薛蕭昱 何佳臻 王敏

摘要：為了更好地了解服裝領(lǐng)域的三維虛擬試衣技術(shù)研究現(xiàn)狀，簡要介紹了三維虛擬試衣技術(shù)的構(gòu)成，展示了三維人體測量技術(shù)、三維人體建模技術(shù)以及三維服裝建模技術(shù)近年來的最新進(jìn)展，并著重分析了近年來三維虛擬試衣技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)與性能評價(jià)中的應(yīng)用。利用三維虛擬試衣技術(shù)，設(shè)計(jì)者能夠?qū)Ψb結(jié)構(gòu)和圖案進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步推廣以客戶為中心的模塊化協(xié)同設(shè)計(jì)，針對特殊體型人群設(shè)計(jì)高質(zhì)量服裝；服裝開發(fā)人員不僅能夠?qū)Ψb的懸垂性、圖案顏色搭配等美觀性能進(jìn)行評價(jià)，而且能夠利用服裝壓力、應(yīng)力圖譜以及衣下空氣層厚度指標(biāo)等對服裝合體性、壓力舒適性以及熱濕舒適性進(jìn)行評價(jià)。最后，根據(jù)目前三維虛擬試衣技術(shù)在應(yīng)用中遇到的瓶頸問題引出，其在未來將不斷引入人工智能等新興技術(shù)，并向自動化、智能化、高精度且低成本方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：三維虛擬試衣技術(shù)；服裝設(shè)計(jì)；壓力舒適性；合體性；熱濕舒適性

中圖分類號：TS941.26

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2023）02-0012-11

三維虛擬試衣技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)在生成的三維人體模型的基礎(chǔ)上，將二維的服裝樣板轉(zhuǎn)化為三維立體服裝模型的技術(shù)，其綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、服裝工程學(xué)、人體工學(xué)等領(lǐng)域的知識［1-2］。三維虛擬技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣泛，涉及到服裝行業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能評價(jià)、銷售與展示等環(huán)節(jié)，因而近年來三維虛擬試衣技術(shù)成為了服裝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)［3］。

在服裝設(shè)計(jì)與性能評價(jià)方面，企業(yè)利用三維虛擬試衣技術(shù)可以大大減少服裝開發(fā)的成本。在服裝營銷方面，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Augmented reality，AR）以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual reality，VR）可以給消費(fèi)者提供沉浸式的虛擬試衣體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了包括快速換裝、動態(tài)及靜態(tài)服裝展示等重要功能，進(jìn)而降低線上購物的退換貨概率［4］。

本文對三維虛擬試衣技術(shù)的構(gòu)成進(jìn)行了簡要闡述，并著重從服裝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、性能評價(jià)環(huán)節(jié)分析了三維虛擬試衣技術(shù)的應(yīng)用及目前亟需突破的瓶頸，最后從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，提出了三維虛擬試衣技術(shù)在未來的發(fā)展方向。

1三維虛擬試衣技術(shù)的構(gòu)成

就三維虛擬試衣技術(shù)的構(gòu)成而言，主要包括三維人體測量技術(shù)、三維人體建模技術(shù)以及三維服裝建模技術(shù)三大部分，這三部分相互作用，共同決定了最終的模擬效果［5］。其中，三維人體測量技術(shù)為三維人體建模提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，只有在三維人體測量環(huán)節(jié)達(dá)到一定的精度，才能生成足夠精確的三維人體模型，進(jìn)而進(jìn)行一系列三維虛擬試衣活動［5］；而三維人體建模技術(shù)則為三維服裝的展示提供了數(shù)字化的虛擬人臺，實(shí)現(xiàn)將三維虛擬服裝“穿著”在虛擬人臺上進(jìn)行展示，圖1展示了三維虛擬試衣技術(shù)的主要構(gòu)成及關(guān)系。

1.1三維人體測量技術(shù)

根據(jù)測量儀器與人體之間的關(guān)系，可以將人體

測量技術(shù)分為接觸式和非接觸式測量兩大類。接觸式人體測量法是指在進(jìn)行人體測量時(shí)，測量儀器直接與人體接觸的測量方法。常見的為觸發(fā)式三維坐標(biāo)測量儀，此類測量耗費(fèi)時(shí)間，掃描范圍小，且探頭容易導(dǎo)致人體局部變形甚至對人體造成傷害［6］。

非接觸式人體測量可以根據(jù)是否向人體投射能量分為被動式測量與主動式測量。其中，被動式測量不需要測量儀器向人體投射能量，僅依靠捕獲被測量物體的圖像即可獲得其三維數(shù)據(jù)，最為常見的是立體視覺法。該方法利用一組（兩個及以上）相機(jī)拍攝不同角度的人體圖像，即可通過對特征點(diǎn)進(jìn)行三角法計(jì)算獲得人體的三維數(shù)據(jù)。立體視覺法測量效率高，成本較低，操作簡單，但對三維曲面以及人體凹陷處的還原的精度較差［7］。主動式測量主要包括了結(jié)構(gòu)光測量法、激光三角法、莫爾條紋干涉法以及白光相位法。此類方法精度較高、速度快，但存在設(shè)備造假高昂或是占地面積大等缺點(diǎn)。市面上使用此類方法的主要產(chǎn)品包括美國的Cyberware Wb4、［TC］2、Cubicam、德國的Vitus Smart，以及法國的Symcad等［8］。近年來，諸如深度學(xué)習(xí)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的引入，使得計(jì)算機(jī)能夠更快、更精確地識別、分割和處理非接觸式測量技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了更為高效的人體測量［9-10］。

1.2三維人體建模技術(shù)

現(xiàn)今主流的三維人體建模技術(shù)包括了利用人體比例規(guī)律性的參數(shù)化人體建模法、基于三維掃描技術(shù)的人體建模法，基于圖像序列的人體建模法，以及

基于三維建模軟件的人體建模法［11］。

其中，參數(shù)化人體建模法依賴于某個基于統(tǒng)計(jì)得到的參數(shù)模型，僅需要一組低維人體參數(shù)即可輸出相應(yīng)的人體三維模型，操作簡單，便于普及，是非常重要的人體建模手段，商用虛擬試衣軟件中的模特編輯功能大多基于該方法［11］。隨著計(jì)算機(jī)視覺的不斷發(fā)展，以及機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的引入，出現(xiàn)了SCAPE、SMPL、SMPL-X等精度高且速度快的參數(shù)化人體模型［12］。但該技術(shù)難以對特殊體態(tài)例如脊柱側(cè)彎等人群進(jìn)行建模?；谌S掃描技術(shù)的人體建模法高效快捷，精確較高，但成本高昂且需要對遮擋部位進(jìn)行填補(bǔ)運(yùn)算；基于圖像序列的人體建模法設(shè)備搭建成本較低，但精度不高，在虛擬試衣間的普及的過程中有一定的價(jià)值；而基于三維建模軟件的人體建模法所得到的人體模型通用性較差，在服裝領(lǐng)域中應(yīng)用較少［13］。

1.3三維服裝建模技術(shù)

三維服裝建模技術(shù)是三維虛擬試衣技術(shù)的核心，而織物模擬與服裝展示是整個建模過程中的難點(diǎn)與關(guān)鍵。對于織物的模擬主要有幾何模擬與物理模擬兩種方法，以及結(jié)合上述兩種方法的混合模擬法。常見的商用虛擬試衣軟件大多采用較為成熟的

混合模擬法，該方法基于粒子模型，結(jié)合幾何模擬法以及物理模擬法，得到了高效快速且能展示物理性質(zhì)的虛擬模型［14］。在服裝展示層面，通常采用碰撞檢測來界定服裝與人體之間的空間關(guān)系［2］。經(jīng)過多年的發(fā)展，碰撞檢測在包圍體種類、層次構(gòu)造以及自碰撞處理等方面有所突破，使得虛擬服裝與人體、虛擬服裝面料之間的碰撞檢測效率和精度不斷提高［15］。

傳統(tǒng)的模擬方法涉及到大量粒子運(yùn)算，雖然精度高、穩(wěn)定性好，但速度較慢，不適用于實(shí)時(shí)交互場景。近幾年有大量研究嘗試采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法，利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，構(gòu)建服裝與人體之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了具有一定精度、且速度快的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法。較有代表性的例如：基于蒙皮函數(shù)的3D服裝模型、DRAPE模型等［16］。

1.4三維虛擬試衣系統(tǒng)

三維虛擬試衣系統(tǒng)是根據(jù)不同的使用場景和使用流程，基于三維虛擬試衣技術(shù)所開發(fā)的能夠滿足不同使用需求的軟件集合。因此，在生成和研究虛擬服裝的過程中采用三維虛擬試衣系統(tǒng)，本質(zhì)上就是對三維虛擬試衣技術(shù)的利用。目前市面上已經(jīng)有一大批優(yōu)秀可靠的商業(yè)化三維虛擬試衣軟件，并被國內(nèi)外高校、服裝公司、研究機(jī)構(gòu)所采用。例如美國的Vstitcher和Optitex（原為以色列公司，后被美國公司EFI收購）、韓國的CLO3D、中國的Style3D，以及法國的Lectra Modaris。表1對主流三維虛擬試衣軟件功能特點(diǎn)進(jìn)行了分析對比。這些軟件主要面向服裝企業(yè)中設(shè)計(jì)與評價(jià)環(huán)節(jié)的專業(yè)人員，因各自的軟件開發(fā)環(huán)境和目標(biāo)客戶需求不同而有所區(qū)別［17］。

2三維虛擬試衣技術(shù)在服裝設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)CPU以及GPU計(jì)算力的指數(shù)增長，三維虛擬試衣逐漸成為各大服裝企業(yè)及科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)生產(chǎn)中重要的一環(huán)，而“設(shè)計(jì)-展示-評價(jià)-修正”的開發(fā)模式也逐漸變得完善和高效［18］。下面主要介紹三維虛擬試衣技術(shù)在款式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及圖案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以及以用戶為中心的模塊化協(xié)同設(shè)計(jì)這一新興設(shè)計(jì)模式。

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

三維虛擬試衣技術(shù)最早用于服裝結(jié)構(gòu)的輔助設(shè)計(jì)中，至今已有數(shù)十年。如今，三維虛擬試衣技術(shù)在服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于單件服裝層面，而是對某一品類的服裝或部件進(jìn)行解構(gòu)、拆分，最后得到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，并以此指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用三維虛擬試衣技術(shù)，通過對三維服裝模型反演得到平面樣版能夠極大地提升服裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率。郝思慧［19］利用三維虛擬試衣系統(tǒng)VStitcher分析總結(jié)了女裝中復(fù)雜立體結(jié)構(gòu)的平面展開規(guī)律，用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)者更為高效地將復(fù)雜立體造型拆分解構(gòu)，最終得到平面樣版。Pietron等［20］設(shè)計(jì)了一種能夠通過三維服裝模型和給定任意分割線，自動生成工業(yè)樣版的系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對服裝工業(yè)化生產(chǎn)，能夠在考慮布紋排列和縫縫對齊的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)省道設(shè)計(jì)，對稱裁片等常用的工業(yè)樣版設(shè)計(jì)方法，在非人體的不規(guī)則的三維模型上也能達(dá)到非常理想的效果。這項(xiàng)技術(shù)有望在未來實(shí)現(xiàn)直接將復(fù)雜三維服裝模型轉(zhuǎn)化為工業(yè)樣版，從而省去大量制版和樣衣制備的成本。

三維虛擬試衣技術(shù)還為針對特殊體態(tài)或特種職業(yè)人群的服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了便利條件。Hong等［21］以及Andreja等［22］分別針對脊柱側(cè)彎人群以及使用輪椅的失能人群進(jìn)行了三維人體掃描與建模，以虛擬模型上的人體維度為服裝設(shè)計(jì)參數(shù)，獲得了具有良好合體性和美觀性的個性化服裝。上述研究充分體現(xiàn)了三維虛擬試衣技術(shù)在個性化定制與保護(hù)特殊消費(fèi)者隱私層面的潛力。另外，三維虛擬試衣技術(shù)可以大大減少特種職業(yè)服的開發(fā)成本，Bogovic等［23］通過三維人體掃描技術(shù)，分析了飛行員在靜態(tài)和動態(tài)狀態(tài)下的人體尺寸的變化，從而重新設(shè)計(jì)了飛行防護(hù)服的結(jié)構(gòu)，并在三維虛擬試衣階段表現(xiàn)出了良好的合體性。通過三維虛擬試衣技術(shù)，在不規(guī)則的人體上進(jìn)行服裝建模，并將三維服裝展開為二維版片，規(guī)避了與人體直接接觸，充分保護(hù)了特定人群的隱私和尊嚴(yán)。

2.2圖案設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的紡織服裝行業(yè)中，梭織面料設(shè)計(jì)與服裝設(shè)計(jì)是相對獨(dú)立的兩個環(huán)節(jié)。通常而言，梭織面料的批量生產(chǎn)要比服裝生產(chǎn)提前近六個月，因此服裝設(shè)計(jì)往往受限于面料圖案。三維虛擬試衣技術(shù)的出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)了這種織物與服裝的設(shè)計(jì)流程，提升了服裝圖案設(shè)計(jì)的效率。Lu等［24］利用三維虛擬試衣技術(shù)，設(shè)計(jì)了一款能夠直接在三維服裝上進(jìn)行圖案設(shè)計(jì)，并將圖案以數(shù)碼印花的方式轉(zhuǎn)印到衣片上的系統(tǒng)。這種新穎的圖案設(shè)計(jì)方式可以避免在裁片時(shí)為了對齊圖案而導(dǎo)致的面料浪費(fèi)。除此之外，由這種技術(shù)制成的服裝在縫縫處圖案也具有良好的連續(xù)性，使得服裝觀感上的整體性得以大幅提升。對于針織服裝而言，圖案的形成與服裝的織造是同步的，因此也需事先確定圖案的樣式、位置、大小等設(shè)計(jì)要素。張培婷等［25］利用三維虛擬試衣體統(tǒng)，對針織服裝國潮圖案的設(shè)計(jì)方法和實(shí)踐方式進(jìn)行了探究，通過在三維虛擬試衣系統(tǒng)中對2D圖案進(jìn)行3D展示，可以有效降低設(shè)計(jì)師在進(jìn)行圖案設(shè)計(jì)時(shí)，對圖案的形態(tài)、尺寸、組合形式，以及整體效果上的不確定性，為傳統(tǒng)針織服裝的圖案設(shè)計(jì)提供了新思路。

2.3以客戶為中心的模塊化協(xié)同設(shè)計(jì)

服裝的模塊化設(shè)計(jì)是通過將服裝中的關(guān)鍵要素進(jìn)行枚舉，從而形成具有兼容性的子系統(tǒng)組件，通過組合組件得到具有全新設(shè)計(jì)要素的服裝的一種設(shè)計(jì)方式［26］。而以客戶為中心的模塊化協(xié)同設(shè)計(jì)則在利用模塊化設(shè)計(jì)的同時(shí)，以個性化定制為目標(biāo)，并結(jié)合交互式設(shè)計(jì)模式，為客戶、設(shè)計(jì)師和評估專家三者提供溝通平臺，使其能夠協(xié)同完設(shè)計(jì)，得到令客戶滿意的產(chǎn)品。

三維虛擬試衣技術(shù)能很好地支持以客戶為中心的模塊化協(xié)同服裝設(shè)計(jì)，其最主要的功能是實(shí)時(shí)展示協(xié)同設(shè)計(jì)的服裝模塊以及穿著效果。Yan等［27］設(shè)計(jì)了適用于三維虛擬人模的維度測量方法，并依據(jù)該方法制定了新的電子私人定制襯衫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，大幅縮短了私人定制的流程。該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)在CLO3D虛擬試衣環(huán)節(jié)中，新型私人定制的襯衫版型在合體性上優(yōu)于傳統(tǒng)私人定制襯衫以及高級成衣襯衫。Li等［28］設(shè)計(jì)了一款以客戶為中心的裙裝模塊化協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用，基于層次分析理論和遺傳算法為客戶提供智能化的款式推薦，并為客戶提供專家意見和咨詢通道，以此為客戶以及設(shè)計(jì)者提供高效的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺。這種較為新穎的設(shè)計(jì)方式能夠充分發(fā)揮移動端覆蓋面廣、用戶量大的優(yōu)勢，有望進(jìn)一步提升個性化定制的普及率。

將人工智能應(yīng)用于服裝的模塊化協(xié)同設(shè)計(jì)又進(jìn)一步降低了服裝設(shè)計(jì)的門檻，使得沒有相關(guān)技術(shù)的非專業(yè)人員也能夠參與到個性化定制的過程中去。Sharma等［29］結(jié)合模糊邏輯和遺傳算法，設(shè)計(jì)了一種交互式個性化智能服裝款式設(shè)計(jì)與推薦系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)消費(fèi)者人體參數(shù)和喜好，組合不同模塊，智能推薦相應(yīng)的款式，為消費(fèi)者和設(shè)計(jì)師提供高效的交互式設(shè)計(jì)平臺。通過不斷循環(huán)“設(shè)計(jì)-虛擬展示-用戶評價(jià)-調(diào)整”模式，最終獲得令消費(fèi)者滿意的產(chǎn)品，大大降低了個性化服裝的定制成本。 Wang等［30］提出了基于模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的服裝設(shè)計(jì)模型，將人體的特征維度，款式風(fēng)格等作為輸入?yún)?shù)，即可輸出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。在較為有限的數(shù)據(jù)量訓(xùn)練下，該模型所輸出的褲裝樣版與專業(yè)制版師所設(shè)計(jì)的樣版在特征松量上的最高差值僅為10%。同樣基于模糊邏輯，Abtew等［31］訓(xùn)練了一種能夠反映服裝松量、維度參數(shù)、面料性能以及人體姿勢對服裝合體性影響的模型，進(jìn)而根據(jù)輸入的服裝喜好輸出相應(yīng)的松量推薦值。但由于所涉及參數(shù)之間的關(guān)系復(fù)雜不明確，并不能確定是否存在密切的相關(guān)關(guān)系，且用于訓(xùn)練的數(shù)據(jù)量較小，該模型的預(yù)測準(zhǔn)確性不高?？梢娙斯ぶ悄茉诜b設(shè)計(jì)上的潛在價(jià)值需要同時(shí)具備科學(xué)的算法以及足量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練才能夠發(fā)揮。

3三維虛擬試衣技術(shù)在服裝性能評價(jià)中的應(yīng)用

3.1服裝美觀性評價(jià)

在對虛擬服裝進(jìn)行展示時(shí)，同時(shí)伴隨著對服裝美觀性的評價(jià)。服裝的美觀性是服裝帶給人審美享受的性質(zhì)，通過提升服裝的美觀性，使其符合消費(fèi)者審美需求，是服裝設(shè)計(jì)與評價(jià)中的必要環(huán)節(jié)。三維服裝模型能夠?qū)Ψb的款式結(jié)構(gòu)、懸垂性、圖案顏色搭配、織物組織以及表面紋理等方面進(jìn)行展示，從而使得評價(jià)者得以開展美觀性評價(jià)［32］。其中，對于款式、色彩以及圖案的評價(jià)大多采用主觀評價(jià)，而對于懸垂性則有明確的客觀評價(jià)方法。

對服裝進(jìn)行準(zhǔn)確的懸垂性評價(jià)的前提是對虛擬織物進(jìn)行準(zhǔn)確的懸垂性模擬，目前已有大量此類研究。Ashmawi等［33］提出了一種通過三維虛擬試衣系統(tǒng)CLO3D中搭建織物懸垂性測試儀來測量虛擬織物懸垂性的方法，但所測得的結(jié)果并不樂觀，虛擬試衣系統(tǒng)測得的織物懸垂性與真實(shí)織物懸垂性的吻合程度較為一般。筆者認(rèn)為，這是由于虛擬試衣系統(tǒng)中對面料屬性的調(diào)節(jié)參數(shù)與實(shí)際測量參數(shù)之間缺乏對應(yīng)關(guān)系。此后，韓新葉等［34］利用三維虛擬試衣系統(tǒng)CLO3D測試了3600組虛擬面料參數(shù)，通過主因子分析法對虛擬織物的懸垂性進(jìn)行了分析，認(rèn)為影響虛擬織物懸垂性的主因子分別為懸垂程度因子和懸垂形態(tài)變化因子。陳巧巧［35］在三維虛擬試衣軟件CLO3D的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地使用了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了對虛擬服裝面料懸垂效果的優(yōu)化模型，通過輸入真實(shí)面料的懸垂性指標(biāo)即可輸出虛擬面料的物理屬性。

測量虛擬服裝懸垂性所采用的方法與真實(shí)織物懸垂系數(shù)測量方法相同，即投影法。Lapkovska等［36］基于三維虛擬試衣系統(tǒng)Modaris 3D對裙裝的懸垂性進(jìn)行了評價(jià)。研究團(tuán)隊(duì)選取裙裝上中下3個橫截面的垂直投影，對裙裝投影的面積、輪廓分布、周長進(jìn)行分析，進(jìn)而分別對裙裝的3個區(qū)域進(jìn)行了懸垂性評價(jià)。這種評價(jià)方式能夠通過選取適當(dāng)?shù)慕孛娑鴮Ψb的任意局部的懸垂性進(jìn)行分析，從而提升評價(jià)效率和精度。但總體而言，對服裝懸垂性的評價(jià)極大程度上依賴于織物懸垂性的模擬精度，因而其評價(jià)的有效性是隨著織物模擬的精度提升而升高的。

3.2服裝合體性評價(jià)

在虛擬服裝合體性評價(jià)方面，研究者通常會先采集人體關(guān)鍵點(diǎn)處的服裝壓數(shù)據(jù)以及人體的關(guān)鍵尺寸，隨后建立其與主觀服裝合體性之間的關(guān)系，進(jìn)而采用數(shù)學(xué)模型構(gòu)建合體性評估模型，通過這樣的方式將客觀數(shù)值與主觀合體性評估的聯(lián)系建立起來。此外，機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能技術(shù)的普及也為虛擬服裝合體性評價(jià)注入了新鮮的血液，推動著虛擬服裝評價(jià)不斷智能化，表2列舉了近年來較有代表性的研究。從表2中可以看出影響到模型最終預(yù)測精度的因素主要涉及到輸入?yún)?shù)種類和數(shù)量，以及采樣方式以及預(yù)測模型的種類。

從輸入?yún)?shù)層面來看，當(dāng)僅以一種參數(shù)作為輸入量時(shí)，服裝壓的預(yù)測可靠性要高于服裝松量。服裝的松量更適合用于評價(jià)緊身類服裝的合體性，而服裝壓在對不同款式服裝的合體性評價(jià)時(shí)都有良好的兼容性［37］。 而當(dāng)能夠輸入多個參數(shù)時(shí)，并沒有明顯的證據(jù)能夠表明，輸入的參數(shù)種類越多，模型的預(yù)測結(jié)果就越精確。

從預(yù)測模型算法層面來看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP_ANN），以及概論神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（PNN）在不同的對照實(shí)驗(yàn)中的預(yù)測準(zhǔn)確率在87%～100%之間不等。貝葉斯模型的精度在80%以上，而徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RBF_ANN）的預(yù)測準(zhǔn)確率穩(wěn)定性較差，標(biāo)準(zhǔn)差高于其他幾種預(yù)測模型［37-39］。與此同時(shí)，Wang等［40］的研究表明，不僅不同的預(yù)測模型對同一個部位的合體性預(yù)測精度不盡相同，而且同一個預(yù)測模型對不同人體部位的局部合體性預(yù)測精度也是不同的。在未來需要進(jìn)一步探究預(yù)測模型對于參數(shù)的敏感性，以用較少的參數(shù)獲得最優(yōu)的預(yù)測準(zhǔn)確度。

3.3服裝壓力舒適性評價(jià)

服裝對人體產(chǎn)生的壓力是影響服裝舒適性的主要因素之一，三維虛擬試衣軟件能夠較為準(zhǔn)確地顯示虛擬服裝對人體各部位的壓力以及服裝應(yīng)力，相較于傳統(tǒng)的服裝壓力和應(yīng)力測量方法而言，有著成本低、速度快、操作簡便以及穩(wěn)定性高等優(yōu)勢［42］。

在利用三維虛擬試衣技術(shù)對虛擬服裝進(jìn)行壓力舒適性評價(jià)時(shí)，往往會選用關(guān)鍵點(diǎn)的服裝應(yīng)力、服裝壓力等作為量化的指標(biāo)進(jìn)行客觀評價(jià)［43］。同時(shí)，隨著三維虛擬試衣軟件的不斷優(yōu)化，對服裝壓力舒適性的評價(jià)逐漸由單一姿態(tài)轉(zhuǎn)向不同姿態(tài)下的壓力評價(jià)。研究人員能夠針對服裝使用對象的作業(yè)特點(diǎn)，在三維虛擬試衣軟件中模擬目標(biāo)人群的常見姿勢，提取不同姿勢下的關(guān)鍵點(diǎn)壓力數(shù)據(jù)，用于優(yōu)化新型服裝的結(jié)構(gòu)以使其獲得更好的壓力舒適性。如圖2所示，以CLO3D為例，可以調(diào)取動態(tài)模擬下的任意關(guān)鍵幀，并讀取該姿勢下的服裝壓力圖、應(yīng)力圖以及壓力點(diǎn)分布圖。表3總結(jié)了近年來三維虛擬試衣技術(shù)在服裝壓力舒適性評價(jià)中的應(yīng)用研究。

于欣禾等［44］采用關(guān)鍵點(diǎn)壓力采樣法，通過三維虛擬試衣軟件CLO3D獲取了虛擬受試者穿著針織騎行服在騎行狀態(tài)下8個不同階段內(nèi)共69個關(guān)鍵點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)，基于壓力數(shù)據(jù)對樣板進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后服裝動態(tài)壓力值總體下降了61.94%。為了探究影響針織塑身衣壓力舒適性的因素，王建萍等［42］選取了29個姿態(tài)，并在人體上確定了28個關(guān)鍵點(diǎn)，在提取關(guān)鍵點(diǎn)壓力數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用因子分析法，構(gòu)建了人體各部位對針織塑身衣壓力舒適性的貢獻(xiàn)系數(shù)模型。雖然散點(diǎn)式的關(guān)鍵采樣點(diǎn)法應(yīng)用廣泛，但其壓力值高度依賴于采樣點(diǎn)的位置，且存在重復(fù)性弱、無法從全局角度進(jìn)行分析等局限性。楊佑國等［45］利用圖像分析技術(shù)，設(shè)計(jì)和開發(fā)了服裝受力分析軟件，該軟件能夠?qū)μ摂M服裝的應(yīng)力熱力圖進(jìn)行分析，提取數(shù)據(jù)進(jìn)行局部應(yīng)力效應(yīng)分析和整體的聯(lián)合應(yīng)力分布計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了對服裝整體應(yīng)力分布情況的綜合分析。

3.4服裝熱濕舒適性研究

服裝的衣下空氣層厚度是另一個能夠反應(yīng)服裝和人體之間空間關(guān)系的重要指標(biāo)，被廣泛應(yīng)用于服裝熱濕舒適性評價(jià)［43］。此前已有學(xué)者對三維虛擬試衣技術(shù)模擬衣下空氣層厚度的準(zhǔn)確性進(jìn)行了實(shí)證性研究，認(rèn)為靜態(tài)以及動態(tài)三維虛擬試衣對衣下空氣層厚度模擬的準(zhǔn)確性足以用于服裝熱濕舒適性評價(jià)［48-49］。近年來，部分研究利用三維虛擬試衣系統(tǒng)獲得目標(biāo)服裝的衣下空氣層厚度分布，再將其輸入到CFD或NHT模擬系統(tǒng)中，完成了對服裝熱濕傳遞的相關(guān)研究［50-53］。

4現(xiàn)有三維虛擬試衣系統(tǒng)的不足

4.1缺少對人體軟組織的模擬

部分研究在對某些緊身服裝進(jìn)行合體性評價(jià)時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的三維虛擬試衣軟件存在一定的缺陷。Cheng等［46］利用三維虛擬試衣軟件獲得了男性壓力內(nèi)褲的虛擬壓力分布，并將其與實(shí)測壓力值進(jìn)行了對比，結(jié)果表明不同部位的模擬值與實(shí)測值的壓力相對誤差在4.64%～7.33%之間。由于壓縮服、緊身服以及貼身服裝的服裝壓與人體軟組織彈性高度相關(guān)，而虛擬試衣中的虛擬人體是剛體，無法反映人體軟組織與彈性面料之間的相互作用，與真實(shí)情況不符的模擬結(jié)果導(dǎo)致了評價(jià)人員對服裝合體性的誤判［54］。

為了解決人體軟組織模擬缺失帶來的問題，有研究基于有限元法構(gòu)建了用以評價(jià)服裝舒適性的柔性人體模型，有效地降低了因剛性虛擬模特造成的服裝壓模擬誤差［55-57］。Sun等［47］提出了一種基于有限元法的柔性人體虛擬文胸試穿系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過三維掃描技術(shù)獲取乳房關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并采用Mooney-Rivlin超彈性材料對乳房進(jìn)行建模。所生成的模型能夠較為精確地反映在穿戴鋼圈文胸和無線文胸后的效果以及對乳房的壓力，與真實(shí)穿戴效果吻合較好。但該模型中，除乳房部分以外均為剛性體，非完全柔性的建模也導(dǎo)致了乳房側(cè)面的虛擬壓力偏高。

4.2缺少對服裝縫線處的受力模擬

Brubacher等［58］在利用三維虛擬服裝的壓力圖譜對虛擬運(yùn)動壓縮服的合體性進(jìn)行評價(jià)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在縫線處的壓力出現(xiàn)了明顯的異常，并且缺少人體內(nèi)部壓力的模擬，使得三維虛擬試衣技術(shù)在壓縮服的研發(fā)與評價(jià)上應(yīng)用困難。該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，現(xiàn)有的三維虛擬試衣軟件對縫線的模擬僅僅停留在外觀層面，雖然能夠通過調(diào)節(jié)線跡外觀反映工藝對服裝美觀性的影響，但并沒有對縫線的物理狀態(tài)進(jìn)行模擬。由于虛擬縫合對縫線的力學(xué)模擬存在缺陷，無法反映面料在縫線處的受力情況，導(dǎo)致服裝壓模擬出現(xiàn)顯著異常。目前對于虛擬縫紉的研究依然停留在提升模擬精度與速度的層面，尚未觸及到對于縫線在面料間的作用力的模擬上［59］。

5展望

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，三維虛擬試衣技術(shù)已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，為服裝生產(chǎn)與銷售的各個環(huán)節(jié)提供了優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)字化解決方案。在后疫情時(shí)代，數(shù)字化、智能化的服裝生產(chǎn)與銷售勢在必行，三維虛擬試衣技術(shù)的前景越發(fā)廣闊。結(jié)合當(dāng)前的研究進(jìn)展，本文提出幾個未來該領(lǐng)域值得探索或發(fā)展的方向。

a）統(tǒng)一的虛擬織物參數(shù)系統(tǒng)?，F(xiàn)有的虛擬面料參數(shù)與用以描述真實(shí)面料的參數(shù)之間是脫軌的。將克重、經(jīng)緯紗密度、強(qiáng)力等真實(shí)面料參數(shù)與虛擬面料參數(shù)相對應(yīng)，從而建立起虛與實(shí)兩種參數(shù)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，在進(jìn)一步提升對虛擬面料模擬的精度的同時(shí)，推動面料的數(shù)字化進(jìn)程。

b）對虛擬模特軟組織、服裝部件物理特性的模擬?，F(xiàn)有的服裝壓力、應(yīng)力、衣下空氣層厚度模擬數(shù)值精度較差，尤其是將人體作為剛性模型對服裝壓以及人體因服裝壓產(chǎn)生的變形的模擬有著較大影響。而缺少對于服裝部件，例如縫線的物理性質(zhì)的模擬，也可能令虛擬面料縫合處出現(xiàn)張力異常。因此有必要對人體軟組織以及服裝部件進(jìn)行建模，進(jìn)而獲得與真實(shí)情況高度接近的合體性、服裝壓力、應(yīng)力以及衣下空氣層厚度的數(shù)值結(jié)果。

c）自動化和智能化的服裝性能評價(jià)。即使三維虛擬試衣技術(shù)能夠提供服裝壓等模擬數(shù)值，但對服裝性能的評價(jià)精度也依賴人工采樣的方法，通過引入人工智能、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，優(yōu)化并實(shí)現(xiàn)自動采樣，最終構(gòu)建對虛擬服裝整體力學(xué)性能評價(jià)模型，在評價(jià)方式上提升評價(jià)精度和效率。

參考文獻(xiàn)：

［1］崔萌，陳素英，殷文，等.基于虛擬試衣技術(shù)的服裝設(shè)計(jì)與開發(fā)［J］.毛紡科技，2020，48（6）：58-61.

CUI Meng， CHEN Suying， YIN Wen， et al. Design and development of clothing based on virtual fitting technology［J］. Wool Textile Journal， 2020， 48（6）： 58-61.

［2］陳亮，趙曙光，張麗娟，等.虛擬三維服裝展示的發(fā)展歷史與研究熱點(diǎn)［J］.紡織學(xué)報(bào)，2011，32（10）：153-160.

CHEN Liang， ZHAO Shuguang， ZHANG Lijuan， et al. History and research hot spot of three-dimensional virtual garment display［J］. Journal of Textile Research， 2011， 32（10）： 153-160.

［3］王巧麗，徐增波，田丙強(qiáng).虛擬試衣中個性化三維人體建模的研究進(jìn)展［J］.紡織導(dǎo)報(bào)，2020（7）：79-82.

WANG Qiaoli， XU Zengbo， TIAN Binqiang. Research progress of personalized 3D human body modeling in virtual fitting［J］. China Textile Leader， 2020（7）： 79-82.

［4］張瑩，李挺.人體三維掃描技術(shù)在服裝時(shí)尚領(lǐng)域應(yīng)用的研究［J］.電腦知識與技術(shù)，2020，16（4）：276-277.

ZHANG Ying， LI Ting. Research on the application of 3D human body scanning technology in fashion field［J］. Computer Knowledge and Technology， 2020， 16（4）： 276-277.

［5］何宇雯，尚笑梅.三維虛擬試衣系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及發(fā)展［J］.浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，18（2）：25-29.

HE Yuwen， SHANG Xiaomei. Related technology and development of 3D virtual garment fitting system［J］. Journal of Zhejiang Fashion Institute of Technology， 2019， 18（2）： 25-29.

［6］劉文炫.基于三維掃描技術(shù)的人體測量與虛擬展示研究［D］.北京：北京服裝學(xué)院，2020：23-51.

LIU Wenxuan. Research on Human Body Measurement and Virtual Display Based on 3D Scanning Technology［D］. Beijing： Beijing Institute of Fashion Technology， 2020：23-51.

［7］劉曉音，謝紅.基于二維圖像非接觸式人體測量技術(shù)研究［J］.針織工業(yè)，2021（5）：58-62.

LIU Xiaoyin， XIE Hong. Non-contact anthropometric technique based on 2D image［J］. Knitting Industries， 2021（5）： 58-62.

［8］王曉菲，王燕珍.三維人體測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用［J］.毛紡科技，2021，49（10）：106-111.

WANG Xiaofei， WANG Yanzhen. Development Status and application of 3D anthropometric technology［J］. Wool Textile Journal， 2021， 49（10）： 106-111.

［9］LIU W， BAO Q， SUN Y， et al. Recent advances in monocular 2D and 3D human pose estimation： A deep learning perspective［EB/OL］. 2021， arXiv， 2104.11536. https：//arxiv.org/abs/2104.11536.

［10］WANG J B， TAN S J， ZHEN X T， et al. Deep 3D human pose estimation： A review［J］. Computer Vision and Image Understanding， 2021， 210： 103225.

［11］湯立，孫影慧.數(shù)字化服裝工程中三維人體建模方法概述［J］.國際紡織導(dǎo)報(bào)，2017，45（7）：62-65.

TANG Li， SUN Yinghui. Overview of 3D human modeling methods in digital garment engineering［J］. Melliand China， 2017， 45（7）： 62-65.

［12］CHENG Z Q， CHEN Y， MARTIN R R， et al. Parametric modeling of 3D human body shape： A survey［J］. Computers & Graphics， 2018， 71： 88-100.

［13］顧佳雯，周曉琪，王軍.三維人體建模方法研究與應(yīng)用［J］.紡織科技進(jìn)展，2021（9）：15-18.

GU Jiawen， ZHOU Xiaoqi， WANG Jun. Research and application of 3D human modeling method［J］. Progress in Textile Science & Technology， 2021（9）： 15-18.

［14］王佳.虛擬試衣技術(shù)的現(xiàn)狀研究［J］.輕工科技，2020，36（10）：85-86，88.

WANG Jia. Research on current situation of virtual fitting technology［J］. Light Industry Science and Technology， 36（10）： 85-86， 88.

［15］FAUERBY K. Improved Collision Detection and Response［M］. The UK： DK， 2003： 9-16.

［16］GHODHBANI H， NEJI M， RAZZAK I， et al. You can try without visiting： a comprehensive survey on virtually try-on outfits［J］. Multimedia Tools and Applications， 2022， 81（14）： 19967-19998.

［17］葉海蓮，陳依蕾.三維虛擬試衣設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究［J］.設(shè)計(jì)，2018（11）：32-35.

YE Hailian， CHEN Yilei. Application of three-dimensional virtual fashion design［J］. Design， 2018（11）： 32-35.

［18］HONG Y， ZENG X， BRUNIAUX P， et al. Collaborative 3D-to-2D tight-fitting garment pattern design process for scoliotic people［J］. Fibres & Textiles in Eastern Europe， 2017， 25（5）： 113-118.

［19］郝思慧.基于三維虛擬技術(shù)的立體型女裝設(shè)計(jì)研究［D］.上海：東華大學(xué)，2021：11-89.

HAO Sihui. Research on Geometric Dimensional Modeling in Women's Clothing Design Based on Three-Dimensional Virtual Technology［D］. Shanghai： Donghua University， 2021： 11-89.

［20］PIETRONI N， DUMERY C， FALQUE R， et al. Computational pattern making from 3D garment models［J］. ACM Transactions on Graphics， 2022， 41（4）157.

［21］HONG Y， ZENG X Y， BRUNIAUX P， et al. Interactive virtual try-on based three-dimensional garment block design for disabled people of scoliosis type［J］. Textile Research Journal， 2017， 87（10）： 1261-1274.

［22］ANDREJA R， LUCIE G， JERNEJ K， et al. New technologies in the development of ergonomic garments for wheelchair users in a virtual environment［J］. Industria Textila， 2017， 68（2）： 83-94.

［23］BOGOVIC S， STJEPANOVIC Z， CUPAR A， et al. The use of new technologies for the development of protective clothing： Comparative analysis of body dimensions of static and dynamic postures and its application［J］. Autex Research Journal， 2019， 19（4）： 301-311.

［24］LU S F， MOK P Y， JIN X G. A new design concept： 3D to 2D textile pattern design for garments［J］. Computer-Aided Design， 2017， 89： 35-49.

［25］張培婷，沈雷，陳涵.基于三維虛擬試衣系統(tǒng)的國潮圖案設(shè)計(jì)方法研究［J］.絲綢，2021，58（11）：113-120.

ZHANG Peiting， SHEN Lei， CHEN Han. Research on the design method of national trend pattern based on 3D virtual fitting system［J］. Journal of Silk， 2021， 58（11）： 113-120.

［26］楊松立.模塊化設(shè)計(jì)方法在服裝中的應(yīng)用研究［D］.上海：東華大學(xué)，2022：11-29.

YANG Songli. Research on the Application of Modular Design Method in Clothing［D］. Shanghai： Donghua University， 2022： 11-29.

［27］YAN J Q， KUZMICHEV V E. A virtual e-bespoke men's shirt based on new body measurements and method of pattern drafting［J］. Textile Research Journal， 2020， 90（19/20）： 2223-2244.

［28］LI P， YU C， WU C M. Customer-centered co-design modularization： The skirt design on mobile application［J］. The Journal of the Textile Institute， 2019， 110（11）： 1538-1544.

［29］SHARMA S， KOEHL L， BRUNIAUX P， et al. Development of an intelligent data-driven system to recommend personalized fashion design solutions［J］. Sensors， 2021， 21（12）： 4239.

［30］WANG Z J， XING Y M， WANG J P， et al. A knowledge-supported approach for garment pattern design using fuzzy logic and artificial neural networks［J］. Multimedia Tools and Applications， 2022， 81（14）： 19013-19033.

［31］ABTEW M A， KULIN＇SKA M， ZENG X， et al. Determi-nations of 3D ease allowance in a virtual environment for customized garment design using fuzzy modelling［J］. Computers in Industry， 2021， 133： 103552.

［32］信玉峰.服裝美感評價(jià)模塊研究［D］.上海：東華大學(xué)，2014：6-18.

XIN Yufeng. Research on Estimation Module of Clothing Aesthet［D］. Shanghai： Donghua University， 2014： 6-18.

［33］ASHMAWI B， HASSOUNA A， NASR ELDINE N， et al. CLO3D simulation versus real drape test for assessment of garment drape coefficient［J］. Journal of Textiles， Coloration and Polymer Science， 2021， 18（2）： 111-119.

［34］韓新葉，張輝.基于CLO3D的虛擬織物懸垂性能評價(jià)主因子分析［J］.紡織科技進(jìn)展，2017（2）：32-34.

HAN Xinye， ZHANG Hui. Factor analysis on the draping property evaluation of the virtual fabric based on CLO3D system［J］. Progress in Textile Science & Technology， 2017（2）： 32-34.

［35］陳巧巧.虛擬面料懸垂效果真實(shí)感評價(jià)及優(yōu)化［D］.上海：東華大學(xué)，2019：43-95.

CHEN Qiaoqiao. Evaluation and Optimization on the Realism of the Virtual Fabric's Drape Effect［D］. Shanghai： Donghua University， 2019： 43-95.

［36］LAPKOVSKA E， DABOLINA I. An investigation on the virtual prototyping validity-simulation of garment drape［J］. Society Integration Education Proceedings of the International Scientific Conference， 2018， 4： 448-458.

［37］LIU K X， ZENG X Y， BRUNIAUX P， et al. Fit evaluation of virtual garment try-on by learning from digital pressure data［J］. Knowledge-Based Systems， 2017， 133： 174-182.

［38］LIU K， ZHU C， ZENG X， et al. Garment fit evaluation for fashion design and manufacturing［J］. Research Square， 2021： 1088025.

［39］FENG Y L， LIU S. 3D garment design model based on convolution neural network and virtual reality［J］. Compu-tational Intelligence and Neuroscience， 2022， 9187244.

［40］WANG Z， WANG J， ZENG X， et al. Prediction of garment fit level in 3D virtual environment based on artificial neural networks［J］. Textile Research Journal， 2021， 91（15/16）：1713-1731.

［41］田丙強(qiáng)，徐增波，胡守忠.基于CLO3D虛擬試衣技術(shù)的著裝合體性評估［J］.東華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，44（3）：397-402.

TIAN Binqiang， XU Zengbo， HU Shouzhong. Evaluation of dress fit based on CLO3D virtual fitting technique［J］. Donghua University （Natural Science）， 2018， 44（3）： 397-402.

［42］王建萍，陳琪.基于虛擬壓力定量解析塑身衣壓力舒適性因子［J］.針織工業(yè)，2019（6）：64-69.

WANG Jianping， CHEN Qi. Quantitative analysis on pressure comforts factors of shaping wear based on virtual pressure［J］. Knitting Industries， 2019（6）： 64-69.

［43］張昭華，應(yīng)思藝，郭云昕，等.三維人體掃描技術(shù)在服裝工效學(xué)中的應(yīng)用［J］.上海紡織科技，2015，43（8）：40-44.

ZHANG Zhaohua， YING Siyi， GUO Yunxin， et al. The application of 3D scanning technology on garment ergonomics［J］. Shanghai Textile Science & Technology， 2015， 43（8）： 40-44.

［44］于欣禾，王建萍.基于虛擬服裝壓力的針織騎行服樣板優(yōu)化方法［J］.服裝學(xué)報(bào)，2019，4（2）：127-135.

YU Hexin， WANG Jianping. Optimization method of knitted cycling clothes' patterns based on virtual clothing pressure［J］. Journal of Clothing Research， 2019， 4（2）： 127-135

［45］楊佑國，徐平華，徐明慧，等.基于虛擬試衣的著裝應(yīng)力分布效應(yīng)評價(jià)［J］.現(xiàn)代紡織技術(shù)，2021，29（6）：106-112.

YANG Youguo， XU Pinghua， XU Minghui， et al. Evaluation of garment stress distribution based on virtual fitting［J］. Advanced Textile Technology， 2021， 29（6）： 106-112.

［46］CHENG Z， KUZMICHEV V， ADOLPHE D. A digital replica of male compression underwear［J］. Textile Research Journal， 2019， 90（7/8）： 877-895.

［47］SUN Y， YICK K L， YU W， et al. 3D Bra and human interactive modeling using finite element method for bra design［J］. Computer-Aided Design， 2019， 114： 13-27.

［48］MERT E， PSIKUTA A， AREVALO M， et al. Quantitative validation of 3D garment simulation software for determi-nation of air gap thickness in lower body garments［J］. IOP Conference Series： Materials Science and Engineering， 2017， 254： 162007.

［49］MERT E， PSIKUTA A， ARéVALO M， et al. A validation methodology and application of 3D garment simulation software to determine the distribution of air layers in garments during walking［J］. Measurement， 2018， 117： 153-164.

［50］GNEY S. Virtualization of clothing thermal comfort in 3D simulations［J］. European Journal of Science and Technology， 2021，（28）： 29-33.

［51］MOSLEH S， ABTEW M A， BRUNIAUX P， et al. Modeling and simulation of human body heat transfer system based on air space values in 3d clothing model［J］. Materials， 2021， 14（21）： 6675.

［52］JOSHI A， PSIKUTA A， BUENO M A， et al. Effect of movement on convection and ventilation in a skin-clothing-environment system［J］. International Journal of Thermal Sciences， 2021， 166： 106965.

［53］XU J X， PSIKUTA A， LI J， et al. Numerical investi-gation of the effect of clothing air gap distribution and environmental air speed on dry heat transfer underneath clothing［J］. International Journal of Heat and Mass Transfer， 2022， 198： 123400.

［54］HORIBA Y， AMANO T， INUI S， et al. Proposal of method for estimating clothing pressure of tight-fitting garment made from highly elastic materials： hybrid method using apparel CAD and finite element analysis software［J］. Journal of Fiber Science and Technology， 2021， 77（2）： 76-87.

［55］HARRISON D， FAN Y， LARIONOV E， et al. Fitting close-to-body garments with 3d soft body avatars［J］. Proceedings of 3D Body Tech， 2018（16/17）： 184-189.

［56］KIM M， PONS-MOLL G， PUJADES S， et al. Data-driven physics for human soft tissue animation［J］. ACM Transactions on Graphics， 2017， 36（4）： 54.

［57］MARTNEZ-MARTNEZ F， RUPREZ-MORENO M J， MARTíNEZ-SOBER M， et al. A finite element-based machine learning approach for modeling the mechanical behavior of the breast tissues under compression in real-time［J］. Computers in biology and medicine， 2017， 90： 116-124.

［58］BRUBACHER K， TYLER D， APEAGYEI P， et al. Evaluation of the accuracy and practicability of predicting compression garment pressure using virtual fit technology［J/OL］. Clothing and Textiles Research Journal， 2021.https：//doi.org/10.1177/0887302X21999314.

［59］LI G S. Virtual garment piece design and stitching algorithm based on virtual simulation technology［J/OL］. Security and Communication Networks， 2022.https：//doi.org/10.1155/2022/4393042.

Application progress of 3D virtual fitting technology in fashion design and performance evaluation

XUE Xiaoyu1a， HE Jiazhen1b，2， WANG Min1b

（1a.College of Fashion and Design; 1b.Key Laboratory of Clothing Design and Technology， Ministry of Education， Donghua University， Shanghai 200051， China;

2.College of Textile and Clothing Engineering， Soochow University， Suzhou 215021， China）

Abstract： 3D garment virtual fitting technology is a computer technology that can convert 2D garment patterns into 3D models. This technology has wide applications in the garment industry due to its advantages of high efficiency， low cost， and high simulation accuracy. Enterprises or research institutions can use it to quickly obtain garment fitting effects. Additionally， the performance of garments can be predicted and evaluated through this technology， thus greatly reducing the cost of garment development.

The 3D virtual fitting technology composition mainly includes three parts： 3D body measurement technology， 3D body modeling technology， and 3D garment modeling technology. These three parts together determine the final simulation effect. Data driving， machine learning， and other technologies enable computers to identify， segment， and process the data obtained from body measurements more efficiently. At the same time， many parametric human models and clothing generation models suitable for interactive scenarios have emerged.

The structure design， print design， and customer-centered modular collaborative design method Based on 3D virtual fitting technology make the garment design and development progress more efficient. Using 3D virtual fitting technology to invert the 3D model of garments not only makes it possible to obtain 2D patterns of complex three-dimensional shapes， but also precisely locate and divide prints on the patterns. The customer-centered modular collaborative design mode employs modularized design. This mode provides a communication platform for customers， designers， and evaluation experts so that they can collaborate to complete the design and obtain a product that satisfies customers.

For apparel aesthetics evaluation， by building a virtual garment drape test platform based on 3D virtual fitting technology， a rapid evaluation of garment drapability can be achieved. In the garment fit evaluation area， studies have used the key pressure points of virtual garments and body dimensions obtained through 3D virtual fitting technology as input data to train a neural network-based garment fit prediction model. The prediction accuracy is influenced by the type and scale of the input parameters and model algorithm. For garment comfort evaluation， studies mainly focus on pressure comfort evaluation， and its accuracy is influenced by factors such as the sampling method， number of key points， and state of wearers. In addition， the air layer distribution under the garment obtained through 3D virtual fitting technology can also be used to evaluate the thermal and moisture comfort of garments， but the overall accuracy is not high enough.

In the post-epidemic era， 3D virtual fitting technology faces corresponding challenges while having broad application prospects. In the future， it is necessary to standardize and unify the parameters of virtual fabrics. When evaluating garments， researchers should build virtual models with human soft tissue characteristics in specific scenarios and take the physical characteristics of garment parts into account. In addition， through the introduction of artificial intelligence， deep learning， and other technologies， it is possible to optimize and realize automatic sampling. Then， we build a whole performance evaluation model for virtual garments to improve evaluation accuracy and efficiency.

Keywords： 3D virtual fitting technology; fashion design; pressure comfort; fitness; thermal and moisture comfort

收稿日期：20220724

網(wǎng)絡(luò)出版日期：20221104

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51906169）；教育部人文社會科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目（18YJC760021）；中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技指導(dǎo)性項(xiàng)目（2019019）

作者簡介：薛蕭昱（1998—），男，江蘇太倉人，碩士研究生，主要從事功能服裝方面的研究。

通信作者：何佳臻，E-mail：jzhe@suda.edu.cn