三維軟件“斑斕(Blender)”在服裝行業計算機輔助設計的應用研究

姚錦濤，張皋鵬

(四川大學，四川 成都 610025)

目前服裝行業有與之緊密交互的專業軟件，如OPTITEX，格柏等,但基本處于幾個尖端公司的市場壟斷狀態下，軟件費用高昂，學習成本高，廣大中小企業難以接受[1]。另外一個問題是不同軟件間的保存文件相互加密獨立，不同軟件間導出的通用文件(DXF)存在信息失真的情況，企業已有服裝信息資源庫也跟著相對封閉，信息資源共享訪問性受到約束，阻礙了企業間的信息交流和共享。尋找一些開放的、低成本的服裝行業計算機輔助設計(CAD)類替代性軟件技術，對于服裝企業甚至整個服裝行業，具有重要的實際意義。

1 相關軟件技術

1.1 Blender三維軟件

Blender是一款完全開源且免費的3D軟件，任何用戶都可以隨意下載并運行應用于任意數量的計算機上，甚至可以修改Blender的源代碼，來實現自己特殊的需要，而且跨平臺、通用性強。Blender具有高彈性的擴展性，用戶可以使用Python腳本語言[2]輕松對它進行高級功能定制及擴展、插件開發等操作。

1.2 DXF文件

DXF(Drawing Interchange Format，圖形交換格式)是AutoCAD圖形文件中所包含的全部信息的標記數據的一種表示方法，可用于在AutoCAD和其他圖形應用程序之間輸入、輸出與交換圖形文件[3]。

1.3 OBJ文件

OBJ文件是流行通用的三維模型輸出文件格式，廣泛應用于各種三維應用軟件中，大部分三維軟件可以互相讀寫OBJ文件實現三維模型資源復用[4]。

2 Blender的服裝行業計算機輔助設計

服裝企業制造服裝常用的計算機輔助設計類操作有服裝款式設計、服裝紙樣設計和虛擬試穿、紙樣放碼、排料等，其中款式設計、紙樣設計和虛擬試衣這些專業操作在Blender中都可以利用已有功能或稍加擴展修改來得以實現：

2.1 服裝款式設計

服裝款式設計指服裝設計師將設計意圖以一定工具形式具體地表現出來，反映服裝款式特征、造型結構及細節的展示性圖形設計，按立體表現形式可以分位二維平面設計和三維立體設計兩種。

2.1.1 二維平面款式

在Blender中，可以用系統功能中一個稱作“Grease Pencil(蠟筆)”的畫筆工具進行二維服裝平面效果圖的繪制，與PhotoShop或Illustrator等其它專業圖形軟件相比，現階段Grease Pencil筆觸填充功能相對有差距，目前只支持純色填充，所繪圖形無法進行一些紋理紋樣的填充展示等高級操作，實現復雜的款式設計有些吃力。

2.1.2 三維立體款式設計

生活中常見的游戲角色服裝設計即是三維立體服裝設計的實例，在服裝行業中，按實際人體尺寸進行三維人體建模后，即可使用Blender在人體模型上進行三維立體款式服裝的設計。

圖1 Blender中的三維裙裝設計與平面展開圖

2.2 服裝結構設計

服裝結構設計軟件具有繪制平面幾何圖形和與其它軟件數據信息交互兩個基本功能，分別對應服裝結構版型的推導制作與版型紙樣讀取、復用、保存、導出的功能，其中服裝結構版型是一種規定服裝裁剪的工程圖形，其基本組成要素是若干控制基點和首尾相接的線段(直線、曲線)，點和線有機組合共同完成對服裝結構相對位置關系的描述。

考慮到Blender的開源、強擴展性的特點，可以使用Python語言進行適當的邏輯編程制作服裝制版使用的插件。服裝參數化制版插件的基本實現代碼示意如圖2所示，依次計算好服裝結構點的坐標并賦值給verts集合變量后，使用內置函數mesh.from_pydata(verts)函數即可將各點連接。

圖2 Blender插件代碼實現示意圖

本實驗中根據上述代碼實現理論編寫了一款作為Blender插件，可以參數化生成第八代日本文化女裝原型的Python語言腳本程序。使用步驟為:在工作區選中任意一個位置作為基點，點擊工具欄中“服裝制版”—>“女裝原型”，在左下角彈出的交互框中輸入相應的胸圍、腰圍、臀圍尺寸，回車后系統將自動刷新生成目標版型，如圖3。

圖3 Blender參數化生成原型版

2.3 虛擬試穿

Blender有十分強大的材料仿真模擬功能，可以實現服裝的面料材質、紋理、顏色、光澤、受力及懸垂、縫合、拉伸等模擬，綜合以上各種面料屬性的模擬，即可實現完整的服裝試穿模擬效果。

圖4 Blender中服裝模擬試穿與合體性檢測

實驗中故意選取了一款結構設計不合理的服裝版型進行試穿模擬，如圖4，圖中放大部分及熱力圖可以明顯看出該服裝版型的不合體性，表明利用Blender可以輔助查看服裝試穿效果，并初步檢測出服裝合體性。

3 Blender與其它軟件的聯合使用

在服裝企業生產部門，Blender可以通過使用DXF插件的增強功能來實現DXF版型文件的保真讀寫操作，實現與AutoCAD等制圖軟件所得的版型文件進行互通，并能進行服裝虛擬試穿，達到直觀地進行服裝結構版型驗證和服裝上身效果評估效果，使企業規避服裝樣衣制作的工序，節省價格和時間成本。

如今網絡虛擬試衣間發展迅猛，網絡試衣間的難點在于服裝模型的建立，將DXF版型文件導入Blender進行虛擬試穿驗證評估后，還可以OBJ文件格式導出服裝模型，供試衣間系統進行三維展示，一舉兩得。

圖5 Blender的軟件互通與擴展功能

4 結語

本文嘗試了免費軟件Blender在服裝行業中的應用，實驗表明，Blender基本能夠勝任服裝行業內計算機輔助設計類的服裝效果圖繪制、服裝結構化制版、服裝試穿模擬等專業性應用操作，特別是服裝結構化制版和試穿模擬項目中，Blender的功能、性能和可擴展性表現出色，可以成為市面上諸多同類商業化軟件的替代品之一，學習和應用Blender對于服裝企業節省軟件使用成本有一定積極促進作用，同時也對國內服裝專業應用性軟件的開發有一定思想導向性和實用借鑒意義。

參考文獻：

[1] 李陽,李文書,張瑞林,et al.服裝CAD技術現狀及發展趨勢[J].工業控制計算機,2012,25(6):80-81.

[2] Donaldson T.PYTHON編程入門(第3版)(圖靈程序設計叢書)[M].人民郵電出版社,2013.

[3] 劉傳亮,陸建德.AutoCADDXF文件格式與二次開發圖形軟件編程[J].計算機技術與發展,2004,14(9):101-104.

[4] 亓蘭武,周曉.OBJ文件和HEX文件相互轉換原理與實現[J].電子技術應用,1996,(7):12-13.