數(shù)智融合環(huán)境下AIGC在鞋靴設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與發(fā)展

伏邦國(guó)，章宇

（1.廣東白云學(xué)院，廣東 廣州 510450；2.蘇州工藝美術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215104）

0 引言

鞋靴設(shè)計(jì)是一個(gè)歷史悠久的行業(yè)，它的發(fā)展一直受到時(shí)尚趨勢(shì)、功能需求和生產(chǎn)技術(shù)的影響。隨著數(shù)智融合時(shí)代的到來(lái)，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用正在徹底改變鞋靴設(shè)計(jì)行業(yè)的格局[1]。人工智能生成設(shè)計(jì)和計(jì)算（AIGC）技術(shù)是這一數(shù)字技術(shù)浪潮中的一部分，它為鞋靴設(shè)計(jì)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。AIGC 技術(shù)不僅可以加速設(shè)計(jì)過(guò)程，還可以提高設(shè)計(jì)的個(gè)性化程度，降低生產(chǎn)成本，改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也為市場(chǎng)預(yù)測(cè)提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。鞋類設(shè)計(jì)制造商N(yùn)icoline Van Enter 研究如何運(yùn)用AI 去生產(chǎn)制造鞋類產(chǎn)品，為本地鞋類制造商提供解決方案，目前主要運(yùn)用Dall.E 和Midjourney 作為AI 工具探索應(yīng)用到鞋類的產(chǎn)品研發(fā)中。

1 數(shù)智融合環(huán)境下AIGC 技術(shù)概述

隨著數(shù)字化和智能化技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)智融合環(huán)境下的AIGC（人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G 等技術(shù)的融合）技術(shù)也日益受到人們的關(guān)注。AIGC 技術(shù)是一種創(chuàng)新型的技術(shù)，它通過(guò)將人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和5G 等技術(shù)進(jìn)行深度融合，實(shí)現(xiàn)了更高的智能化水平、更強(qiáng)的計(jì)算能力、更高效的數(shù)據(jù)處理能力以及更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景[2]。

AIGC 技術(shù)是人工智能領(lǐng)域中的一種分支，它結(jié)合了機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，通過(guò)訓(xùn)練大量數(shù)據(jù)來(lái)自動(dòng)生成具有特定目標(biāo)或任務(wù)的設(shè)計(jì)方案。在數(shù)智融合環(huán)境下，AIGC 技術(shù)的基本原理包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型訓(xùn)練和生成設(shè)計(jì)三個(gè)主要步驟[3]。

首先，數(shù)據(jù)預(yù)處理是AIGC 技術(shù)的關(guān)鍵一步，它涉及到對(duì)大量數(shù)據(jù)的清洗、標(biāo)注和組織。在這個(gè)過(guò)程中，AIGC 技術(shù)會(huì)從海量的數(shù)據(jù)中提取出與特定任務(wù)或目標(biāo)相關(guān)的特征，并將這些特征整理成適合機(jī)器學(xué)習(xí)算法的數(shù)據(jù)集。

其次，模型訓(xùn)練是AIGC 技術(shù)的核心部分。在這個(gè)階段，AIGC 技術(shù)會(huì)使用深度學(xué)習(xí)算法對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和規(guī)律來(lái)逐漸提高生成設(shè)計(jì)方案的能力。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的模型可以自動(dòng)識(shí)別出設(shè)計(jì)方案中的關(guān)鍵要素，并能夠根據(jù)不同的任務(wù)或目標(biāo)生成最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。

最后，生成設(shè)計(jì)是AIGC 技術(shù)的最終目標(biāo)。當(dāng)模型訓(xùn)練完成后，AIGC 技術(shù)會(huì)根據(jù)特定的任務(wù)或目標(biāo)自動(dòng)生成設(shè)計(jì)方案。這些設(shè)計(jì)方案可以是鞋靴的樣式、顏色、材料和功能等方面的創(chuàng)新，也可以是根據(jù)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)未來(lái)流行趨勢(shì)的建議。

2 AIGC 技術(shù)在鞋靴設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)收集及分析

在鞋靴設(shè)計(jì)中應(yīng)用AIGC 技術(shù)，需要收集并分析大量關(guān)于鞋靴的數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)元素和消費(fèi)者購(gòu)買行為及喜好。通過(guò)深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，AIGC 技術(shù)可以提取出有用的信息[4]。數(shù)據(jù)收集與分析扮演著至關(guān)重要的角色，為設(shè)計(jì)師提供豐富的參考信息，幫助更深入地理解市場(chǎng)狀況和消費(fèi)者需求。數(shù)據(jù)來(lái)源包括內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)，清洗和預(yù)處理確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可用性。數(shù)據(jù)探索環(huán)節(jié)幫助設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式、趨勢(shì)和關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步揭示有價(jià)值的信息。用戶調(diào)查和反饋分析了解用戶對(duì)產(chǎn)品的滿意度和改進(jìn)建議，有助于優(yōu)化設(shè)計(jì)和提升用戶滿意度?？茖W(xué)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策使設(shè)計(jì)師更好地理解市場(chǎng)需求和消費(fèi)者喜好，提高設(shè)計(jì)的效率和多樣性，使鞋靴設(shè)計(jì)更加智能化、高效化和市場(chǎng)導(dǎo)向化。

2.2 設(shè)計(jì)生成

2.2.1 設(shè)計(jì)自動(dòng)化

AIGC（人工智能生成設(shè)計(jì)和計(jì)算）技術(shù)在鞋靴設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用代表了一項(xiàng)革命性的進(jìn)步。它可以通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析，自動(dòng)生成具有創(chuàng)新性的鞋靴設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案自動(dòng)化生成主要是以“prompt”為基礎(chǔ)的AI 生成器[3]。目前AI 生成器的主要功能和邏輯，以輸入文字或者圖片，通過(guò)AI 生成器生成對(duì)應(yīng)的圖片信息。通過(guò)“prompt”生成的設(shè)計(jì)方案不僅在樣式和顏色上具有吸引力，而且在材料和功能上也具有新穎性。例如，AIGC 設(shè)計(jì)生成中，系統(tǒng)可以根據(jù)多種輸入數(shù)據(jù)，如鞋靴種類、設(shè)計(jì)風(fēng)格、用戶需求、和品牌定位，生成各種創(chuàng)意設(shè)計(jì)方案，涵蓋了鞋底、鞋面、鞋跟、鞋帶等各個(gè)設(shè)計(jì)元素。這些生成的設(shè)計(jì)方案不僅能夠滿足市場(chǎng)需求，還可以根據(jù)消費(fèi)者的需求和流行趨勢(shì)，自動(dòng)生成符合市場(chǎng)需求的鞋靴設(shè)計(jì)。

AIGC 的設(shè)計(jì)生成不僅僅是簡(jiǎn)單的自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程，它還具備了深度的智能和創(chuàng)意性。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)和模仿人類設(shè)計(jì)師的思維過(guò)程，了解設(shè)計(jì)的原則和審美標(biāo)準(zhǔn)。這使得AIGC 系統(tǒng)能夠生成與人類設(shè)計(jì)師同等水平的創(chuàng)意設(shè)計(jì)，甚至在某些情況下超越人類的創(chuàng)造力。AIGC 技術(shù)還可以根據(jù)不同的目標(biāo)受眾和品牌要求，生成多樣化的設(shè)計(jì)選擇，從傳統(tǒng)經(jīng)典到前衛(wèi)潮流，滿足不同消費(fèi)者群體的需求。

2.2.2 設(shè)計(jì)個(gè)性化

設(shè)計(jì)生成的過(guò)程還具有高度的個(gè)性化潛力。通過(guò)分析消費(fèi)者的偏好、購(gòu)買歷史和反饋信息，AIGC 系統(tǒng)可以生成定制化的設(shè)計(jì)方案，以滿足個(gè)性化需求。這種個(gè)性化設(shè)計(jì)的能力在時(shí)尚行業(yè)中尤為重要，因?yàn)橄M(fèi)者越來(lái)越追求獨(dú)特性和與眾不同。AIGC技術(shù)的設(shè)計(jì)生成可以使每個(gè)消費(fèi)者感到產(chǎn)品是專門為他們而設(shè)計(jì)的，從而提高了用戶滿意度和忠誠(chéng)度。

2.2.3 加速設(shè)計(jì)流程

AIGC 設(shè)計(jì)生成還有助于加速設(shè)計(jì)流程。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程可能需要數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間，而AIGC 技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)生成多個(gè)設(shè)計(jì)方案。這不僅提高了設(shè)計(jì)師的工作效率，還有助于更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。這對(duì)于應(yīng)對(duì)市場(chǎng)快速變化和不斷涌現(xiàn)的時(shí)尚趨勢(shì)非常重要。此外，AIGC 技術(shù)還可以減少設(shè)計(jì)中的人為錯(cuò)誤，提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和一致性，有助于降低生產(chǎn)成本。雖然AIGC 技術(shù)在設(shè)計(jì)生成中發(fā)揮了巨大作用，但它仍需要與人類設(shè)計(jì)師的智慧和審美相結(jié)合，以創(chuàng)造最終令人滿意的產(chǎn)品。

2.3 材料選擇與優(yōu)化

AIGC 技術(shù)也可以用于鞋靴的材料選擇和優(yōu)化。通過(guò)對(duì)材料的特性、成本和環(huán)保性等因素進(jìn)行分析，AIGC 技術(shù)可以自動(dòng)選擇最合適的材料，并優(yōu)化材料的組合方式。這不僅可以提高鞋靴的質(zhì)量和性能，還可以降低生產(chǎn)成本和環(huán)保壓力。

2.4 虛擬展示與互動(dòng)體驗(yàn)

隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，AIGC 技術(shù)在鞋靴設(shè)計(jì)中還可以實(shí)現(xiàn)虛擬展示和互動(dòng)體驗(yàn)的功能。通過(guò)利用3D 技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，AIGC 技術(shù)可以生成逼真的鞋靴模型，并在虛擬環(huán)境中進(jìn)行展示。這不僅可以使設(shè)計(jì)師和消費(fèi)者更好地預(yù)覽鞋靴的設(shè)計(jì)效果，還可以實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者與產(chǎn)品的互動(dòng)體驗(yàn)。例如，消費(fèi)者可以通過(guò)虛擬試穿技術(shù)，在購(gòu)買前體驗(yàn)到鞋靴的舒適度和搭配效果，從而更好地做出購(gòu)買決策。

2.5 新媒體推廣

在鞋靴設(shè)計(jì)中應(yīng)用AIGC 技術(shù)，還可以利用新媒體進(jìn)行推廣。通過(guò)分析消費(fèi)者在新媒體上的行為和喜好，AIGC 技術(shù)可以自動(dòng)生成適合不同平臺(tái)的推廣內(nèi)容。這些內(nèi)容可以是圖片、視頻、文章等多種形式，以吸引消費(fèi)者的注意力并提高品牌知名度。例如，AIGC 技術(shù)可以根據(jù)社交媒體上的用戶互動(dòng)情況，自動(dòng)生成具有吸引力的推廣圖片或視頻，以吸引更多的消費(fèi)者關(guān)注鞋靴設(shè)計(jì)。

3 AIGC 在鞋靴設(shè)計(jì)中的發(fā)展

3.1 創(chuàng)新性設(shè)計(jì)

AIGC 技術(shù)為鞋靴設(shè)計(jì)帶來(lái)了前所未有的創(chuàng)新機(jī)遇。它能夠破除傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的局限，通過(guò)深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析，探索多樣化的設(shè)計(jì)元素和風(fēng)格趨勢(shì)，從而生成創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)師可以借助AIGC 技術(shù)探索前衛(wèi)的設(shè)計(jì)語(yǔ)言、材料組合和款式，推動(dòng)鞋靴設(shè)計(jì)的時(shí)尚前沿。這不僅豐富了產(chǎn)品的多樣性，也滿足了消費(fèi)者對(duì)創(chuàng)新和個(gè)性化的需求，提高了品牌的吸引力。

3.1.1 多樣性設(shè)計(jì)元素的探索

AIGC 技術(shù)可以通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，分析市場(chǎng)趨勢(shì)和消費(fèi)者喜好，以探索多樣化的設(shè)計(jì)元素。這包括不同的顏色、材料、形狀、圖案和細(xì)節(jié)，從而為設(shè)計(jì)師提供了更廣泛的選擇。設(shè)計(jì)師可以將這些元素組合在一起，創(chuàng)造出全新的鞋靴設(shè)計(jì)，滿足消費(fèi)者的多樣需求。

3.1.2 創(chuàng)新性材料和工藝的應(yīng)用

AIGC 技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用創(chuàng)新性的材料和工藝。它可以分析各種材料的性能和可用性，從而推動(dòng)材料的創(chuàng)新。設(shè)計(jì)師可以利用AIGC 技術(shù)來(lái)模擬材料的特性，以選擇最適合產(chǎn)品需求的材料，提高鞋靴的質(zhì)量和性能。

3.1.3 快速原型和反饋迭代

AIGC 技術(shù)可以生成虛擬原型，使設(shè)計(jì)師能夠快速測(cè)試和調(diào)整設(shè)計(jì)。這加速了設(shè)計(jì)過(guò)程，使設(shè)計(jì)師能夠更迅速地嘗試新想法和概念。同時(shí)，消費(fèi)者可以參與到虛擬試穿和評(píng)價(jià)過(guò)程中，提供反饋，從而幫助設(shè)計(jì)師不斷改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保其創(chuàng)新性和實(shí)用性。

3.1.4 時(shí)尚趨勢(shì)的預(yù)測(cè)和反應(yīng)

AIGC 技術(shù)可以通過(guò)分析大數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)時(shí)尚趨勢(shì)和市場(chǎng)需求。設(shè)計(jì)師可以根據(jù)這些趨勢(shì)調(diào)整設(shè)計(jì)方向，更好地滿足市場(chǎng)需求。幫助品牌保持時(shí)尚前沿，提供具有創(chuàng)新性和吸引力的鞋靴產(chǎn)品。

3.2 技術(shù)挑戰(zhàn)

雖然AIGC 技術(shù)為創(chuàng)新性設(shè)計(jì)提供了廣闊前景，但也伴隨著一些技術(shù)挑戰(zhàn)。盡管AIGC（人工智能生成設(shè)計(jì)和計(jì)算）技術(shù)在鞋靴設(shè)計(jì)中提供了豐富的創(chuàng)新機(jī)遇，但它也伴隨著一系列技術(shù)挑戰(zhàn)，需要克服以實(shí)現(xiàn)其發(fā)展前景。

3.2.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量和量產(chǎn)難題

AIGC 技術(shù)需要大量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練和生成設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響算法的性能，但獲取高質(zhì)量的設(shè)計(jì)和材料數(shù)據(jù)可能是具有挑戰(zhàn)性的。此外，對(duì)于定制化和小批量生產(chǎn)的鞋靴來(lái)說(shuō)，如何擴(kuò)展AIGC 技術(shù)以適應(yīng)不同規(guī)模的生產(chǎn)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。AI 的介入，可能使生產(chǎn)方式也出現(xiàn)改變，未來(lái)部分工業(yè)產(chǎn)品也許并不需要大型工廠去生產(chǎn)，個(gè)人依靠AI 就可以快速在電腦上生成設(shè)計(jì)模型，然后購(gòu)買高質(zhì)量3D 打印機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。這樣一來(lái)，個(gè)體就可以成為一個(gè)小型生產(chǎn)加工工廠。運(yùn)動(dòng)鞋設(shè)計(jì)師Kedar Benjamin 使用使用hyperganic（一種基于體素算法的工程軟件），其中hypergamic 里面的一款Design to Mold 工具能使用2D，bmps 格式，位圖圖片建立模型，用于設(shè)計(jì)鞋類產(chǎn)品，和Zellerfeld 一家知名3D 打印公司合作，利用利用stable Diffusion和Dall.E 以及其他AI 引擎研發(fā)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)鞋，再利用Zellerfeld 的3D 打印技術(shù)，生產(chǎn)出獨(dú)一無(wú)二的鞋類產(chǎn)品。設(shè)計(jì)師利用Maya 及AI 插件快速設(shè)計(jì)鞋的模型，然后利用3D 打印，打印出成品鞋。

3.2.2 算法的不斷改進(jìn)

AIGC 技術(shù)的核心是其算法，它們需要不斷改進(jìn)和優(yōu)化以生成更高質(zhì)量的設(shè)計(jì)。算法的性能直接影響設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和實(shí)用性。設(shè)計(jì)生成的過(guò)程需要不斷的學(xué)習(xí)和調(diào)整，以適應(yīng)市場(chǎng)需求和時(shí)尚趨勢(shì)的變化。

3.2.3 數(shù)據(jù)隱私和安全性

大規(guī)模數(shù)據(jù)的使用和共享引發(fā)了數(shù)據(jù)隱私和安全性的擔(dān)憂。如何保護(hù)用戶的個(gè)人信息，防止數(shù)據(jù)泄漏和濫用是一個(gè)重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。同時(shí)，確保生成的設(shè)計(jì)不侵犯他人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)也是一個(gè)倫理和法律問(wèn)題。

3.2.4 用戶體驗(yàn)和虛擬環(huán)境的開(kāi)發(fā)

AIGC 技術(shù)的應(yīng)用通常需要虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)來(lái)提供沉浸式的試穿和體驗(yàn)。如何開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的虛擬環(huán)境，確保用戶體驗(yàn)的順暢和真實(shí)感，需要投入大量資源和技術(shù)研發(fā)。

4 結(jié)語(yǔ)

由于AI 對(duì)大眾視覺(jué)審美的調(diào)教，未來(lái)設(shè)計(jì)師可能在完成外觀設(shè)計(jì)圖后，客戶更容易接受更加先進(jìn)且前衛(wèi)的設(shè)計(jì)方案。由于AI 的輔助，未來(lái)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)方案上將獲得更多的主動(dòng)性，節(jié)省大量時(shí)間成本，設(shè)計(jì)師也能更多去關(guān)注產(chǎn)品的生態(tài)及環(huán)境搭配，還有實(shí)際測(cè)試產(chǎn)品和用戶體驗(yàn)上。AIGC 技術(shù)在鞋靴設(shè)計(jì)中的應(yīng)用潛力巨大，能夠通過(guò)AI 算法和深度學(xué)習(xí)模型，自動(dòng)生成各種創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，促進(jìn)了多樣性和個(gè)性化的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。在AI 飛速發(fā)展的今天，設(shè)計(jì)師需要借助AI，增強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的準(zhǔn)確判斷力，對(duì)可持續(xù)生產(chǎn)的設(shè)計(jì)有敏銳的察覺(jué)，對(duì)設(shè)計(jì)詞匯的精準(zhǔn)了解，這些能力將給未來(lái)設(shè)計(jì)師行業(yè)帶來(lái)質(zhì)的改變。