服装数字化仿真技术在“电脑辅助服装设计”课程教学中的应用

2019-01-24陈国强李倩倩陈东生

纺织服装教育 2018年6期

陈国强，李倩倩，陈东生

(江西服装学院江西省现代服装工程技术研究中心，江西南昌 330201)

服装数字化仿真技术是一项服务于服装行业的多学科综合性技术，即利用现代仿真技术以及计算机和专用设备，将服装的各种信息(如文字、图形、色彩、关系等)以数字形式通过计算机进行储存和运算,再利用相关的系统模型对设想的或实际的系统进行静态或动态测验，最后以不同的表现形式再次呈现出来或用数字形式发送给执行机构的一种技术手段[1]。将服装数字化仿真技术应用于“电脑辅助服装设计”课程的教学及实践操作，可以更好地与数字化时代服装企业的设计、生产、管理实现无缝对接，同时还可以节约教学资金的投入，提高学生的学习兴趣，从而提高教学效率及效果。

一、服装数字化教育现状分析

为加快推进教育现代化，更好地深入贯彻落实《教育信息化“十三五”规划》提出的要求，全面提升信息技术支撑与引领教育创新发展的能力，“十三五”以来，教育信息化发展取得了较大进展。随着数字化教育手段和教育资源的持续发展，以及教育资源管理平台建设的扎实推进，服装院校教师的数字化教育意识与能力得到显著增强。但是纵观全局，为适应服装智能化、数字化、网络化发展趋势，实现教育现代化，服装教育信息化发展水平亟待提升。

目前，我校(江西服装学院)“电脑辅助服装设计”课程的数字化教学技术手段还处在摸索和尝试阶段。传统的教学方法已不适应信息时代对人才培养的需求，因此在课程教学中采用何种教学模式，将直接影响学生的学习兴趣和教学效果。如何运用信息网络技术实现数字化信息管理，推动我国服装教育事业发展以及服装产业结构调整和技术升级，是实现“互联网+教育”以及数字化服装产业发展亟待解决的问题[2]。

二、课程教学运用服装数字化仿真技术的意义

“电脑辅助服装设计”是服装院校一门非常重要的设计课程，将服装数字化仿真技术应用于“电脑辅助服装设计”课程教学，推进数字化仿真技术与服装专业教学的深度融合，改变传统的教学模式、教学方法与教学理念，优化服装专业人才培养模式，有利于加快服装数字化教育的发展进程[3]。

1. 转变教学观念

以现代信息化教育思想为指导，将数字化仿真技术引入“电脑辅助服装设计”课程教学，可以改变以教师为中心的传统授课方式，实现人机交互式教学，营造以学生为主体的教学环境。数字化仿真技术的电脑辅助服装设计可以转变教学观念，完善服装专业教学内容，培养学生的创新能力[4]。利用服装数字化仿真技术可使学生从多角度观察实物，提高分析与归纳的思维能力，有利于培养学生的自主学习能力和创新意识。

2. 丰富教学内容

服装数字化仿真技术的融入，使得“电脑辅助服装设计”课程的教学内容从课程的内在结构与外在形式都实现了翻天覆地的变化。服装数字化仿真技术为学生提供了一种新的学习方式，它没有时间、地点、空间等的局限性，可以将复杂多样的服装专业信息内容与信息组织呈现形式有效地结合在一起。在这个完整的系统中既包含专业的基本内容，又可以将专业间的知识点融会贯通，使教学内容实现统一性与灵活性的互动结合，有利于学生在原有的专业知识基础之上扩散思维，从而获得新的知识。

3. 改革教学手段

教学手段直接影响到教学效果的好坏，是顺利实现教学任务和达到教学目的的有效保证。数字化仿真技术的应用使得服装专业教学手段更具科技前沿性，教学过程更加高效，为培养学生的思维开拓能力提供了丰富的技术资源和便利的学习空间[5]。它打破了传统教学的单一授课方式，将生动、活泼的现代服装数字仿真技术与服装设计课程相结合，有助于开发学生服装设计思维的多样性与连贯性，形成一种真实、交互的学习形式，这也正是服装三维虚拟仿真技术应用的价值和魅力体现。同时，也有助于推动服装教育教学方式的变革，培养有创新意识的复合型人才。

三、数字化仿真技术在“电脑辅助服装设计”课程中的具体应用

数字化仿真技术在“电脑辅助服装设计”课程中的应用，是着眼于国际化、技术化、数字化时代下的服装应用技术型人才培养，在服装行业转型升级背景下为培养适合社会需求的服装应用技术型人才培养提供保障。目前，应用于服装专业的数字化仿真技术包括三维测量成像技术、面料虚拟仿真技术、虚拟试衣展示技术等[6]。

1. 三维测量成像技术

三维测量成像技术的基本原理为利用各种光源获得人体外形数据，例如，非接触式三维人体测量技术为人体全身扫描技术，它通过应用光敏捕捉设备投射到人体表面的光(激光、白光及红外线)，然后利用数据清理和数据压缩等技术将扫描图像数据转换为人体尺寸数据，包括人体纬度、厚度、宽度、截面积和表面积等大量特征数据，如图1所示。通过提取更多的指标特征值，可以把人体形状和特征分为更多的类别号型，从而满足服装生产的大规模定制和量身定制模式。

图1 三维测量成像技术

2. 面料虚拟仿真技术

面料虚拟仿真技术可以依据所选面料的性能特征，如伸缩性、抗弯曲度等特点，在织物与人体接触后穿着状态下织物所呈现出来的多种悬垂形状，使用物理的织物模型方法模拟服装织物的写实效果，如图2所示。例如，利用RTT DELTASCAN扫描仪可扫描获得面料分解的5张图片，再经过软件合成3D仿真面料图片，能够逼真地模拟真实面料，并应用于虚拟试衣。

图2 面料虚拟仿真技术

3. 虚拟试衣展示技术

虚拟试衣展示技术包括数字人体建模、数字样衣试穿和修改(衣片模型建立、衣片缝合、碰撞检测)、着装人体在运动中的建模以及服装渲染(灯光、场景设置)等技术，它可以更好地展示服装的着装效果，但不限于静止状态下的虚拟模拟与着装展示。通常人们更希望看到各种运动姿态下服装的着装效果，这就要求研究人员准确模拟出人体的不同姿态，针对三维人体扫描获得的数据进行重构，并及时快速地呈现出着装后的动作姿态，如图3所示。

图3 虚拟试衣展示技术

传统教育以传授知识为目标，以课堂教学为切入点，以继承性教育为主要特征。应用技术型教育主张以培养学生的创新和实践能力，提倡学生参与社会实践、科研项目，以创新性教育为主要特征，强调学科间的交融性，实现学生的全面发展[7]。现代服装数字化仿真技术在服装教育领域的应用，必将带来服装教育教学方式方法乃至理念的变化，直接影响到未来服装的设计手段和服装信息的呈现形式，调动学生学习的主观能动性，推动实时互动教学模式的发展，提升应用技术型高校服装专业人才的培养质量[8]。