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基于服装三维虚拟造型的面料分类实验

       本校现有的实验实践项目大部分服务于面料物理性能测试、服装舒适性、服装缝制等方面的教学实践，而将服装造型与面料风格相结合，具有综合性的实验实践教学环节却较缺少。在服装材料学、服装产品开发、服装样板设计等系列课程中，如何在课程时间内，形象直观地让学生理解多种面料与服装造型风格之间的关系，一直都是困扰教师的难题。其主要原因是课程时间有限，而制作样衣需要消耗大量的时间，学生在一门课程中只能完成一、两件样衣的制作；此外还受到试样面料单一化的影响，并且制作一件样衣需要消耗一至两米的面料，使学生无法观察多种面料对于服装造型的影响。
       本实验项目通过运用“基于服装三维虚拟造型的面料分类系统软件V1.0”，可以便捷地对面料进行针对造型风格的检测分类，得出某种面料适合的服装造型风格，从而让学生更好地分析理解面料性能与服装造型之间的关系，解决了课程时间有限、面料种类单一的问题，有效节约了学校教学资源。
       此外，借助三维虚拟试衣技术，学生可以在较短时间内模拟服装样衣的制作，展示多种面料的实际穿着效果，学生可以直观地观察各种面料的服装三维虚拟造型效果，从而更好的分析理解服装面料性能与造型之间的关系。

本实验项目运用“基于服装三维虚拟造型的面料分类系统软件V1.0”对不同面料进行检测分类，该系统输入的是面料的物理性能，检测输出的是该面料所属的服装造型分类；通过该检测分类，学生可以知道某一面料适合的服装造型，并可以从数据角度上分析面料物理性能与服装造型风格之间的关系。然后学生借助三维虚拟试衣平台对该面料进行服装三维虚拟造型的模拟，并且观察服装三维虚拟造型与面料性能的关系，此过程可以让学生从图像角度直观的分析理解面料性能与服装造型之间的关系。

       （1）基于服装三维虚拟造型的面料分类系统软件V1.0
       我院教师自主研发的“基于服装三维虚拟造型的面料分类系统软件V1.0”可以根据面料的物理性能对面料进行造型风格的分类。其输入数据是面料的物理性能，包括厚度、单位面积质量、弯曲刚度、张力、剪切刚度，检测输出的是面料所属的造型风格类别。该种分类检测的方法可以让我们在短时间内知道某种面料所适合的造型风格，让学生了解面料性能与服装造型的关系，同样为服装企业挑选面料提供了一个方便快捷的工具。下图是该软件的操作界面。

图1 软件操作界面

      （2）V-Stitcher 3D虚拟试衣平台
       我院购买的V-Stitcher 3D虚拟试衣平台是目前发展较为成熟的3D虚拟试衣系统之一，本实验将借助该平台来进行服装三维虚拟造型的展示，其主要试衣过程是：首先利用3D人体扫描或其它体型测量方法得到实际试穿人体的体型数据，并以此为依据通过设定相关体型参数来创建对应于实际人体的3D试衣模特；然后导入所试穿服装的2D CAD样板；与此同时，对所试穿服装的面料性能进行测试，将测试结果导入试衣平台；最后将融入了面料性能的衣片穿在试衣模特上，
       （3）FTK织物测试工具箱
       采用的面料测试仪器是由Browzwear公司开发制造的新型织物测试工具箱（Fabric Testing Kit，简称FTK），见图2。其可以准确地测量虚拟试衣平台V-Stitcher所需要的所有织物特性。FTK能够测量织物的拉伸、弯曲和剪切等性能，并得出测试分析结果，使用简单。
此外，还用到数字式织物厚度仪YG141D及电子天平。

       相关设备说明：

              三维虚拟试衣系统

       （1）面料挑选及物理性能测试
       考虑到要对面料进行造型风格分类，在挑选面料试样时要选择有一定风格差异的面料，可选择不同厚薄、不同材质、不同软硬程度的面料。试样数量需要控制在20个以上，以便分析分类结果。
        用FTK织物测试工具箱或Fast织物风格仪、KES织物风格仪对试样进行物理性能测试，包括厚度、单位面积质量、弯曲刚度、张力、剪切刚度。用Fast织物风格仪、KES织物风格仪测试的面料性能需要进行转换。
若课程时间有限，也可在虚拟试衣系统的面料数据库中选择已有的面料试样进行实验。
        （2）面料的检测分类
       将试样的物理性能输入到“基于服装三维虚拟造型的面料分类系统软件V1.0”进行软件中，运行软件，软件会输出该面料的服装造型分类结果，记录下造型分类结果。
        （3）服装三维虚拟造型模拟
      在三维虚拟试衣系统的样板数据库中选择已有样板，在面料数据库中选择已有面料或自行导入新建试样面料，在人体数据库中选择已有体型，然后在虚拟试衣界面上进行服装的三维虚拟试穿，进行成品样衣的虚拟展示，在此过程中，我们可以快捷地更换面料。
       （4）对比分析面料性能与服装造型之间的关系
       结合面料物理性能，从数据角度观察分类结果，对比分析物理性能对服装造型的影响。根据软件分类结果，观察服装三维虚拟造型，对比面料物理性能，分析不同面料性能对服装造型风格分类的影响，撰写实验报告。

      本实验项目适用于服装材料学、服装产品开发等课程的辅助教学。实验学生人数150人/年，实验人时数为1560人时数/年。
      本实验依托于中心自主研发的“基于服装三维虚拟造型的面料分类系统软件V1.0”，以三维虚拟试衣系统为平台，研究面料物理性能与服装造型之间的关系。
       本实验解决了传统实验中耗费大量时间及面料，并且面料种类单一的问题，在较短时间内，应用较少面料进行实验，使学生在有限课时中，直观有效地观察不同物理性能的面料与服装造型之间的关系，节约了教学资源。
       本实验通过让学生运用科技软件解决实际问题，开拓了视野，培养了综合分析问题，总结规律的能力，为其开展创新性研究打下基础。

本实验教学可实行网络共享，学生获得认证许可后，可在本地计算机上通过安装一定程序便可使用在远程服务器上的虚拟仿真实验，完成实验过程。网络实验方式打破了传统实验的模式，学生不再受时间、空间的制约，可随时、随地进入虚拟实验室进行虚拟实验操作。已经实现校内局域网共享，完整网络版正在研制中。
本实验项目与杭州江宁丝绸制衣有限公司合作，将面料分类技术应用于公司的产品开发过程，大大提高了产品开发的效率，优化产品开发周期，提升企业综合运作效率，节约劳动成本，实现产品开发模式的创新，也将有利于提升品牌附加值和影响力，增强公司的核心竞争力，扩大公司的生产和销售规模，从而促进公司经济效益的增长。