（设计艺术学专业论文）女套装数字化纸样设计系统（PCAD）研究与应用.pdf

摘要 随着我国加入世界贸易组织w t o ( w o r l dt r a d eo r g a n i z a t i o n ) ，服装企业要 在激烈的国际市场竞争中求得生存发展，就必须借助高科技特别是i t 技术，以缩 短产品上市周期，提高产品质量，降低生产成本和提供更好的服务。我国纺织服 装业今后能否在国际市场竞争中保持活力，关键要看能否推进和实现服装产业信 息化。 作为现代化高科技设计工具的服装c a d ( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ) 技术，即 计算机辅助设计技术，便是计算机技术与传统服装行业相结合的产物。它是利用 计算机的软、硬件技术对服装新产品、服装工艺过程，按照服装设计的基本要求， 进行输入、设计及输出等的一项专门技术；融合了设计师的思想、技术经验，通 过计算机强大的计算功能，使服装设计更加科学化、高效化，为服装设计师提供 了一种现代化设计工具；它也是一项综合性的，集计算机图形学、数据库、网络 通讯等计算机及其他领域知识于一体的高新技术，用以实现产品技术开发和工程 设计。服装c a d 技术是未来服装设计的熏要手段，被人们称为艺术和计算机科学 交叉的边缘学科，是以尖端科学为基础，不同于以往任何一门艺术的全新艺术流 派。 服装纸样计算机辅助设计系统( p c a d ) 是服装c a d 系统的主要特色功能，也是 国内外服装c a d 开发企业重点研制和开发的系统。在传统的服装企业中，手工制板、 推档和排料等繁琐计算和简单重复劳动已经很难再适应目前大批量或多品种小批 量系列服装的生产，而服装纸样计算机辅助设计系统( p c a d ) 的出现恰好能解决企 j 啦生产的这一难题。女套装结构设计要求非常严谨，由于用传统手工打板方式设 计比较烦琐，而且周期较长，还须多次修改，用计算机进行纸样结构设计就显得 比较灵活和便捷，还易于修改，也可制作出比较精确的样板，而且信息库的建立， 使制作的样板，加予修改，便可以循环利用，便于套装系列设计的实现，使企业 节约大量的时间、人力、物力和成本。 本课题研究内容包括：分析服装纸样计算机辅助设计系统( p c a d ) 的结构模型 与功能特点，分析女套装纸样设计规则，依据服装纸样设计原理，总结出女套装款 式及其纸样的变化规律，以富怡r i c h p e a c e 服装纸样计算机辅助设计系统( p c a d ) 为 平台，深入研究在服装产品开发过程中，是如何应用服装c a d 来进行服装产品的 数字化设计，如何充分利用服装c a d 的强大功能来进行款式结构设计，在实际中 充分发挥服装c a d 强大的作用，为实现企业女套装系列生产提出解决方案。 关键词：服装c a d 数字化技术女套装纸样设计数据库 a b s t r a c t a so u rc o u n t r yj o i n sw t o ( w o r l dt r a d eo r g a n i z a t i o n ) ，c l o t h i n ge n t e r p r i s e st h a t m e e tt h ef i e r c ei n t e r n a t i o n a lm a r k e tc o m p e t i t i o nm u s td r a ws u p p o r tf r o mh i t e c h t e c h n o l o g yi no r d e rt os h o r t e nt h el i s t i n gc y c l eo fp r o d u c t s ，i m p r o v ep r o d u c tq u a l i t y , r e d u c et h ep r o d u c t i o nc o s ta n do f f e rb e t t e rs e r v i c e w h e t h e rt h ec l o t h i n gi n d u s t r yi n 0 u rc o u n t r yc o u l dk e e pv i g o ri nt h ei n t e r n a t i o n a lm a r k e tc o m p e t i t i o ni nt h ef u t u r e ，t h e k e yi st h a tt h ec l o t h i n ge n t e r p r i s e sc o u l dr e a l i z ei n d u s t r y si n f o r m a t i o n t h em o d e r n i z e dh i - t e c hd e s i g nt o o lg a r m e n tc a dd e s i g ns y s t e m ( g a r m e n t c o m p u t e ra i d e dd e s i g ns y s t e m ) ，n a m e l yt h ea u x i l i a r yd e s i g n i n gt e c h n i q u eo f c o m p u t e r , i st h er e s u l tt h a tt h et e c h n o l o g yo ft h ec o m p u t e rc o m b i n e dw i t ht r a d i t i o n a l c l o t h i n gt r a d e a c c o r d i n gt ot h eb a s i cd e m a n do fd r e s sd e s i g n i n ga n du t i l i z i n gt h e s o f t w a r ea n dh a r d w a r et e c h n o l o g yo ft h ec o m p u t e r , i ti st h et e c h n o l o g yw h i c hc a n c a r r yo nak n o w - h o w o fi n t r o d u c t i o n ，i n p u t t i n gd e s i g n i n ga n d o u t p u t t i n ge t c ；i ti st h e m o d e r n i z e dd e s i g nt o o lw h i c hm e r g e st h ed e s i g n e r st h o u g h ta n dt e c h n o l o g i c a l e x p e r i e n c e ，u s e st h es t r o n gc o m p u t i n gf u n c t i o n o ft h ec o m p u t e ra n dm a k e sd r e s s d e s i g nm o r es c i e n t i f i cp r o c e s sa n dh i g h e f f i c i e n t ；i ti s ac o m p r e h e n s i v eh i 【g h - t e c h t e c h n o l o g yw h i c hi n c o r p o r a t e ss u c hc o m p u t e ra n do t h e rd o m a i n sk n o w l e d g ea s c o m p u t e rf i g u r es t u d y 、t h ed a t a b a s e 、n e t w o r kc o m m u n i c a t i o ne t c c l o t h i n gc a d t e c h n o l o g yi s a n ti m p o r t a n tm e a n so fd r e s sd e s i g n i n gi nt h ef u t u r e ，w m c hc a l l e d f r o n t i e rb r a n c ho fs c i e n c et h a ta r ta n dc o m p u t e rs c i e n c ec r o s s e d ，i ti sab r a n d - n e w s c h o o lo fa r to fa n ya r td i f f e r e n tf r o mt h ep a s tb a s e do nm o s ta d v a n c e db r a n c h e so f s c i e n c e n eg a r m e n tp a t t e r nc o m p u t e ra i d e dd e s i g ns y s t e m ( p c a d ) i st h em a i n c h a r a c t e r i s t i cf u n c t i o no ft h ec l o t h i n gc a d s y s t e m ，w h i c hi st h a tt h ee n t e r p r i s e sb o t h a th o m ea n da b r o a de s p e c i a l l yd e v e l o p e d i nt r a d i t i o n a lc l o t h i n ge n t e r p r i s e s ，t h e t r a d i t i o n a lm e t h o do nc l o t h i n gd e s i g ni sv e r yd i f f i c u l tt oa d a p tt oa tp r e s e n tc l o t h i n g p r o d u c t i o n ，t h ea p p e a r a n c eo ft h ec l o t h i n gp a t t e r nc o m p u t e ra i d e dd e s i g n i n gs y s t e m ( p c a d ) h a p p e n st os o l v et h i sd i f f i c u l tp r o b l e m l a d i e s s u i ts t r u c t u r a ld e s i g nr e q u e s t s r i g o r o u s l yb e c a u s em a n u a l l yh i t st h eb o a r dw a yd e s i g nw i t ht h et r a d i t i o nq u i t e t r o u b l e s o m e l y , m o r e o v e rc y c l el o n g s t i l ln e e d sr e v i s e sm a n yt i m e s ，t h a tu s i n gt h e c o m p u t e rt oc a r r yo nt h ep a p e rt y p es t r u c t u r a ld e s i g ni sn o to n l yq u i t en i m b l ea n d c o n v e n i e n t ，b u ta l s oe a s yt or e v i s e ，m o r e o v e rt h ed a t a b a s ee s t a b l i s h m e n t ，c a u s e st h e m a n u f a c t u r et h em o d e l ，c o n f e r st h er e v i s i o n ，t h e nm a yc i r c u l a t et h eu s e ，e n a b l et h e e n t e r p r i s et os a v et h em a s s i v el i m e 、t h em a n p o w e rp h y s i c a lr e s o u r c ea n dt h ec o s t t h er e s e a r c hc o n t e n to ft h i s t o p i ci n c l u d e s ：a n a l y s i sg a r m e n tp a t t e r n c o m p u t e r - a i d e dd e s i g ns y s t e m ( p c a d ) s t r u c t u r a lm o d e la n df u n c t i o nc h a r a c t e r i s t i c ， a n a l y z e st h el a d i e s s u i tp a t t e r nd e s i g nr u l e ，b a s e do nt h eg a r m e n tp a t t e r np r i n c i p l e o fd e s i g n ，s u m m a r i z e st h el a d i e s s u i td e s i g na n di t st h ep a t t e mc h a n g er u l e ，t a k i n g t h er i c h p e a c ec l o t h i n gp a t t e r nc o m p u t e r - a i d e dd e s i g ns y s t e m ( p c a d ) a sap l a t f o r m ， t h r o u g ht h et h o r o u g hr e s e a r c hi nt h ec l o t h i n gp r o d u c tp e r f o r m a n c eh i s t o r y ，t od i s p l a y h o wt ou s ec l o t h i n gc a dt oc a r r yo nt h ed i g i t i z e dd e s i g n ，h o wf u l l yu s e st h ec l o t h i n g c a df o r m i d a b l ef u n c t i o nt oc a r r yo nt h es t r u c t u r a ld e s i g n ，h o wt of u l l yd i s # a y c l o t h i n gc a df o r m i d a b l ef u n c t i o nt op r o p o s et h es o l u t i o n f o rt h er e a l i z a t i o n e n t e r p r i s el a d i e s s u i ts e r i e sp r o d u c t i o n k e y w o r d s ：g a r m e n tc a d 、d i g i t i z e dt e c h n o l o g y 、l a d i e s s u i t 、p a t t e r n d e s i g n 、d a t a b a s e 独创性声明 y8 6 ；3 3 9 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤洼王些太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 一鳓p 够 签字日期：“年2 月，7 日 l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解玉整王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权丞鎏王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阋。同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名 够菇蓼 导师签名 毛荔焉 签字r 期：伽年l 月 7 r 签字只i j ：口各年。月同 f 学位论文的主要创新点 一、本课题把计算机技术与纸样原理相结合，重点分析服装纸样计算机辅助 设计系统( p c a d ) 的结构模型与功能特点，以及富恰数字化服装纸样设计系统 的功能特色，分析女套装纸样设计规律，并将两者充分结合，为实现企业女 套装系列生产提出解决方案。 二、 在服装信息库的自建中，重点阐述服装c a d 二次开发的强大功能，并就 信息库的二次开发提出几点建议。 三、 本课题理论结合实际，将理论运用于实际，达到理论指导实践的效果。 刖鬲 前言 信息化和数字化是当今世界经济和社会发展的大趋势，对于服装企业来说， 进行产业结构调整和实现技术升级是自身发展的关键环节。近些年来我国的出口 比重不断上升但价格不断下降，随着世界服装市场的降价风潮由盛转衰，我国服 装的低价优势减弱，数量扩张余地缩小，服装企业加快结构调整和升级以加快和 推进以质以设计款式取胜的生产格局的任务已经迫在眉睫了。 作为现代化高科技设计工具的服装c a d ( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ) 技术，即 计算机辅助设计技术，便是计算机技术与传统服装行业相结合的产物。它在服装 领域的应用，不仅大大提高了生产效率，同时也提高了产品质量，为企业实现“多 款式、少批量”设计与生产提供了技术支持。它是利用计算机的软、硬件技术对 服装新产品、服装工艺过程，按照服装设计的基本要求，进行输入、设计及输出 等的一项专门技术；融合了设计师的思想、技术经验，通过计算机强大的计算功 能，使服装设计更加科学化、高效化，为服装设计师提供了一种现代化的设计工 具；它也是一项综合性的，集计算机图形学、数据库、网络通讯等计算机及其他 领域知识于一体的高新技术，用以实现产品技术开发和工程设计。服装c a d 技术 是未来服装设计的重要手段，被人们称为艺术和计算机科学交叉的边缘学科，是 以尖端科学为基础的不同于以往任何一门艺术的全新的艺术流派。 服装纸样设计是服装生产过程中不可缺少的重要环节，它是服装造型设计的 具体化，是加工生产的物质条件和技术条件，纸样质量的好坏直接影响到同后成衣 质量的优劣。因此，在服装设计领域，将科学的服装纸样设计方法与计算机辅助 设计技术相结合的纸样计算机辅助设计系统p c a d ( p a t t e r nc o m p u t e ra 1 d e d d e s i g n ) ，是顺应现代服装工业生产所要求的系列化、标准化、规范化、多样化 及个性化潮流的发展，也是服装生产向多品种、小批量、高质量、周期短推进的 必备条件。 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 1 i 服装数字化发展的动因 服装c a d 技术将人和计算机有机地结合起来，最大限度地提高服装企业的快 速反应能力，在服装工业生产及其现代化进程中起到了不可替代的作用。主要体 现在提高工作效率、缩短设计周期和生产周期，降低技术难度、改善工作环境、 减轻劳动强度、提高设计质量，降低生产成本、节约人力和场地，提高企业的现代 化管理水平和对市场的快速反应能力等。 1 缩短设计周期和生产周期、提高工作效率 据资料统计，产品提早上市一周，可提高企业利润2 0 。所以，缩短设计 周期和生产周期，使产品能提早上市成为企业成功的关键。服装产品的生产周期 主要取决于产品开发设计环节和裁片准备环节。引用服装c a d 后，采用传统方式 需要几小时甚至几天时间来完成的款式设计、放码、排料功能，在几分钟内就可 完成。裁片放码用手工方式要花大量的时间和精力，并且容易出错，应用c a d 技术 可以又快又准确地完成，大大提高工作效率，缩短设计周期和生产周期，从而提高 企业自身的生命力。特别是一些繁杂的重复性工作，计算机可以不厌其烦地完成 任务，对于当今需要以“多品种、小批量”生产的服装企业来说无疑是不错的选 择。 2 降低技术难度、改善工作环境、减轻劳动强度、提高设计质量 经济的发展，促进了人们消费水平的提高，对高档产品的需求也就不断增加 因此提高产品的质量，即提高产品的档次乃是增加企业效益的有效措施。由于在 传统手工业生产方式中，人为因素对产品质量影响严重，从设计阶段就存在着设 计精度低、产品质量难以提高的问题。近年来，由于采用计算机技术，从设计和绘 制服装效果图、服装制板、放码及排料图等大量技巧性和重复性工作都是在软件 的支持下由计算机来完成，设计师可以一心一意地进行创造性劳动，不仅使产品 的设计精度得以提高，而且使后续加工工序采用新技术( 如c a m ，c a p p ，f m s 等) 得 以实现，为产品质量提供了可靠的保障，这就意味着增加产值和效益。 2 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 3 降低生产成本、节约人力和场地 服装业属于加工业，因此产品的生产成本是决定生产效益的重要因素。在生 产成本中，原材料的消耗和人工费用占相当比例，采用计算机制板技术后，一般可 节省人力2 3 ，面料的利用率可提高2 3 ，这对于批量生产，尤其是高档产品而吉 其效益是相当可观的。 4 提高企业的现代化管理水平和对市场的快速反应能力 提高企业的现代化管理水平同样是服装企业，特别是中小型企业所面临的 突出问题之一，企业的现代化水平的提高取决于理念、体制、手段的更新。纸样 是服装企业重要的技术资源，采用服装c a d 来制作纸样以及随之而来的提高效 率、改善质量、降低成本的作用是显而易见的。它不仅改善了企业的管理手段， 而且也更新了企业的理念，从而提高企业的现代化管理水平和对市场的快速反 应能力。 1 2 国内外服装c a d 的发展现状 2 0 世纪7 0 年代，亚洲纺织服装产品冲击西方市场，西方国家的纺织服装工 业为了摆脱危机，在计算机技术的高速发展下，促进了服装c a d 的研制和开发。 作为现代化高科技设计工具的c a d 技术，便是计算机技术与传统服装行业相结合 的产物。当时服装c a d 对缓解工业化大批量服装制作过程中的瓶颈环节服装 工艺设计，即打板、推档和排料的操作问题，起了重要的作用，不仅生产效率得 以显著提高，生产条件和环境也得到很大的改善。 美国研制出首套j l l a r c o n 服装c a d 系统，相继，美国g e r b e r 公司于8 0 年代 初正式推出的a m 一5 系统，在国际服装业界产生了巨大的影响，并引发了其他为 数不少的公司对服装c a d 的研制。法国力克( l e c t r a ) 公司和西班牙艾维 ( i n v e s t r o n i c ) 公司也相继推出了各自的服装c a d 系统。这3 家公司在国际服 装c a d c a m 领域形成了三足鼎立之势。耳前国外的服装c a d c a m 系统除了上述3 家公司的产品外，主要还有美国的s g i ，德国的a s s y s t ，日本的t o r a y 、j u k i 、 n i s s y o ，瑞士的a l e x i s 等。 美国g e r b e r 公司2 0 世纪8 0 年代初期美国g e r b e r 公司的a m 一5 服装c a d 系统，以h p 小型机为主机，以“定点”读图的方式输入放码规则后，将打板的 几何开关及相关信息转换成计算机所能接受的数据，存入计算机数据库中进行管 3 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 理，并在计算机屏幕上进行排料后，再经过计算机自动裁剪系统进行精确裁片。 g e r b e r 公司的另一套服装c a d 系统是以i b mp c 为主机的a c c u m a r k ，它代表 了新一代服装c a d 系统的发展方向。该系统采用微机工作站结构，通过高速以太 网相互通信，以具有几百m b 到几千m b 容量的服务器作为信息存储和管理中心， 通过网络将自动裁床、单元生产系统、管理信息系统以及其他的c a d c a m 系统连 接起来，形成计算机集成的生产系统c i m s 。 法国力克公司 法国力克公司的3 0 1 + 3 0 3 + 系统，将服装的概念创作与 打板设计、制板及排料连成一体。它最新推出的系统o p e nc a d 系统，该系统具 有模块式和开放式的特点，它包含5 种基本系统，即m 1 0 0 ，m 2 0 0 ，x 4 0 0 ，x 4 0 0 g + 以及x 6 0 0 s 系统，用户可根据速度、容量、显示、存储器等要求进行选择。模块 式包含了力克开发的功能模块以及c a d c a m 联机运行系统。最近，法国力克公司 又推出了o p e nc a d 开放式模块软件，不仅在公司内自成系统，而且它的系统可 以与非力克系统兼容。 西班牙i n v e s 公司 西班牙i n v e s ( 英维斯) 公司服装系统的突出特点 表现在应用人工智能和机器人等尖端技术方面。应用机器人技术研制的t - c a r 运送衣片机器人，从顾客选定款式、面料，对顾客进行体型测量，经过自动样片 设计、放码、排料、自动单件裁片机、单元生产系统，到高速度、高质量地完成 服装的制作，是一个高度自动化的面向顾客的服装制作系统，提出了一种新的不 同于传统的按号型批量生产方式，并开发了成本管理、缝制、仓库存储管理综合 系统，即服装c i m 。 国内服装c a d c a m 系统的开发，是在引进的基础上，一面消化吸收，一面 自行研制开发的。我国在“六五”期闻开始研究服装c a d 的应用技术，进入“七 五”、 “八五”计划之后，国内有几十家单位在引进国外软件与硬件的基础上 进行了服装c a d 软件的开发。如中国航天部7 1 0 所、杭州爱科电脑公司、北京太 阳电脑公司、原中国纺织大学等单位都推出了二维服装c a d 系统。其代表性的有 中国航天部日升a r i s ac a d 服装系统、杭州爱科e c h oc a d 服装系统、富怡集团 ( r i c h p e a c eg r o u p ) 富怡r i c h p e a c e 服装c a d 等。 自行设计的服装c a d 产品不仅能很好地满足服装企业生产和大专院校教学 的需求，而且在产品的实用性、适用性、可维护性、更新反应速度等方面与国外 产品相比都更具优势。但就c a d 技术的普及推广而言，国内服装企业与国外服装 企业相比差距相当大，由表1 - 1 列举的几项数据便可窥见一斑： 4 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 国内外服装c a d 普及率比较 普及率1 9 9 8 年2 0 0 2 年2 0 0 5 年 国内c a d约2 约6 国外c a d7 0 - 8 0 8 0 以上 表卜1 1 0 9 0 以上 而且，目前国内外商品化的服装c a d 产品还都局限于二维技术的工具性应 用。服装打板纸样的智能化和服装c a d 的三维技术现已成为世界性课题，各个国 家都在研究开发阶段。国外先进国家在三维技术上已有突破，但是离实用性的需 求还有很大的差距。近几年我国也投入了巨资在这方面进行研究和开发，在打板 纸样的智能化上已完成了基础理论研究和产品的初级形式，现已有服装c a d 三维 技术产品投入应用。随着我国计算机应用水平的不断提高，随着经济规模、技术 能力、人员素质的逐步提高，必将在应用的尝试和广度上持续发展，产生越来越 显著的效益。 1 3 服装数字化纸样设计系统p c h l ) 的发展趋势 1 3 1 立体化一从平面设计到立体设计 同益变化的服装市场正在经历着一场从传统走向创新的大变革，服装消费市 场对服装设计、生产企业提出了更高的要求。由于服装设计是根据人体形态与审 美观念而进行的，服装最终穿着效果才是该服装成功与否的唯一检验标准。丽传 统的工业化成衣设计多是在二维平面上完成，经验的成分占了决定性地位，就与 现代服装讲求立体化、个性化和时尚化的发展趋势不可避免地会产生诸多矛盾。 迄今为止，服装c a d 系统都是以平面图形学原理为基础的，无论是款式设计、 样片设计还是试衣系统，其中的基本数学模型都是平面二维模型。但随着社会的进 步以及计算机技术的迅猛发展，三维立体化成为服装c a d 迫切需要实现的技术，而 且作为面向生动人体的最佳电脑试衣系统，动态三维立体试衣才是服装三维技术 最高境界。现在，虚拟现实技术7 r ( v i r t u a lr e a l i t y ) 的出现基本上可以解决上述 问题。特别在服装设计方面，由于虚拟现实系统是个可视化的三维立体互动平台， 有效地解决了抽象思维与其所产生的设计实体间的关联性与趋同性问题，在一个 可进入、可参与的世界里，可以使设计者在不断的互动过程中获得更深的设计理 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 念，相对枯燥的设计过程因而变得更加生动与深刻。 虚拟现实中假缝效果 虚拟现实这一新技术的出现正好符合服装设计的发展趋势。虚拟现实 ( v r v i r t u a lr e a l i t y ) 是“一种可以创造和体验虚拟世界的计算机系统”， 是把客观上存在或并不存在的东西，通过运用计算机技术，在用户眼前生成一个 虚拟的环境，使人感到像真实存在似的一种技术，是在综合计算机图形学、计算 机模拟与仿真、传感技术与显示技术等许多计算机学科的基础上发展起来的一种 计算机应用新领域。虚拟现实源自美国学者i v a ns u t h e r l a n d1 9 6 5 年发表的论 文“终极的显示”。其大胆的设想：在计算机屏幕这个观察窗口中可以看见一个 虚拟的世界，这个世界把文字、声音、数据等结合起来，通过视、听、触觉作用 于用户，使这个世界看起来真实、听起来真实以及真实的运动，感觉到真实，人 “全身心地”投入到多媒体中，操作和感受环境，通过人机交互，做着想做的事， 体验着沉浸其间的所有感觉，妙不可言。 虚拟现实技术具有以下四个重要的技术特征：( i ) 浸入性，是虚拟现实技术 中最基本的概念，也是虚拟现实技术区别于多媒体技术、实时图像处理技术等最 重要的因素。所谓浸入性，是指操作者进入由虚拟现实技术提供的虚拟三维空间 环境，并作为该环境中的一员，参与该环境中物质间的变化与作用。也就是说， 对于任何一个虚拟现实系统，其操作者必须能浸入该系统的虚拟环境中，“身临 其境”地观察和参与环境中事物的变化与相互作用。( 2 ) 多感知性所谓多感知 性就是除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、触觉感知、 运动感知、力觉感知、甚至包括味觉感知和嗅觉感知等。从事服装设计的设计人 员通过头盔显示器、耳机、数据手套和数据服装等技术，投入到v r 空间中，使 其能“身临其境”地进行思维创作。但由于相关技术特别是传感技术的限制，目 前虚拟现实技术所能提供的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉运动等几种。 ( 3 ) 仿真性，指用户感觉到存在于模拟环境中物体的真实程度。表现在能使人 造事物像真事物一样逼真，甚至比真实事物还要逼真。( 4 ) 互动性，是指用户对 模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到的反馈的自然程度。互动性使虚拟现 实世界变成一个可进入、可参与的世界，用户可在计算机上看到一幅幅生动、逼 6 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 真的三维世界，并且可以在单面自由地邀游，设计师可以将新作品转换成为三维 图形界面，服装设计师可以将他们的设计作品穿着在虚拟模特上，结台动画和背 景环境，可以进行一场服装秀，让操作者有“身临其境”的感觉。 虚拟现实的这四个主要特征，为人们把握和建构实在提供了新的强有力的 手段。虚拟现实很方便地把抽象的概念形象化，把想象的东西具体化、对象化， 并且把观察和体验、思考和操作联系起来，使人们可以通过变换各种不同的角度 和尝试不同的方法来感受世界，认识事物的本质、相互关系和发展趋势。这一切 对服装设计中把抽象的概念形象化与具体化具有重大意义。服装设计师可以用它 的仿真性在虚拟现实中构建虚拟模特，用它的浸入性来举办虚拟服装发布会，用 它的互动性来构建网络立体试衣，从而能充分利用计算机技术为服装设计更好地 服务。 综上所述，虚拟现实技术对于服装设计师来说，是一种具有深刻影响的设计 工具与手段。当然，由于虚拟现实技术出现至今只有十几年，无论在技术上或在 应用上都存在不少缺陷，比如虚拟现实所需的设备在技术上要求过高，价格过于 昂贵以及技术上的不完善，如何使现实效果更真实、准确，人机界面更舒适等方 面都是有待解决的问题。但随着该方面技术的发展与成熟，相信在不久的将来， 虚拟现实技术在服装设计领域必将发挥不可预估的作用。 1 3 2 智能化一发展智能化服装纸样c a d 系统 在服装c a d 应用初期，由于系统本身缺少灵活的判断、推理与分析的能力， 使用者仅局限于具有较高专业知识和丰富经验的专业人员，所以许多服装生产厂 家在其面前望而却步。但随着新一代计算机和人工智能技术的发展，知识工程、 专家系统已逐渐渗透到服装c a d 系统中，计算机具有了模拟人脑的推理分析，拥 有行业领域的经验、知识、听觉和语言能力，使系统发挥出更有意义“专家顾问”、 “自动化设计”的作用。 所谓智能化就是把计算机科学领域中富有智能化的学科和技术，例如知识工 程、机器学习、联想启发和推理机制、专家系统等技术应有到服装c a d 系统中。 随着计算机硬件性能的迅速提高和二维服装c a d 技术和逐步完善，在辅助设计的 基础上，融合机器学习、智能推理和技术，使服装c a d 系统提高智能化的水平， 起到启发设计灵感、激发创造力和想象力的作用，具有学习能力，应用专家的经 验和知识的机制，已成为众所瞩目的发展方向。 引进了服装c a d 系统的服装企业知道，服装c a d 之所以能为企业带来如此巨 大的效益，其优势在放码、排料系统上。计算机的放码快而准确，省去了服装业 重复性大、最枯燥且费时间的工序。自动排料可以方便地捧料，深受服装企业的 7 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 欢迎。但作为服装c a d 重要模块之一的服装制板系统却不那么尽如人意，这其中 的原因是什么昵? 这是因为现有的服装c a d 制板系统采用的是人机交互式的打 板方式，打样师采用服装c a d 打样仍需一步一步去完成。其提高的效率较手工来 说是极其有限的。服装企业都要考虑投资回报率，如果高的投入下去，却不能产 生令人满意的效益，他们就不会轻而易举地进行投资。这就是c a d 系统目前较难 打入服装企业的原因所在。 如果智能化制板系统研制成功就能够解决这一问题，把类似专家系统等技术 应用到服装c a d 系统中，打样师可以根据自己的款式在智能化系统中找出最与之 相近的各种部件，如衣身、衣领、衣袖等等，并把与之对应的样板调出档案。该 样板可以根据你输入的尺寸进行自动修改，打样的效率可鞍之以前成倍地增长。 智能化样板系统积累了众多服装厂老师傅的经验，收集了成千上万种优秀的样 板。打样人员可以在非常友好的界面上，简单轻松地调出各种需要的样板，这些 样板都可以直接采用或稍作修改即可使用，所以打样人员并不需要很多的专业知 识和经验。当然，智能化样板系统不仅指样片生成阶段还包括样片的工业化处理， 由表布样板自动生成里布样板，由领里自动生成领面等等，这些都必须依赖于专 业知识和实践经验。利用计算机建立强大的专家知识数据库，让计算机具有服装 行业领域的经验与知识，可以使c a d 系统发挥出更有意义的“专家顾问”及“自 动化设计”的作用。现今，服装的款式更新步伐非常快，能不断增添新的样板， 定时更换利用率太低的样板，从而保证该专家系统的适时性。 迄今为止，些c a d 系统已具有部分智能化能力，虽然目前智能化还处于初 级阶段，相信随着计算机硬件性能的迅速提高和二维服装c a d 技术的逐步完善， 服装c a d 的智能化必将会逐步得到较好的发展与应用。 1 3 3 集成化一从c a d 到c i m s 随着时装行业产品细分，国际服装业向多品种、小批量、短周期、快变化及 时装化等方向发展。为了适应市场，“多款式、少批量”的生产方式蔚然成风， 计算机集成服装制造，即c i m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ) 已 成为当今服装业发展的必然趋势。c i m s 是指在信息技术、计算机技术、自动化 技术和现代科学管理的基础上，将设计、铝造、管理经营活动等所需的各种自动 化系统，通过新的生产模式、工艺理论和计算机网络等有机集成，根据市场竞争 多变的特点，把产品从设计到面料投入、打板、裁剪、缝制、整理加工、管理到 营销所需的工作量降到最低。追求企业全局动态优化的新型生产管理模式。采用 先进的信息技术、计算机技术、自动化技术和综合管理技术等，将信息、设计制 造、管理、经营等，通过新的生产模式、工艺理论、计算机网络等有机地集成起 8 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 来，组成计算机集成技术。这种全面自动化技术既包括公司经营和工厂生产管理 的计算机信息系统( m i s 系统) ，也包括计算机辅助设计与制造系统( c a d c m 系 统) ，计算机辅助企划系统( c a p 系统) ，还包括p d m 系统，即产品数据管理系统 ( p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ) ，以服装产品为中心，通过计算机网络和数据库技术 把服装生产过程中所有与服装产品有关的信息和生产过程( 包括项目计划、设计 数据、成品样衣、样板图等) 集成起来，实现服装c a d 、c a p p 、c a m 、e r p 、m i s 等 单项孤岛技术所产生的数据共享，统一管理，从而使产品数据在其生命周期内保 持一致，为服装企业找到一条能真正实现集成化数据管理的技术道路。 服装企业中服装设计、生产和销售的各个环节都是企业整个经营活动的组织 部分，它们彼此衔接，相互关联，缺一不可。企业的整个经营过程是对产品信息的 采集、传递和加工处理的过程，应该克服仅仅把服装c a d 系统作为一种绘图工具， 只是把设计过程的最后阶段搬到计算机上的应用方法。因此服装c a d 系统引进管 理信息系统( m i s 系统) ，以产品数据信息为核心，并结合c a m 系统，组成服装c i m 系统，对服装的设计、生产、销售的整个经营过程进行全局管理和控制，是未来企 业必然的发展趋势。 1 3 4 网络化一国际互联网( i n t e r n e t ) 近1 0 年来，计算机通讯和网络技术发展迅猛，尤其是i n t e r n e t ，每年新加入 i n t e r n e t 的用户以1 2 0 的速度增长，2 0 0 3 年国内上网用户突破6 0 0 0 万。信息技 术的飞速发展的同时，也使传统的制造业发生了革命性变化。企业普遍在网上进 行产品宣传，信息收集等工作，并有一部分企业开展了电予商务工作，一些基础较 好的企业已丌始进行网络化制造的规划和部署。就服装行业而言，服装的流行周 期愈来愈短，服装企业能否建立高效的快速反应机制，已是当今世界服装行业在 激烈竞争中胜利与否的关键所在。利用网络技术，建立企业内部的信息系统，进入 国内外的公共信息网络，使企业既能及时掌握内部的各种信息，有利于企业的决 策，又能通过信息网络宣传自己和进行商品交易，来提高企业的知名度和经济效 益。2 1 世纪是网络飞速发展的时代，基于w e b 的辅助设计系统可以充分利用网 络的强大功能来保证数据的集中、共享及统一，从而实现产品的异地设计和并行 工程。另外，服装厂在定单、原料、设计、工艺到生产定货过程中的网络化已成 为企业在市场中必不可少的快速反应手段。特别是近几年来国际互联网的高速发 展，一个现代服装企业的c i m s 已成为国际信息高速公路上的一个网点，一个服装 企业的产品信息可以在几秒之内传输到世界各地，企业还可通过现有的网络通讯 技术实行无纸贸易，费用低、速度快的网络技术给服装企业带来了革命性的变化。 随着c a d 技术的发展，人们还能够进入网络的虚拟现实空间去采购时装，进行任 9 第一章服装数字化设计发展的现状与展望 意的挑选、搭配，最终达到最理想的效果，同时c a d 系统的网络化也为c i m s 的实 现创造了必不可少的条件。所以建立开放式或分布式的工作站网络上c a d 系统将 成为服装c a d 发展的主要趋势。 1 4 本课题研究的内容与意义 服装纸样设计( g a r m e n tp a t t e r nd e s i g n ) 是服装款式和结构设计的具体表 达形式，是服装产品设计与加工制作的关键环节，是从立体到平面实现设计思想 的根本，是一项劳动强度较大、操作技术难度较高、倍受企业管理者重视的技术 准备工作。多年来，在服装行业内都是以师徒继承、经验积累的方式的程式化操 作。因此，一个技术娴熟、技艺高超的纸样设计师是非常难得的，一般都要经过 多年的培养和训练。随着时代的发展，人们对服装的要求也越来越高，服装小批 量、多品种、个性化的发展趋势，要求服装企业建立快速反应机制，目前人工制 板就已经无法满足需要了。 近年束随着服装c a d 技术的不断进步，服装纸样计算机辅助设计( g a r m e n t p a t t e r nc o m p u t e ra i d e dd e s i g n ) 技术不仅得以广泛应用与迅速发展，在服装 业市场竞争日趋激烈、消费理念日新月异、科学技术如同方中的今天，它已逐渐 成为我国服装业内社会化生产的需求热点。本课题分析服装纸样计算机辅助设计 系统( p c a d ) 的结构模型与功能特点，分析女式套装纸样设计规律，依据服装纸样 设计原理，总结出女式套装款式及其纸样的变化规律，以富怡r i c h p e a c e 服装纸 样计算机辅助设计系统( p c a d ) 为平台，深入研究在服装产品开发过程中，是如何 应用服装c a d 来进行服装产品的数字化设计，如何充分利用服装c a d 的强大功