服装虚拟设计中视觉评价分析

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摘要：虚拟现实技术的发展使虚拟服装设计逐步走向完善。与传统服装设计相比，虚拟服装设计具有可以实现小批量定制、缩短服装的设计周期、减少资源浪费等优势。介绍了虚拟服装设计的相关研究、虚拟服装设计的视觉评价方法和指标。未来虚拟服装设计视觉评价将朝着场景化的方向拓展，以进一步提高虚拟试衣的仿真性。

关键词：服装虚拟设计；虚拟试衣；视觉评价

传统的服装设计一般采用二维平面制版，很难直接看出服装的整体款式和样板的结构，必须根据样板裁剪面料制作实体样衣，在真人或人台上进行试穿来评价服装，设计和制版环节完全割裂，设计师与版师沟通不便，致使服装研发流程缓慢，并且每个款式都需要制作样衣，浪费面料和其他资源［1］。随着计算机科学的发展，虚拟现实技术、仿真技术和图形学技术被应用于虚拟服装设计的过程中，用来实现面料的仿真、服装剪切缝纫的模拟［2］。与传统的样衣制作相比，虚拟试衣可以大大缩短服装的设计周期，在虚拟环境中快速缝合平面纸样，更加便捷地展现人体穿着虚拟服装的三维形态，并且减少面料的浪费［3］。虚拟试衣的发展完全依赖于计算机和信息技术的发展，20世纪80年代基本上还停留在二维展示，到20世纪90年代，虚拟服装三维展示逐渐兴起，虚拟试衣迎来了飞速发展的新纪元。文献［4］中汇总了一部分三维虚拟试衣的关键研究工作。Lafleur等人以简单的模型来模拟虚拟服装的穿着效果———即以圆锥曲面来代替裙摆，通过人体周围的排斥立场来模拟碰撞检测，从而将虚拟的“裙子”穿在虚拟物件上；Hinds和McCartney不再模拟简单的物体，而是开始建立真正的数字化虚拟人台，用曲面模拟三维虚拟服装，然后再将其展开成二维样板；后来的研究工作者着重于面料质感和物理性能的模拟，以求在虚拟环境中体现服装的摆动、悬垂和褶皱，使虚拟服装更具真实感。近些年来，虚拟试衣技术显著提高，主要的研究成果还是集中于国外，越来越多的虚拟设计、虚拟试衣软件被研发出来，例如：Fitsme、Metail、Fitiquette以及Myvirtualmodel等线上虚拟试衣间，美国Gerber和Browzwear公司共同研发的Stitcher系统，瑞士日内瓦大学的服装仿真Miracloth系统、法国Lectra公司的ModersV7以及韩国的Clo3D等［5］。上述系统都是常见的虚拟试衣系统，能满足不同用户的需求。不同的系统有不同的功能，但操作系统的基本流程是相似的。现以国内常用的服装虚拟试衣软件（韩国的Clo3D）为例介绍服装虚拟设计的基本流程。

1服装虚拟设计流程及视觉评价作用

1．1服装虚拟设计流程。Clo3D的虚拟设计流程包括以下几个步骤［6］：（1）创建人体模型Clo3D中有一些默认的虚拟模特体型，可以在三维窗口调用，在针对特定体型的服装设计中可以通过虚拟模特编辑器对模特的身高、胸围、腰围、臀围、肩宽等人体尺寸进行编辑［7］。（2）设计服装款式Clo3D的二维窗口可以绘制服装样板，并对样板进行编辑、剪切、缝纫等操作［8］。（3）对面料进行编辑Clo3D的物料属性窗口可以对面料的花纹图案和物理属性进行编辑，例如面料的材质、密度、弯曲刚度等［9］。（4）对服装进行评价将缝纫好的服装在三维视窗内模拟到虚拟模特身上，以观察着装效果。Clo3D中可以通过动态和静态两种方式对服装进行展示。静态是指穿着服装的模特维持静立不动的姿势（除默认的模特姿势外，用户也可以自定义模特姿势），通过评价者进行视角的调整来观察着装效果；动态是指在虚拟环境中进行虚拟走秀，以展现服装在动态人体上的穿着效果［10］。由于在虚拟试衣软件中，不能通过实际的试穿来获得服装的穿着感受，只能通过眼睛观察服装的着装效果，因此，视觉评价在虚拟试衣评价中起到了关键性的作用。1．2虚拟设计中视觉评价的作用。（1）视觉评价可以便于与顾客互动交流，获取顾客最直观的感受和偏好。服装最终都是面向顾客个体的，因此服装的设计也必须考虑顾客的偏好，顾客对服装的初步评价都是通过视觉评价完成的，设计师可以根据顾客的评价结果进行有针对性的设计，从而提升顾客对服装成品的满意度，减少后续的修改工作，节约时间成本。（2）视觉评价可以指导设计师对服装及时进行修改。因为二维样板不能直观地反应服装的着装效果，样板制作成为服装后难免会遇到尺寸不合适或者色彩搭配不合理等问题。与制作实体样衣同理，虚拟服装设计也需要观察三维虚拟模特穿着服装的样态，对其进行合体度以及服装审美上的视觉评价，判断是否符合最初的设计目标，以便设计师能够及时在二维样板上做出修改和完善。

2虚拟设计视觉评价的方法

虚拟设计的视觉评价一般分为两种方式：客观评价和主观评价。客观评价常与主观评价结合使用，互为印证。2．1客观评价客观评价通过实验进行数据测量来实现，常用的实验方法有眼动仪或ERP（事件相关电位）实验［11］。眼动仪是一种可以追踪视觉轨迹的仪器，与处理数据的ExperimentCenter软件搭配使用，获得热点图和注视轨迹图［12］，热点图代表被试者在刺激材料上的视线分布情况，注视轨迹图显示出被试者在刺激材料上的视线位置、顺序以及对某个区域的观察时间［13］。ERP（事件相关电位）指的是针对某一特定心理活动事件的脑电位的变化，反映了人们对于某一事件情感刺激的心理感受［14］。2．2主观评价主观评价一般采用语义差异法，感性意向评估和模糊综合评价等方法［15］。SD法即语义差异法，又名感受记录法，它采用语言尺度进行心理感受的测定［16］；感性意向评估是基于“感性工学”的采用感性意向词和统计分析法来量化人的心理感受的方法［17］。模糊综合评价是根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价的评价方法［18］。而这些主管评价一般都采用调查问卷的方式实现。

3虚拟设计视觉评价的指标

服装虚拟设计的视觉评价一般可以从静态和动态两种条件下进行，评价指标分为合体度和服装审美评价两个方面。服装的合体度主要与着装舒适性有关，但同时也影响着服装审美。合体度分为整体合体度和细节合体度；服装的审美评价主要是针对服装设计三要素（款式、色彩和面料）以及服装上的花纹图案和穿着场合的评价。3．1合体度。（1）整体合体度服装的合体度，一般指遵循人体体型，着装后外表光滑平整，并在结构上反映胸、腰、臀等人体形态，又能保证足够的放松量，为着装者提供最大的舒适性［19］。整体合体度是指大的围度下，影响整体视觉效果的服装尺寸指标，即服装的长短、肥瘦。一般包括纵向、横向和围度三个方面：纵向包括衣长、裤长、裙长、袖长等服装的整体的长短；横向主要是指肩宽、背宽、胸宽、胯宽等横向的直线距离；围度表示胸围、腰围、臀围、腿围等环绕人体特定部位一周的长度。在评价整体合体度时一般按照服装的纵向长度与人体的纵向长度、服装的横向宽度与人体的横向宽度、服装的围度与人体净尺寸围度之间一一对应的关系进行比较和评判［20］。在虚拟试衣软件中可以通过调节视角从前后、左右、上下等不同的方位进行观察和判断，也可以通过虚拟试衣软件自带的测量压力点、接触点和拉伸变形等功能辅助评价［21］。（2）细节合体度细节合体度指服装在领口、袖口、袖笼、裤脚口等局部细节部位的合体度。评价细节合体度时一般从宽度（如领宽）和围度（如袖笼放松量）两个方面进行。有些服装细节容易从外部进行观察，有些细节从服装外部难以观察，就可以借助虚拟试衣软件中的服装表面透明化功能，将服装面料进行半透明化处理，就可以清晰地透过服装观察细节合体度，例如：袖笼深和人体腋点间的距离。3．2服装审美评价。（1）服装的款式廓形服装的廓形是最直观体现服装设计直观性的要素，常见的廓形以字母表示：H型、A型、T型、O型和X型［22］。而服装的款式就是在基本廓形的基础上对服装进行进一步设计。不同的款式廓形可以体现不同的风格，例如：在女装中，H型的服装更偏向职业、商务，而X型女装能够放大女性的身材特点，具有甜美、性感的风格，服装视觉评价中常常通过变换服装款式来获得被试者的审美偏好［23］。不同的服装款式对应不同的样板，在虚拟试衣软件中可以方便快捷地导入新的款式样板，利用缝合工具将衣片缝合在虚拟模特身上，然后自由切换远近、上下、左右、前后的空间视角对服装的款式进行观察。（2）服装的色彩服装的色彩也是服装设计中的重要元素，也是影响服装审美的决定性因素。色彩的三要素包含色相、明度和饱和度［24］。色相是不同种类颜色的称呼；饱和度是色彩的鲜艳程度；明度是色彩的明暗程度。色相、明度、饱和度及其相互之间的组合都会使观察者产生不同的心理感受，这在服装上主要体现出温度、轻重、进退、明快和忧郁的感受，如：红色和蓝色分别给人炽热和凉爽的感受，白色和黑色分别给人轻盈和沉重的感受，明度强和明度弱的颜色分别给人近和远的感觉，明度高和明度低的色彩分别让人感到明快和忧郁［25］。此外，不同颜色的搭配也会对视觉造成不同程度的刺激，常表现为色相互补（红色和绿色）、明度对比强烈（黑色和白色）和高纯度颜色之间的搭配对视觉造成的刺激更大［26］。同时，颜色的区块面积也会影响服装的审美评价。在虚拟服装视觉评价实验中，被试者会因为服装色彩的刺激产生不同的心理感受而对服装做出评价。在虚拟试衣软件中，可以自定义面料的颜色的色相、明度及饱和度，进行单一色彩或多种色彩组合的设计，方便快捷。（3）服装面料面料也对服装的外观、风格、舒适度及功能性具有一定的影响。在虚拟试衣软件中，除了可以对面料的材质进行选择，还可以在面料属性编辑器中编辑面料的物理属性，包括：拉伸张力、弯曲、屈曲率、屈曲刚度、密度、厚度、摩擦系数等［27］。这些面料所具有的物理属性会让服装呈现不同的褶皱效果、硬挺程度、包裹性、边缘弯曲度［28］。此外，还可以利用贴图模拟面料的纹理及光泽感，在3D虚拟环境中可以较为真实地模拟出服装的柔软度、悬垂感、光滑度等质感［29］。（4）服装的图案除了基本的服装设计三要素外，服装的图案（印花、贴图、刺绣）也是虚拟服装视觉评价的常见要素，图案的类型、色彩、方向、大小、密度等都会对服装审美造成影响［30］。在虚拟试衣软件中，可以通过贴图工具导入外部图案，并对图案进行旋转、放大或缩小的调整，紧密排列或稀疏排列，从而对图案排布进行视觉评价。（5）其他服装细节设计服装的分割线、褶皱、不同材料拼接搭配、拉链、纽扣、绳带设计、镶边及刺绣工艺等也是服装设计中的重要元素［31］。虚拟试衣软件中提供了不同的拉链、纽扣素材，也可以通过贴边工具和贴图工具模拟镶边及刺绣等较为复杂的工艺。

4结语

除了服装本身的款式、色彩、面料的影响之外，环境也影响着人们穿着和观赏服装的心理，这里的环境包括地理环境、社会环境、文化环境等［32］。目前，虚拟服装的视觉评价主要还是集中在对服装本身的评价，虚拟试衣软件中模特只是单纯站在没有背景的虚拟空间内，但现实生活中人们需要在特定的环境和场合下穿着不同类型的服装，例如：在晚宴、酒会中一般穿着礼服，在工作场所需要着职业装，在校学生要穿校服。虚拟试衣视觉评价中也不能忽视着装背景和场合的影响，后续可以针对这方面进行进一步研究。但是一般的虚拟试衣软件中并没有自带的场景，目前也只能将模特试衣的图片保存下来，然后人为地在其他如Photoshop软件中更换背景，再对其进行审美评价。虚拟试衣软件也应该将这一要素考虑进来，为模特增加更多的状态动作，为软件内部添加模拟场景，以获得在不同场景下的着装动态效果。在计算机技术飞速发展的今天，用户不仅可以在线上进行虚拟试衣，在线下门店也可以通过虚拟试衣间、虚拟试衣魔镜实现即时、高效的虚拟服装试穿。虚拟服装设计也逐渐体现出了它的便捷性、直观性和超强的仿真能力。未来虚拟试衣软件将向着更加标准化、智能化的方向发展，在此基础上，也会逐步建立更加完善的虚拟服装的视觉评价体系，为虚拟服装设计带来便利。

作者:刘涵 单位:苏州大学纺织与服装工程学院