3D虛擬仿真技術(shù)在中職服裝專業(yè)教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用研究
——以內(nèi)衣設(shè)計(jì)與制作課程為例

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（佛山市南海區(qū)理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 佛山 528299）

0 引言

在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的帶動(dòng)下，數(shù)字化技術(shù)也得到快速發(fā)展。當(dāng)前內(nèi)衣行業(yè)面對(duì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)代機(jī)遇，積極進(jìn)行數(shù)字化改革。如建設(shè)數(shù)字化車間，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息化；引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)服裝智能制造工廠的建設(shè)；普及3D服裝虛擬設(shè)計(jì)，提升設(shè)計(jì)研發(fā)水平等。同時(shí)也催生了3D數(shù)字虛擬服裝設(shè)計(jì)師，3D內(nèi)衣建模師，3D內(nèi)衣設(shè)計(jì)師等一系列新型內(nèi)衣行業(yè)需求崗位。

做好數(shù)字化時(shí)尚變革的關(guān)鍵在于培養(yǎng)創(chuàng)新型的3D虛擬仿真技術(shù)人才，特別是學(xué)校作為培養(yǎng)人才的重要渠道，應(yīng)當(dāng)把握時(shí)代發(fā)展契機(jī)，根據(jù)行業(yè)需求做好服裝專業(yè)的教學(xué)改革?；诖耍疚囊詢?nèi)衣設(shè)計(jì)與制作課程為例，對(duì)3D虛擬仿真技術(shù)在中職服裝專業(yè)教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行了探索與研究。

1 內(nèi)衣設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)現(xiàn)狀

內(nèi)衣設(shè)計(jì)與制作是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性課程，要求學(xué)生通過(guò)結(jié)合應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容，發(fā)散思維，進(jìn)行作品效果圖以及圖案設(shè)計(jì)，并且能夠根據(jù)設(shè)計(jì)有針對(duì)性地選擇合適的面輔料，制定符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的工藝要求，完成制版以及成衣制作等一系列內(nèi)容，以完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。但是由于學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際的內(nèi)衣設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)作品與企業(yè)需求脫節(jié)的現(xiàn)象，且部分學(xué)生的作品完成度較低，并不能達(dá)到理想的實(shí)踐教學(xué)效果[1-2]。具體主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1.1 課堂教學(xué)模式單一

在內(nèi)衣設(shè)計(jì)與制作課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，通常是教師講授占主導(dǎo)，尤其在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，手把手式教學(xué)現(xiàn)象較為突出，無(wú)法充分做到以學(xué)生為中心。學(xué)生習(xí)慣于依據(jù)教師提供的現(xiàn)有資料進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)教師與教材依賴性過(guò)高，缺乏自主創(chuàng)新的過(guò)程，設(shè)計(jì)圖具有較大的局限性。作品制版與制作中通常也是教師全程示范式教學(xué)，學(xué)生舉一反三、拓展解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力并沒(méi)有得到有效的鍛煉和提升，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣減弱，對(duì)所學(xué)知識(shí)不能夠熟練運(yùn)用，缺乏獨(dú)立自主完成作品的信心。

1.2 與企業(yè)接軌不夠

內(nèi)衣行業(yè)技術(shù)與日俱進(jìn)，教師在教學(xué)過(guò)程中，也需要根據(jù)企業(yè)發(fā)展需求，及時(shí)更新教學(xué)方式，運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行授課。然而在實(shí)際教學(xué)中，教師教授的內(nèi)容與市場(chǎng)需求存在一定的脫節(jié)，學(xué)生對(duì)于專業(yè)知識(shí)的探究缺乏主動(dòng)性和深入性。長(zhǎng)此以往，學(xué)生逐漸失去了學(xué)習(xí)的積極性和熱情，對(duì)于知識(shí)的掌握程度也無(wú)法做到融會(huì)貫通，最終導(dǎo)致課堂教學(xué)成果不夠顯著。

1.3 實(shí)踐不足

目前中職生正處于職業(yè)習(xí)慣的養(yǎng)成期，實(shí)踐操作對(duì)于提高學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)具有不可替代的作用。然而由于場(chǎng)地、課時(shí)、實(shí)訓(xùn)材料等因素的限制，學(xué)生無(wú)法充分參與到實(shí)踐操作中，難以有效地將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作中，實(shí)踐能力無(wú)法得到充分的培養(yǎng)和提高，從而影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和職業(yè)發(fā)展。

2 基于3D虛擬仿真技術(shù)教學(xué)內(nèi)容改革

為解決以上問(wèn)題，學(xué)校積極與相關(guān)企業(yè)合作，通過(guò)校企合作項(xiàng)目，引入Browzwear 公司先進(jìn)的3D服裝虛擬仿真技術(shù)軟件V-Stitcher。3D服裝虛擬仿真技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可視化進(jìn)行服裝設(shè)計(jì)與制版的技術(shù)，能夠直接在平臺(tái)中創(chuàng)建虛擬模特，利用數(shù)字化的設(shè)計(jì)方式，將版片進(jìn)行虛擬縫制，加上服裝材質(zhì)以及紋理等屬性，快速呈現(xiàn)出逼真的成衣效果，省去樣衣制作過(guò)程[3]。同時(shí)還可以在三維視窗中及時(shí)展示出版片及各類工藝的調(diào)整情況。近些年，越來(lái)越多的院校將服裝設(shè)計(jì)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于課程教學(xué)中[4]。目前國(guó)內(nèi)常用的虛擬服裝設(shè)計(jì)軟件有clo 3d，style 3d，V-Stitcher等，3D虛擬仿真技術(shù)與課程的融合，既有助于教學(xué)理解，還可以提升學(xué)生的設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)與數(shù)字化教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

內(nèi)衣設(shè)計(jì)制作課程是包括款式與效果圖設(shè)計(jì)、色彩運(yùn)用、面料選擇、內(nèi)衣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、內(nèi)衣工藝制作及展示等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的綜合課程。改革后的課程在傳統(tǒng)授課模式的基礎(chǔ)上融入3D服裝虛擬仿真技術(shù)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)課程中的系列成衣設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的三維可視化操作。

2.2 3D虛擬仿真技術(shù)在課程教學(xué)中的案例應(yīng)用

2.2.1 內(nèi)衣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

內(nèi)衣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要涵蓋款式與效果圖設(shè)計(jì)、色彩運(yùn)用、面料選擇等內(nèi)容，本文主要選擇課程中內(nèi)褲產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)作為教學(xué)案例，運(yùn)用校企合作三維軟件V-Stitcher作為學(xué)習(xí)平臺(tái)，進(jìn)行3D虛擬仿真技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用探索。

首先在V-Stitcher平臺(tái)中導(dǎo)入基礎(chǔ)樣板（如圖1所示），添加預(yù)設(shè)的虛擬模特，并根據(jù)樣板號(hào)型要求調(diào)整模特對(duì)應(yīng)部位尺寸，如腰圍、臀圍等。在調(diào)整測(cè)量數(shù)據(jù)的過(guò)程中，學(xué)生可以即時(shí)觀察到虛擬模特體形的變化，不再只是憑空想象。相比于立裁人臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化體形，能夠通過(guò)V-Stitcher的數(shù)值調(diào)整，獲得定制的人體模型。學(xué)生可以根據(jù)自己的體形進(jìn)行調(diào)整修改，實(shí)現(xiàn)個(gè)人體形的定制化設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

圖1 基礎(chǔ)樣板Fig.1 Initial sample

在對(duì)基礎(chǔ)樣板完成虛擬縫制后，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人設(shè)計(jì)喜好調(diào)整設(shè)計(jì)圖，同時(shí)3D視窗中可以顯示調(diào)整后的設(shè)計(jì)變化。教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生能夠直接觀察內(nèi)衣設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)與技巧，從而更好地掌握設(shè)計(jì)要點(diǎn)。此外通過(guò)模擬試穿不同的材料，能夠進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)材料特性的理解，學(xué)生也能通過(guò)調(diào)整內(nèi)衣的版片、材質(zhì)、色彩等元素，探索新的設(shè)計(jì)理念和風(fēng)格，以設(shè)計(jì)出更符合市場(chǎng)需求的作品。

2.2.2 內(nèi)衣制版環(huán)節(jié)

中職生學(xué)習(xí)專注力較弱，但好奇心強(qiáng)，喜歡探索新事物[5]。制版作為內(nèi)衣課程教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，如何增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，一直是教學(xué)中存在的一大難點(diǎn)。V-Stitcher的融入則可以很好地解決這一問(wèn)題。教師在講解制版過(guò)程中，可以借助3D虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行裁片的分割、省道轉(zhuǎn)移，突破學(xué)生空間思維的限制，有助于學(xué)生較好地將二維平面結(jié)構(gòu)與三維立體造型聯(lián)系起來(lái)，理解內(nèi)衣制版的原理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。

學(xué)生可以在基本款虛擬操作的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展設(shè)計(jì)，利用樣板編輯功能直接在二維視窗中修改版型，也可以通過(guò)虛擬立裁的方式在三維視窗進(jìn)行調(diào)整，確定好版型之后將版片導(dǎo)入服裝CAD軟件中完成數(shù)據(jù)精準(zhǔn)化，從而完成系列作品的開(kāi)發(fā)，如圖2所示。

圖2 在V-Stitcher中的拓展設(shè)計(jì)作品Fig.2 Extended design works in V-Stitcher

2.2.3 工藝制作環(huán)節(jié)

內(nèi)衣裁片通常采用針織彈性面料，車縫難度大，學(xué)生在工藝制作時(shí)往往會(huì)因?yàn)椴眉艨p制出現(xiàn)的失誤，打消學(xué)習(xí)的積極性。而3D虛擬仿真技術(shù)的可重復(fù)性，則可以讓學(xué)生在虛擬縫制錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行修改。學(xué)生在此過(guò)程中熟悉工藝流程，分析縫制要點(diǎn)，理解裁片之間的層次關(guān)系，從而提升教學(xué)效率，也可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和參與度，使學(xué)習(xí)更加主動(dòng)和有趣。在3D虛擬仿真軟件與服裝CAD軟件的融合下，完成的虛擬設(shè)計(jì)作品如圖所示，并通過(guò)真實(shí)面料的裁剪縫制，得到最終內(nèi)褲產(chǎn)品，如圖3所示。

圖3 學(xué)生最終完成作品展示Fig.3 Students' final completed work display

3 基于3D虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)思考

3.1 加強(qiáng)對(duì)虛擬仿真技術(shù)人才的培養(yǎng)

3D虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)，為服裝專業(yè)教學(xué)的數(shù)字化改革提供了新的可能性，不僅極大地提高了教學(xué)效率，而且對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作能力也有很好的提升。面對(duì)多元化的技術(shù)手段，教師應(yīng)不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力，認(rèn)清3D虛擬仿真技術(shù)與服裝專業(yè)教學(xué)之間的重要關(guān)系，科學(xué)地運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)優(yōu)秀的服裝專業(yè)人才。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，各企業(yè)對(duì)3D虛擬仿真技術(shù)人才的需求也越來(lái)越迫切，學(xué)生需要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)，提升自己的競(jìng)爭(zhēng)力，更好地滿足企業(yè)發(fā)展需求，為服裝行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

3.2 考慮實(shí)際應(yīng)用的適應(yīng)性

內(nèi)衣作為貼身衣物，更需要考慮穿著的合體性，而且內(nèi)衣版片較小，對(duì)于精準(zhǔn)度的要求也就更高。如何平衡好3D模擬效果與真實(shí)穿著帶來(lái)的誤差，需要進(jìn)一步的技術(shù)研究與改進(jìn)。

3.3 聯(lián)合校企合作

為進(jìn)一步提升對(duì)3D虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用力度，還需要建設(shè)基于3D虛擬仿真技術(shù)的內(nèi)衣設(shè)計(jì)與制作教學(xué)資源庫(kù)，為學(xué)生提供更直觀、更真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。并與相關(guān)企業(yè)進(jìn)行合作，共同開(kāi)發(fā)課程、教程，開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)等，促進(jìn)內(nèi)衣行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 總結(jié)

內(nèi)衣設(shè)計(jì)與制作課程教學(xué)過(guò)程借助3D虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)，模擬內(nèi)衣設(shè)計(jì)與制作過(guò)程，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性、演示性以及趣味性。并與線下的專業(yè)實(shí)踐虛實(shí)結(jié)合，有助于學(xué)生切實(shí)有效地完成內(nèi)衣系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。3D虛擬仿真技術(shù)在中職服裝專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充與創(chuàng)新，是信息化教學(xué)的重要途徑，也是提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)新思維能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力的重要手段。如何更好地推動(dòng)3D服裝虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，還需要更多的教育工作者不斷探索和實(shí)踐，以期培養(yǎng)更加符合市場(chǎng)發(fā)展的3D虛擬仿真技術(shù)人才。