人体三维扫描技术在服装时尚领域应用的研究

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　　摘要：人体三维扫描技术的出现给服装时尚产业领域带来新景观，实现了由接触式测体向非接触式测体的转变，改变了服装时尚领域的设计、生产、销售、数据统计的模式，在提高效率的同时，也为消费者带来了新的体验感受，满足了消费者对服装质量和个性化的要求。本课题组通过服装时尚产业的调研，梳理出该项技术在现阶段服装时尚产业各个环节的实际应用情况，并结合调研，分析利弊，推动服装时尚产业的进一步创新。
　　关键词：三维扫描;服装产业;量身定制
　　中图分类号：TP393
　　文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2020）04-0276-02
　　收稿日期：2019-10-15
　　基金项目：北京市哲学社会科学-首都服饰文化与服装产业研究基地课题（D2019-01），北京市教育委员会专项资助
　　作者简介：张莹（1981—），女，山东黄县人，硕士，中级，主要研究方向为招生宣传;李挺（1981—），男，北京人，硕士，中级，主要研究方向为招生管理。
　　进入21世纪以后，我国服装产业也进入了快速发展阶段，面对瞬息万变的服装市场，为了使我国实现从服装大国向服装强国的转变，为了使我国服装企业的品牌价值获得长足发展，服装产业必须拥有快速化反应能力。因此，我国的服装业界和相关的服装类院校都对当前国内外的先进服装生产技术进行积极引进、探究及应用。
　　人体三维扫描技术以其可快捷高效获取物体表面参数的独特优势，发展成为新近最热门的生产技术方法和手段之一，将人体三维扫描技术与服装设计制作相关技术相结合，成为服.装企业提高行业竞争力、创收盈利的重要途径。该项技术如何在服装时尚领域最大限度发挥已成为服装企业在21世纪竞争和发展的焦点。本文通过对服装时尚产业的调研，分析和研究人体三维扫描技术在服装设计、生产销售以及人体大数据分析等各个方面的实际应用情况及未来趋势，在此基础上进一步认识该项技术现存的优势和弊端，使该项技术能更好应用于服装时尚领域。
　　1 人体三维扫描技术
　　人体三维扫描技术是通过光发生器产生的某种特殊光线（激光、白光及红外线等）投射到人体表面，然后利用光学测量、计算机数据处理、图像拼接等技术转换形成所需的数字信号，通过计算机软件进行数据分析，整合为空间点坐标来立体呈现物体表面特征[1]。该项技术具有多种传统服装设计生产技术所无法比拟的明显优势，比如，我们利用该项技术进行人体数据测量时，测量过程更加便捷高效、测量数据更加精确、测量部位也更多。
　　2 人体三维扫描技术在服装时尚领域的应用
　　2.1 设计环节
　　我们处在全球化、多元化的时代，在服装时尚领域，服装产业的发展方式正由规模增长逐渐让位于价值驱动，而设计，将成为对服装品牌的“产品力”与“故事力”给予深度赋能的最好路径，将成为价值驱动的一个核心环节。自改革开放以来，随着人们生活水平的逐渐提高，消费者对于服装质量、触感、面料材质及合体度等要求也越来越高，也更加注重审美和时尚，所以服装款式制作也逐渐多样化，这就要求目前的人体体型数据和号型体系也要更加精准。值得一提的是，目前我们通过人体三维扫描技术，就可以对服装合体性、人体体型与号型及特殊部位尺寸进行有效地分析与制定，这为提高设计竞争力提供了有效途径，进而满足了消费者新的消费需求，并促进了服装企业的商业增长。
　　这一技术在服装合体度上的应用无疑是服装业界一大突破，但是也存在着一些无法避免的缺陷，比如我们需要通过人体三维扫描技术捕捉裸态人体表面数据，有些客户（尤其是女性或身体有缺陷的客户）在该项人体数据获取过程中，哪怕是在穿着贴身衣物非裸态情况下测量，或多或少都会存在一些心理障碍，在消费过程产生不舒适感;另外，在着装状态下，该项技术获取的是服装表层数据，由于面料都是具有一定厚度的，而与人体直接接触的是服装的内层，所以在服装合体性的分析过程中服装面料厚度对评估合理性的影响是无法忽略的[2]。
　　2.2 生产环节——量身定做
　　在服装没有进行机械化大批量生产之前，衣服大都是手工定做的，后来有了大工业化生产模式和流水线生产，人们逐渐习惯了买成衣。然而随着时代发展，人们对着装要求不断提高，对服装合体度需求不断提高，对服装个性化需求也不断增加，那些批量生产的成衣忽略了消费者个体体形差异，已经无法满足消费者的需求，个性化服装定制悄然回归。但传统的定制服装大多采用手工测量，不仅量身麻烦，制作时间长，而且量身定制过程中尺寸数据也会产生主观误差，这就导致制作完成的服装的穿着效果有可能达不到客户预期。而通过非接触式人体三維扫描技术，我们可以快速准确地获取多项能够精确反
　　映人体特征的参数信息，并建立相应的数据库，通过整合分析为客户挑选出最合适的规格尺寸，这种测量方法不仅是对传统人体测量的一大突破，而且便捷高效，不仅可以应用于传统服装定制，满足人们对个性化、舒适度、合体性等各方面的要求，还可以进-步发展为网上服装定制，以服务更多的消费者。
　　量身定做过程中，可以将利用人体三维扫描技术获得的客户号型规格尺寸传输到服装CAD系统，系统读取数据之后，根据相应的人体参数和客户对服装款式的要求在样板库中匹配相应的样板，当然制版师还可以对样板进行进一步细化和修改，生成合适的成衣样板，最后便可进行样衣和服装制作了[3]。在此方面，国外某些公司已相当成熟，比如德国TechMath公司Fitnet软件系统，就将人体三维扫描技术与服装CAD制版技术有效结合了起来，该系统从获取人体数据到样衣衣片完成，输出时间仅需8秒。当然如果客户对服装款式的要求表达不够准确，或者相关技术人员专业能力不足，就无法生成符合客户需求的服装纸样，也就不能进行下一生产环节了[4];另外，由于每个人对服装合体度理解不一定相同，所以不同的客户对服装的穿着体验也会有所差异。 　　目前国内外企业和院校都对三维扫描技术进行积极研究，人体三维扫描技术也逐渐展现出自己的独特优势，但如果想让该项技术在服装时尚领域取得更深层次的应用，反而不能过分强调或依赖高水平的设备仪器的应用，还需将人体三维扫描技术与服装制版、数理统计、数字图像学、计算机编程等多项学科和技术相结合，并将其与高素质服装专业人才的培养相结合。只有这样才能使服装设计制作更具个性化和人性化，有效提高了企业对市场的反应速度，推动了我国服装产业快速发展[5]。
　　2.3 销售环节——虚拟试衣
　　随着互联网时代的发展，对于那些喜欢网购服装的客户来说，虚拟试衣技术无疑是一大福音。由于这些试衣模特是基于人体三维扫描和三维人体建模生成的，因此其展现出来的着装效果比卖家列出的号型规格表更加直观，也更有说服力，有效减少退换货等售后问题。对于量身定制的客户来说，虚拟试衣极大地方便了客户与设计师之间的交流，客户可以根据观察到虚拟模特的着装状态，向设计师表达自己的想法和意见，使服装的设计和修改避免了主观想象和无效沟通，为服装样板的修改也提供了具体的修改方向。对于服装企业来讲，虚拟试衣有效缩短了消费者的试衣购买时间，增加了服装销售额，进一步提高了服装企业的市场竞争力。
　　当然虚拟模特试衣效果与真实人体实际穿着效果还是存在着一定差距，比如虚拟模特姿态僵硬，动态模拟真实感不足等，所以目前虚拟试衣技术在对服装面料性能模拟和着装入体动态模拟方面还需进一步完善。因此我们对三维人体扫描技术一定要持有一种理性认识，既要对该项技术进行积极研发，又不可过分夸大和依赖其作用，只有这样我们才能更好地引领推动、加快实现由“中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌”的转变。
　　2.4 大数据分析环节
　　随着时代的发展进步，人们的穿衣打扮也日趋多样化、个性化，批量生产的服装由于合体性较差而不能准确地反映消费者的体型特征，已无法满足人们对服装更高层次的需求，所以对目前使用的体型、号型系统重新进行分析和划分日趋重要。
　　体型和号型数据库是服装企业进行服装设计生产的重要参考依据，作为基础的人体数据库，其规格体系需满足：一、能够覆盖大多数人群;二、具有高度的匹配度;三、使用尽可能少、更具代表性的人体尺寸项;四、使用便捷，通俗易懂[6]。由于人体是曲面体，要想很好地整合分析不同人体表面各个部位特征，需要大量的人体数据支撑。对于传统的人体测量来说，要想充分表现复杂的人体曲面，更加准确地制定人体体型和号型系统，必须要测量大量人体样本，，由于人体测量过程烦琐、费时费力，测量人员测量手法不同，测量结果也会存在差异，所以并不能快速高效地建立客观且精确的人体数据库。而人体三维扫描技术的应用极大程度上弥补了传统人体测量的缺陷，它能够与3D建模相结合，准确模拟出人体曲面各个角度的形态，对于体型的分析和号型的划分展现出独特优势。
　　随着科技不断发展，人体三维扫描技术的应用也日趋成熟，目前已有专家学者将该项技术应用于人体数据测量，为人.体体型的细分和服装号型的优化提供了客观依据。未来我们可以进一步探究该项技术的价值和功能，拓宽应用方向，将人体三维扫描技术与现有的服装技术合理结合，帮助服装企业优化服装智能制造环节，使该项技术产生的经济和社会效益最大化，促进服装产业的进一步发展[7]。
　　3 服装三维扫描技术在服装时尚领域中的应用展望
　　三维人体扫描技术可以快速、直观、真实地反映出人体与服装之间的关系，使服装产业在设计及生产方面更具加人性化，极大地提高了服装企业对市场的反应速度，所以该项技术在服装行业有很好的应用前景。目前国内外许多服装企业及服装院校都对人体三维扫描技术积极研究且卓有成效，但还尚未做到将该项技术与服装方面的知识、技术合理结合，所以目前的人体三维扫描技术在应用方面还有很多问题亟待解决。比如，该项技术基于光学原理，光的传播是有方向的且在同种介质中传播的路线是直线，所以在获取人体数据的过程容易发生部位数据缺失，特别是人体腋窝、大腿根处等;另外，目前市场上人体三维扫描仪的价位过高，在国内服装时尚领域还未普及。所以解决人体三维扫描技术目前所存在的问题，将其应用到服装设计、生产和销售等环节，使其在未来产品设计中发挥更大的作用是其在服装产业应用方面的必然发展趋势[8]。
　　参考文献：
　　[1]苏军强，袁卫娟，刘国联.三维人体扫描仪性能评價[J].纺织导报，2010（1）：77-78.
　　[2]周慧平.基于三维扫描技术的网络服装设计体系开发[J].纺织科技进展，2013（3）：79-83.
　　[3]吴新侠.服装工业非接触三维人体测量技术[J].纺织科技进展，2010（2）：85-87，98.
　　[4]王祺明，张渭源.服装业应用三维扫描技术的研究[C]/2005
　　现代服装纺织高科技发展研讨会论文集.北京，2005：175-178.
　　[5]温武.基于三维人体测量数据的服装结构设计应用研究[D].天津：天津科技大学，2011.
　　[6]刘瑞璞，刘维和.女装纸样设计原理与技巧（原服装结构设计原理与技巧）[M].2版.北京：中国纺织出版社，2000.
　　[7]郭娟，羿莹.非接触式三维人体扫描技术的应用分析[J].山东纺织科技，2018，59（1）：39-41.
　　[8]徐继红，张文斌.非接触式三维人体扫描技术的综述[J].扬州职业大学学报，2006，10（3）：49-53.
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