14服装设计数字化现状与发展思路

第26卷第5期2005年10月纺　织　学　报Journal of T extile Research V ol.26,N o.5Oct.,2005

服装设计数字化现状与发展思路

陆镭,刘晓刚

(东华大学服装学院,上海　200051)

摘　要　指出了服装设计数字化发展过程中存在的问题,构建了数字化服装设计系统的框架,分析了智能化的人机交互界面的实现方法。

关键词　数字化;推理机;数据库;智能人机交互

中图分类号:TS 94112 文献标识码:A 文章编号:025329721(2005)0520135203

Present situation and development concept of digital fashion design

LU Lei ,LI U X iao 2gang

(Fashion Institute ,Donghua Univer sity ,Shanghai 200051,China )

Abstract Problems ass ociated with the development process of digital fashion design are pointed out ,and the frame of digital fashion design system is constructed.The method for realizing man 2machine interactive inter face is discussed.K ey w ords digitalization ;ratiocinating structure ;database ;intelligent interactive

作者简介:陆镭(1979-),女,汉族,硕士。主要研究领域为服装数字化设计。

数字化服装工业是以数字化信息为基础,以计算机技术和网络为依托,通过对服装设计、加工、销售等环节中信息的收集、整合、存储、传输和应用,最终实现服装企业资源的最优化配置。数字化服装设计作为数字化服装工业的重要环节,直接影响整个服装业的发展进程。

1　服装数字化发展的成果和面临的问题

111　服装CAD 技术的发展

在数字化发展对服装行业的影响下,计算机辅

助设计(C AD )在服装上的应用已开始普及。服装C AD 系统大多分为设计、打版、放码、排料及三维试

衣等几个主要模块。通过数字化测量仪、扫描仪、数码相机等输入设备将信息输入电脑,用服装C AD 系统进行处理,再由打印机或绘图仪输出,或直接将信息传输到平板切割机进行裁切。目前的服装C AD 系统在打版、放码、排料这几方面技术发展较为成熟,其效率和精度很高,在服装生产过程中得到了广泛的应用。据不完全统计,目前国内服装行业使用C AD 的企业有800家左右。服装C AD 的应用解决

了服装生产中的瓶颈问题,大大提高了服装生产的速度与精度,有着广阔的市场前景。112　数字化服装款式设计的发展

目前的服装款式设计软件大多为服装C AD 系

统下的一个子系统,通常包含面料和款式设计两方面,但更偏重于前者。其软件优势大多在色彩搭配的快捷方便和服装面料的填充方面,有各种面料花型库供选择,一些软件对具有立体效果的服装面料有进行变换的功能,一些软件对针织面料的表现效果突出,可根据基本设置参数、组织图及编织法记号,自动生成针织面料仿真图像。113　服装数字化发展面临的问题

与服装打版、放码等系统的应用相比,服装设计的数字化发展未受到应有的重视,现有的服装软件的智能设计模块大多在面料设计方面较为成熟且有所创新,但是理想的服装设计软件所应该做到的不仅仅是对服装图片进行修改和填充面料这么简单,而是要提供一个真正自由的设计空间和高度智能化的辅助手段,以实现创造性的设计效果。

国外也有专家针对服装款式设计智能数字化实现出现的问题开展理论研究。如日本的中西

(Nakanishi )利用遗传编程(G P )技术开发了款式辅助设计系统,将款式的一系列相关尺寸编码当作染色体,系统根据用户的选择来进化款式。但由于在编码中未考虑款式设计领域的相关知识,使其生成的大多数款式均不实用。另一些专家提出了交互式遗传算法(IG A ),即通过与用户的交互获得适合度函数,从而解决款式适合度的评价问题,但是由于其要

求用户给定适合度函数,从而使系统的款式种类受限,同时生成的平面款式无法进行局部的修改。这类研究都仅仅是针对平面款式效果图智能变形而展开的理论研究,无法与实际的服装设计生产发生联系。总之,仍旧是设计资料库齐全的平面设计软件翻版,并无实质性变化。如何在软件设计思路上将数字化与服装立体设计有机地结合,是变革服装设计软件现状的关键。

2　智能服装款式设计系统

211　系统设计构思

目前的服装款式设计系统为专业的服装设计师而开发,需要依赖设计人员的绘画技能、专业知识和设计能力。而智能服装款式设计系统可以面向非专业用户,其核心思想是将现代服装设计中的各类专业知识用计算机可以接受和处理的信息方式表达出来,并存储在数据库中。其操作模式采用智能人机交互,设计者可以在设计系统的引导下,通过一系列款式设计提示命令,调用系统中的资源和知识来完成服装设计,而无须详细了解其中更多的专业设计细节。

212　系统结构

设计系统由款式智能设计界面、设计知识获取界面、知识库和推理机构成,见图1。

用户∴款式智能

设计界面

∴推理机

∴

∴

数据库及其

管理系统

知识库及其

管理系统

∴

∴

设计知识

获取界面

∴

设计

领域

专家图1　理想的服装款式设计系统结构

21211　智能化的人机交互界面　智能款式设计系统的人机交互界面有面向非专业用户的款式智能设计界面和面向设计专家的知识获取界面。

款式智能设计界面供非专业用户使用,是人机交互的核心,它向用户展现的是一个智能化的服装款式设计环境,其中包括智能服装款式设计的功能菜单和款式生成显示窗口。其功能是将用户对款式设计的语义描述转换成款式要素参数和推理的初始条件,经推理后的操作结果由显示控制模块在输出界面中显示出来。

设计知识获取界面是服装设计系统的知识获取机构,供款式设计专家将事先提取并转换好的设计知识输入而使用,其操作需要专业设计人员才能完成。必须对服装设计的思维过程、款式部件特征、部件整合规律进行研究,将其抽象化、概念化,并进行形式化描述,建立知识库和推理机制。21212　数据库与知识库及其管理系统　数据库及其管理系统是对款式信息进行存储和管理的模块。服装款式部件数据库是根据款式智能设计的要求而确立的,是整个系统的基础,包括衣片、领片、袖片等数据库。部件库保存了部件的基本信息,包括部件的控制点、风格信息、变化信息。部件细节库存储款式风格名称、曲线形态、线条定义、关键点定义等内容。风格与规则库是智能服装款式设计系统的核心部分,包括智能风格知识库与推理机,智能风格知识库中存储了款式风格的信息以及细节变化的风格信息,它受到规则库的约束,通过规则库中的规则来实现各类风格款式的生成。数据库内容可以不断更新和扩充,保证存储的款式信息与流行同步。数据库管理系统负责对数据库进行组织、检索与维护。

知识库及其管理系统是存储并管理款式设计知识的模块,实现理想的服装款式设计系统的关键在于数据库和知识库的建立。整个系统的开发是基于面向对象技术的,将服装款式以部件为对象单位,对其形态及属性进行封装,在数据库中进行存储,同时款式设计知识也以部件为单位,总结部件属性、变化规则和拼接规则,进行描述转换后输入计算机,并建立相关的数据库和知识库。系统从数据库中提取符合用户描述的元素集合,进行排列组合,构成数量庞大的款式库的集合,再利用随机函数选择一子集作为该次运行结果。为了达到相同选择、变幻无穷的效果,数据库内容必须非常丰富,以使用户在选择计算机随机生成的款式时,选择到相同款式库子集的概率很小,体现其智能化。对数据库的选择流程见图2。

零部件

数据库

用户

选择

符合选择

条件的零

部件数据库

排列

组合

款式库集合

随机选择

款式库子集

随机选择

款式库子集

随机选择

款式库子集

图2　数据库的选择流程

21213　款式设计的推理机　推理机的任务是模拟专业服装设计师的思维过程,按照系统的设计过程中设计师给定的事实知识,利用知识库中的知识,按照一定的推理方式和控制策论进行推理,完成设计问题的求解,是设计系统的“思维”机制。对于服装设计这一感性的行为过程,可以采用由设计领域知识指导的启发式搜索策略建立服装款式设计系统的推理机制。用户在交互式界面中向系统提交命令 (下转第139页)

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