数字化服装技术研究

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1、摘要随着全球市场竞争的加剧和信息技术的不断发展，服装制造业如何适应以多品种、小批量、个性化、高质量、低成本为特点的市场快速反应需求，已成为现代服装企业生存和发展的重要难题。基于虚拟设计和制造的数字化服装产品开发技术是适应发展趋势、增强企业竞争力的重要技术之一。在现今的服装设计中无论是手工设计还是电脑设计，都没有解决好“二维样板到三维效果显示”这一关键问题。服装设计，包括款式设计、样板设计，只有等实际样衣缝制后才能观察、评判其三维着装效果和合身度，存在一定的盲目性和滞后性。所以，“二维样板到三维着装效果显示”的实现将为服装设计与生产的快速反应提供技术支持。作为三维服装CAD的一个重要内

2、容，“二维样板到三维着装效果显示”已成为当前国内外三维服装CAD的研究热点之一。服装生产流水线的优化编排是数字化服装工艺设计的重要内容之一。目前，各类服装企业大多仅依赖于工艺规划人员的经验与感觉，对流水线进行手工的估算和拼凑，增加了产品的生产周期和生产成本，制约了经济效益的提高，难以适应市场快速反应的要求。所以若能实现计算机辅助的服装生产流水线的优化编排，则对于提升服装企业的生产效率、技术水平，乃至复杂工业过程的建模、控制和优化领域的研究都有十分重要的意义。本文在研究国内外服装CAD技术的基础上，以上海市教委重点学科建设“数字化服装设计与信息技术”项目为工程背景，以计算机图形学及服装

3、设计技术为理论基础，对数字化服装技术进行了研究。一方面探讨了“二维样板到三维着装效果显示”技术，提出了一种基于立裁知识的虚拟样衣缝合的方法。另一方面，将传统的服装工业生产技术与数字化技术相结合，探讨了一种基于遗传算法的服装生产工序的编排方法，为实现数字化服装工艺设计作出了积极的探索。在研发过程中，始终遵循着问题一理论一应用的主线展开并深入研究。主要研究工作如下：首先，阐述了虚拟设计和制造的概念和方法，在此基础上，分析研究了虚拟服装设计的主要内容和模型，强调了二维样板到三维着装效果的显示技术在三维服装CAD中的作用，给出了具体的实现方案。接着，分析了人体与服装的特点，针对人体与服装这种

4、复杂的曲面造型，选择了NURBS曲面作为构造曲面。在此基础上，基于立裁思想，以人体10条关键曲线为基准，应用曲线曲面插值算法，通过调用OpenGL相关函数，实现了虚拟人台和三维衣片的曲面构造。然后，结合服装结构设计技术，借助立裁知识，提出了一种二维样板到三维着装效果实现的方法：构造“虚拟衣壳”生成中间件，并通过将二维样板上的定位线与衣壳相应位置的对应，实现衣片到人台的映射和虚拟衣片缝合。最后，针对服装生产流水线的规划问题，探讨了一种基于遗传算法的服装生产工序编排的方法，通过对工序优化编排问题的仿真，验证了该算法的可行性和有效性。本文所提出的“二维样板到三维效果的显示”及基于遗传算法的

5、服装生产工序的优化编排为数字化技术在服装设计与生产上的应用提供了一种行之有效的方案，具有一定的指导意义和现实意义。【关键字】：数字化服装虚拟设计NURBS遗传算法服装生产流水线三维服装CADResearchondigitalgarmenttechnologyAbstractWithincreasingglobalmarketcompetitionandrapidlydevelopinginformationtechnologies，howtomeettherapidlychangingmarkethasbecomethecrucialissueforthesurvivalanddev

6、elopmentofthegarmentmanufactureindus廿y．Digitalgarmentdevelopmenttechnologyisamongthemajortechnologies．Duringpresentgarmentdesign，thethree—dimensionaleffectandfitcarlbejudgedonlyafterasampleoftheclothinghasbeenfinished，whichrequirestrialanderror，andresultsindelay．Iftechnologycouldimplementgarmen

7、tconversionfrom2Dto3D，itwouldprovidegarmentmanufacturewiththeusefultechnicalsupport，Optimizingthearrangingofgarmentprocedureisonekeypartofdigitalgarmentdesign．Whereas，mostgarmentmanufacturersistodependuponplanningtechnicianstoeval