型、内部结构线和装饰线、衣服的褶皱与垂感、面料的花色与质地等都要画的自然生动。服装效果图应达到画