CAD技術在服裝行業(yè)的應用與現(xiàn)狀

1、三維CADK術在服裝行業(yè)的應用與現(xiàn)狀.三維CACK術梗概三維CACK術的市場需求簡析國際制造業(yè)信息化大趨勢當前的國際制造業(yè)領域，制造技術正在從傳統(tǒng)的制造方法向先進的制造技術方向 發(fā)展，制造業(yè)的信息化己成為制造業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。制造企業(yè)的數(shù)字化建設的核心是產品的數(shù)字化設計、制造及相關數(shù)字化技術的集 成。三維數(shù)字化設計技術正逐漸成為企業(yè)設計運用的熱點，也是企業(yè)深化運用所必要的 工具。CAD乍為信息技術的一個重要組成部分，將計算機高速、海量數(shù)據存儲及處理和挖 掘能力與人的綜合分析及創(chuàng)造性思維能力結合起來，對加速工程和產品的開發(fā)、縮短設 計制造周期、提高質量、降低成本、增強企業(yè)市場競爭能力與創(chuàng)新能

2、力發(fā)揮著重要作用。 無論是軍事工業(yè)還是民用工業(yè)，無論是建筑行業(yè)還是制造加工業(yè)，無論是機械、電子、 輕紡產品，還是文體、影視廣告制作都離不開三維數(shù)字化設計技術。三維數(shù)字化設計技 術是企業(yè)信息化的重要技術基礎，也是企業(yè)進入國際市場的入場券。三維CADK術的巨大效益應用三維CADJ術可大幅度地提高產品和工程的設計效率和質量， 改善勞動條件， 提高產品和工程在市場上的競爭能力。從國外的統(tǒng)計材料表明，應用三維CADS計技術可降低工程設計成本1330%;可減少產品設計到投產時間3060%;提高產品質量5 15倍；增加分析問題的廣度和深度能力 335倍；提高產品作業(yè)生產率4070%:提高 投入設備的生產率2

3、3倍；減少加工過程3060%;降低人工成本520%。隨著三維 數(shù)字化設計技術的研究開發(fā)和廣泛應用，可以促進我國軟件產業(yè)的發(fā)展，尤其是應用軟 件產業(yè)的發(fā)展。這樣不僅可加速傳統(tǒng)產業(yè)和產品的技術改造，還可促進傳統(tǒng)學科的飛速 發(fā)展。由此產生的直接和間接經濟效益是巨大的，具社會效益也是不可估量的。我國三維CADK術發(fā)展的新機遇在我國，三維數(shù)字化設計市場幾乎被外國公司的產品所壟斷，一些企業(yè)花費大量外匯引進國外三維數(shù)字化設計系統(tǒng)，因 技術的掌握問題和工業(yè)標準的差距等諸多因素，或被閑置或使用效率低下，難以普及推 廣應用。在尊重知識產權和加入 WT飄后的新形勢下，國內企業(yè)對符合國情、功能適用、 價格適中的國產軟

4、件的呼聲愈來愈高。近幾年，以計算機為核心的相關技術領域的發(fā)展，如網絡技術、電子商務、數(shù)據 庫等深刻地影響了 CA成術，新的制造方式，如分散化網絡制造，面向客戶的大批量定 制等也對CA晾統(tǒng)提出了新的要求，使得行業(yè)產品的設計制造資源能夠在更廣的范圍中 應用，通過WE鼓術、ASP技術，實現(xiàn)了行業(yè)產品設計制造的協(xié)同，建立全行業(yè)的軟件服 務體系。此外由于面向行業(yè) CAD系統(tǒng)的個性化，國外技術的競爭力相對比較薄弱，這是 我國CAD域縮短差距的良好機遇，隨著企業(yè)產品全生命周期的數(shù)字化、網絡化和集成 化的跨越式發(fā)展，CAD*身也將面臨全面升級，因此，我國的CADa件技術具有很大發(fā)展 空間。我國三維CADK術發(fā)

5、展概況我國CADfe術的長足發(fā)展CAD技術從誕生至今己有三十多年的歷史， 歷經二維繪圖、線框造型、曲面造型、 實體造型、特征造型等重要發(fā)展階段，其間還伴隨著參數(shù)化、變量化、尺寸驅動等技術 的融入。通過三十多年的努力，CADK術在基礎理論及軟件產業(yè)方面日趨成熟，推出了 Proffingineer , UGll , IDEAS CATM Solidworks , SolidEdse 等許多優(yōu)秀的 CADS統(tǒng)， 在航空航天、機械電子、建筑工程、紡織服裝等制造業(yè)得到了廣泛應用，大大提高了制 造業(yè)產品設計水平。國家三維CAD1大專項概況根據國家的需求和軟件技術/產業(yè)發(fā)展的趨勢，三維CADK術及產品創(chuàng)新設

6、計系 統(tǒng)研究開發(fā)和應用列為863計劃的軟件重大專項。專項在操作系統(tǒng)、數(shù)據庫管理系統(tǒng)、 重大應用軟件展開研究，著力掌握與系統(tǒng)軟件相關的戰(zhàn)略性、前沿性和前瞻性的關鍵技 術，通過創(chuàng)新較大幅度增加自主知識產權的擁有量，完善我國自主的軟件體系，以支撐 國民經濟和社會信息化及國家信息安全建設?！笆濉逼陂g，面向行業(yè)與設計過程的三維數(shù)字化設計系統(tǒng)受到了普遍的重視， 應用實踐證明其設計的高效性和智能性是一般通用CADC件無法比擬的?！?63計劃”三維CAD1大專項的三個課題取得了重大進展和巨大的綜合效益，基本達到了商品化水平。.服裝三維CADa件開發(fā)與應用現(xiàn)狀服裝三維CADg展現(xiàn)狀隨著我國計算機技術和社會經濟

7、的發(fā)展， 人們對服裝的質量和合體性、個性化的 要求越來越高，現(xiàn)有的二維服裝 CADK術已經不能滿足紡織服裝業(yè)的 CADE用要求，服 裝CADB切需要由目前的平面設計發(fā)展到立體三維設計。因此，近年來國內外均在三維 服裝CAD虛擬現(xiàn)實服裝設計等方面開展理論研究和實踐應用。據Autodesk公司對于CAD勺整體應用情況的統(tǒng)計，目前全球使用三維 CAD1行 產品設計的用戶已經有大約 30%剩下的70刈戶依然使用二維CADK計。實際上，三維 CADS世界范圍內已經在廣泛應用，但在服裝領域，三維CAD勺開發(fā)應用比較滯后，這是 因為服裝不像機械、電子行業(yè)的固態(tài)產品，它的質地是柔性的，會隨著外界條件的不同發(fā)生

8、改變，因此模擬難度很大，特別是服裝 CAE實現(xiàn)從二維到三維的轉化，需要解決 織物質感和動感的表現(xiàn)、三維重建、逼真靈活的曲面造型等技術問題，另外還有從三維 服裝設計模型轉換生成二維平面衣片的技術問題。這些問題導致三維服裝CADtt開發(fā)周期較長，技術難度較大。服裝三維CADW別于二維CAD勺地方在于：它是在通過三維人體測量建立起的人 體數(shù)據模型基礎上，對模型的交互式三維立體設計，然后再生成二維的服裝樣片，它主 要要解決人體三維尺寸模型的建立及局部修改，三維服裝原型設計、三維服裝覆蓋及濃 淡處理、三維服裝效果顯示特別是動態(tài)顯示和三維服裝與二維衣片的可逆轉換等。三維服裝CAD勺基礎是三維人體測量。目前

9、三維人體測量系統(tǒng)在國外已經商品化， 其技術已經較為成熟，其中法、美、日等國利用自然光光柵原理，分別用 40毫秒、10 秒、1.8秒，即可完成三維人體數(shù)據的測量。國際上常用的三維人體測量技術一般都是非 接觸式的，通過光敏設備捕捉投射到人體表面的光在人體上形成的圖像，然后通過電腦 圖像處理來描述人體的三維特征。三維人體測量系統(tǒng)具有測量時間短，獲取數(shù)據量大等 多種優(yōu)于傳統(tǒng)測量技術的特點。服裝的批量生產所依據的服裝號型不能準確反映人群的體型特征，目前國內外都在進行各類人群人體數(shù)據庫的建立。通過有針對性地對大數(shù)量的不同膚色、不同地區(qū)、 不同年齡、不同身高的各類人群進行三維人體測量，收集人體的各項體型尺寸

10、數(shù)據，建 立數(shù)據庫，為制定服裝規(guī)格、號型提供基礎數(shù)據。三維人體測量通過獲取的關鍵人體幾何參數(shù)數(shù)據，生成虛擬的三維人體，建立靜態(tài)和動態(tài)的人體模型，形成一整套具有虛擬人體顯示和動態(tài)模擬功能的系統(tǒng)。三維服裝 CAD&此基礎上生成服裝布料的立體效果，在屏幕上逼真地顯示穿著效果的三維彩色圖像 及將立體設計近似地展開為平面衣片。在二維CAD礎上的三維設計逐漸向智能化、物性分析、動態(tài)仿真方向發(fā)展，參 數(shù)化設計向變量化和超變量化方向發(fā)展；三維線框造型、曲面造型及實體造型向特征造 型以及語義特征造型等方向發(fā)展；組件開發(fā)技術的研究應用，還為CA際統(tǒng)的開放性及功能自由拼裝的實現(xiàn)提供了基礎。將三維服裝設計模型轉換生成

11、二維平面衣片，涉及到把復雜的空間曲面展開為平 面的技術，這是服裝材料的柔性、平面性所決定的需求，也是三維服裝 CAD的難點。國 內外學者做了多項研究工作，得到了復雜曲面展開的多種方法，有許多方法也已應用在實 踐中。三維服裝CADE用現(xiàn)狀目前在國外市場上的三維服裝 CAD勺應用主要有兩類：一是用于量身定做：針對特定客戶人體的參數(shù)測量及其對服裝款式的特定要求 （如放松量、長度、寬度等方面的喜好信息），進行服裝設計，再生成相應的平面服裝樣片。此類產品可利用互聯(lián)網進行遠程控制實現(xiàn)，其中以美、英、法、德、日、瑞士的 系統(tǒng)較為先進。二是用于模擬試衣系統(tǒng)：通過對顧客體型的三維測量，進行互動服裝設計，再生 成

12、相應的平面服裝樣片。這類應用也可利用互聯(lián)網進行電子商務的遠程控制實現(xiàn)，如美 國的Land send公司在互聯(lián)網上可建立顧客的人體虛擬模型，通過顧客的簡單操作，可試穿該公司所推出的服裝，還可進行立體互動設計，直到顧客滿意為止?，F(xiàn)在國外的一些產品已基本能實現(xiàn)三維服裝穿著、搭配設計并修改，反映服裝穿著運動舒適性的動畫效果，模擬不同布料的三維懸垂效果，實現(xiàn)360度旋轉等功能。其中美國、日本、瑞士等國家研究開發(fā)的三維服裝CAEB件比較先進，如美國CDI公司推出的CONCEPD服裝設計系統(tǒng)、法國力克公司的3D系統(tǒng)、美國格伯公司的AM-EE-SWD 系統(tǒng)、加拿大PAD公司的3D系統(tǒng)、日本東洋紡織公司的3D系

13、統(tǒng)等。我國是服裝大國，但在服裝的先進技術方面起步較晚。 國內在這一領域的研究雖 已取得初步進展，實現(xiàn)了仿三維 CACK計，但離國外的技術水平還有較大距離。目前只 有香港科技和北京長峰科技公司、北京服裝學院、中山大學、杭州愛科公司、深圳盈寧 公司等近年來開始了服裝三維覆蓋模式款式試衣系統(tǒng)的開發(fā)，且僅有部分軟件進入了商 品化階段。.服裝CADK術發(fā)展趨勢CAD技術面臨深化應用的新趨勢近年來，CADK術在取得快速發(fā)展的同時，也暴露了發(fā)展中的問題，主要表現(xiàn)在 過分強調單元技術的發(fā)展，過分強調系統(tǒng)的通用性，忽略了面向設計過程的產品全生命 周期設計，忽略了網絡技術的應用，忽略了數(shù)據庫、特征庫的發(fā)展等等。針

14、對這些問題， 結合制造業(yè)信息化技術的最新發(fā)展，CADK術的開發(fā)商提出了面向行業(yè)和過程 （產品全生 命周期）的三維數(shù)字化設計系統(tǒng)。該系統(tǒng)已成為近年來國內外研究開發(fā)的熱點，并視為 CADfe術的深化應用、跨越發(fā)展的唯一出路。面向行業(yè)和設計過程的集成化原來自成一體的CAD系統(tǒng)、與CADS統(tǒng)的配套技術已經和正在融入 CIMS（計算機 集成制造系統(tǒng)），建立與CAIM MIS PDIM ER將的接口與集成是服裝 CADS統(tǒng)發(fā)展的另 一個趨勢。基于網絡技術的服裝設計網絡化隨著近幾年來國際互聯(lián)網的高速發(fā)展， 預計網絡服裝設計將逐漸成為主流。 在越 來越專業(yè)化、全球化的生產經營模式下，企業(yè)基于網絡的CAD系統(tǒng)可

15、以實現(xiàn)數(shù)據的共享和標準化，產品的并行設計也將為 CAD系統(tǒng)的高效快速提供支持。為有效提升市場規(guī)模 及產品利潤，服裝CADW電子商務的融合也是必然的趨勢。一種基于Internet的服裝企 業(yè)遠程數(shù)據傳輸和監(jiān)控系統(tǒng)即將問世，也為服裝設計網絡化和服裝企業(yè)信息化提供了有 效的技術支撐?；谔摂M現(xiàn)實設計技術的服裝設計自動化近年來，美、法、德、日和瑞士等國還開展了虛擬服裝 CAD勺研究開發(fā)，開始了超維服裝設計的應用研究。所謂超維服裝設計，就是超維視覺設計，要求服裝設計師在 進行服裝設計時不僅考慮一維的線、二維的面、三維的體、四維的時、五維的意等設計 要素，還要考慮人的心理、人的視覺、人的審美觀、人的情趣等

16、諸多因素，注意對環(huán)境 心理學和觀賞心理學的運用。服裝設計師通過視覺、聽覺、觸覺運用虛擬現(xiàn)實設計技術， 在電腦顯示的虛擬現(xiàn)實環(huán)境下進行服裝設計。這種虛擬服裝CA成術，利用了網絡傳輸與虛擬現(xiàn)實設計技術， 使設計師能夠在 虛擬的環(huán)境下進行服裝設計工作，所需硬件設備除了計算機以外，還需數(shù)據手套、數(shù)據 衣等人體數(shù)字化傳感器和頭盔顯示器、光閘眼鏡等立體顯示設備以及其它相關配套設備。 這種虛擬現(xiàn)實設計技術實現(xiàn)了服裝設計的自動化?；谥悄苤С值姆b設計智能化目前所有的服裝CAD 產品都比較復雜，要完全掌握運用必須專業(yè)技術人員花費相 當?shù)臅r間，這也是CADT品普及比較緩慢的一個重要原因。所以，往更遠的前景展望， 預計將來的服裝CADT品將朝著高智能化的方向發(fā)展，通過建立更多的服裝樣板模塊及 設計向導為設計人員提供智能支持，這些智能支持包括自學習、自組織、自適應、自糾 錯、并行搜索、聯(lián)想記憶、模式識別、知識自動獲取等多種智能技術的支持。逐步過渡 到像WINDOWS樣成為易學易懂的操作軟件。將來，隨著硬件技術的發(fā)展，通過將