基于AutoCAD參數化中式嫁衣樣板的自動生成

周艷紅， 江紅霞， 陳 玲

1. 江南大學 紡織科學與工程學院， 江蘇 無錫 214122； 2. 江南大學 設計學院， 江蘇 無錫 214122)

婚禮服飾作為中國服飾文化的重要組成部分，有著深厚的文化底蘊與情感寄托。在中西方文化互融的今天，中式嫁衣悄然回歸，嫁衣的個性化定制與文化元素的多樣化結合已成為重要的服裝設計理念。隨著我國國際地位的日益提升，以及人們對優秀傳統文化傳承的渴望，傳統中式婚服及改良中式婚服的需求日益增加[1]。另外，漢服服飾文化的傳播鞏固了中式嫁衣在現代婚禮中的地位，同時明星效應也在一定程度上引領了傳統中式婚禮的潮流。目前，大多數研究者對中式嫁衣的婚俗服飾文化、思想演變及流行趨勢等方面作了深入研究[2]，而對于中式嫁衣的款式結構及樣板的自動生成研究較少。

目前，服裝紙樣參數化制版主要有2種途徑：一種是利用升級版的服裝專用CAD制圖軟件，如國產的博克服裝CAD等；另一種是使用其他通用的強大繪圖或數字圖像處理軟件，如利用MatLab數據可視化功能制圖、AutoCAD參數化繪圖以及AutoLISP程序編寫制圖等。早期參數化設計方法的提出與應用實現了服裝紙樣的自動設計[3-4]。近些年，AutoCAD的參數化功能實現了斜裁裙裝紙樣與個性化服裝紙樣的快速生成[5-6]，可規避二次開發工具的程序編寫問題。目前，對服裝紙樣參數化生成的研究內容主要針對某種服裝結構進行參數化設計，更偏向個性化定制和對樣板結構的參數化處理[7-8]，如男襯衣原型參數化樣板、新文化服裝原型以及A型裙樣板結構等的研究，即將用戶對象的體型數據輸入到預先設計的參數數據庫中，根據數據變動驅使圖形發生相應變化，最終生成用戶所需紙樣。依據裙腰圍起翹量制約裙擺量大小與三圍松量分配的設計原理[9-10]，結合AutoCAD的參數化功能將一款紙樣通過修改部分參數使原始圖形發生變化，進而實現一種款式到多種款式的紙樣自動生成。同時通過對衣片各局部部位與衣身進行參數化模型構建，達到局部部位數據與整體圖形相關聯部位數據的同步、對應調整。

本文基于AutoCAD參數化方法，選取中式嫁衣為研究對象，首先比較分析龍鳳褂、秀禾服、馬來褂3款中式嫁衣的款式結構，然后采用單雙圓弧對樣板曲線進行定義，以龍鳳褂為基本款、秀禾服和馬來褂為變款，在對龍鳳褂紙樣進行參數化設計的基礎上，進一步修改參數自動生成秀禾服和馬來褂紙樣，最后通過CLO3D軟件虛擬試穿3款嫁衣，實現中式嫁衣的個性化設計及展示。

1 AutoCAD參數化制圖原理

參數化制圖原理首先通過幾何約束定義圖形各對象之間的位置關系，通過標注約束對圖形各對象間的長度、角度或半徑進行賦值或用函數表達式進行尺寸約束，通過自動約束程序識別圖形線段位置關系并對圖形位置進行自行約束，再結合繪圖工具進行數字化制圖。當修改初始數據時，這3種約束會使原圖形快速且同時發生變化，從而有助于服裝紙樣的標準且瞬時自動生成。

本文嘗試基于AutoCAD參數化功能，利用樣板相關點和線的數學函數與幾何關系，建立中式嫁衣紙樣結構模型，進而實現樣板的自動生成。

2 中式嫁衣的款式對比分析

經實地調查分析，目前市場上的中式嫁衣主要分為傳統版和改良設計版的中式婚禮服。傳統的中式婚禮服以褂裙和旗袍為主。褂裙中，流傳最久遠的為龍鳳褂，其次是秀禾服與馬來褂。龍鳳褂作為中式嫁衣的典型款式，造型貼合體型，適合身材勻稱或偏瘦的體型；秀禾服和馬來褂款式結構上與龍鳳褂很相似，但秀禾服版型最寬松，適合各類體型；馬來褂是一款介于二者之間的，通常采用西式剪裁的中式嫁衣。3款中式嫁衣之間的主要區別如表1所示。

表1 3款中式嫁衣款式結構對比

在色彩上，龍鳳褂的興起最開始以淺金色為主，后根據圖案刺繡級別分類，在紅色底布上用金黃色絲線刺繡龍鳳圖案，圖案覆蓋面越多，整體的色調偏金色系，也代表該種類的龍鳳褂級別越貴重。秀禾服的色調以大紅色調為主，在面料上繡以花鳥魚蟲等吉祥圖案，圖案選擇的顏色更豐富，但主色調仍以紅色為主，其他色系為點綴。馬來褂是中西結合的一款服裝，在色彩選擇方面范圍更廣，有香檳金、藍、米白等亮淺色系，刺繡紋樣和底色有較大的顏色反差，個性鮮明。

3 中式嫁衣樣板原型的自動生成

中式嫁衣樣板的原型選用新文化服裝原型。上下裝的號型分別為160/84A和160/68A。本文從樣板曲線數學幾何模型的建立、基本參數的設定及成衣模型的建立3個方面，逐步介紹如何建立衣身與各部件的關聯，如何自動生成紙樣。上衣數學模型的構建如圖1所示。

圖1 上衣數學模型構建圖

3.1 樣板曲線數學幾何模型的建立

服裝紙樣結構可抽象為平面幾何中的點、直線與曲線，點與直線很好把握，但對曲線則沒有明確定義，如服裝樣板中袖窿弧線、領窩、袖山弧線等，這些必不可少的曲線一般由幾個確定的關鍵點連接而成，每次繪圖所得結果不盡相同。本文繪制曲線大部分采用雙圓弧曲線中的C型曲線，即通過確定非等腰三角形的內心P，然后由AutoCAD中的多段線命令以O點與Q點為圓心，點C為起點，OC與QP為半徑經過P點編輯而成，如圖2 (a)所示。利用單雙圓弧繪制前后領窩弧線部分,相當于對衣片弧線進行準確定義。

注：*表示MN,其長度為后領窩寬MG長度的1/3，也等于后領窩深FG的長度。

袖窿弧線部分結構復雜，但原理不變，圓弧之間的連接點必須是2段圓弧的公切點，確保圓弧流暢順滑。前袖窿弧線由5段圓弧構成，位于胸省下方是一段相切于胸寬線延長線與袖窿深線的雙圓弧，上半段是由3段相互連接的圓弧構成。后袖窿弧線由4段圓弧構成，袖山弧線則是由12段圓弧相互連接而成。

3.2 中式嫁衣基本參數的設定

衣身曲線部分大多采用雙曲線模型，對于其具體的約束原則是：以前領窩部位為例(見圖2)，先確定出關鍵點P，內心部分通過幾何約束中的“對稱”與“重合”命令約束，即線段AB與AC關于AP對稱，CB與CA關于CP對稱，可保證曲線的兩端(點A與點C)以及雙圓弧的連接處(點P)能很好地與相應的輔助線(BA與BC)相切，進而可確保服裝結構的輪廓線流暢順滑。同時利用參數或者函數表達式約束各主要結構線的長度與角度值，使其具有參數化功能。上衣衣身原型參數化所需的關鍵約束如表2所示。由于對各點、線段與曲線進行了相應的幾何約束與標注約束，因而內心P的位置會隨著約束后的三角形各邊長而變化，整體結構輪廓仍是完整且有效的。

表2 衣身原型的關鍵約束

除上表的基本原型約束參數外，在參數過濾器中還需設有尺寸調整量與參數調整量，如表3所示。當修改關鍵參數或者函數表達式的數值可使相關聯的對象發生結構改變，即針對不同規格體型的對象進行縱向與橫向的整體尺寸調整，具有很好的適用性。參數調節量可根據實際用戶的需要做出細微調整，針對用戶體型的特殊部位(如溜肩駝背胸部下垂等)對樣板做相應部位的細節調整，可滿足個性化需求，進而可有效解決實際問題。

表3 關鍵參數設定

3.3 中式嫁衣成衣模型的建立

3.3.1 衣身與衣袖間參數化模型的建立

衣片與衣袖結構參數化后，下一步就需構建二者之間的聯系。衣身與衣袖縫制時的對位點會使其拼合度更高，通過此方式選取衣身袖窿與衣袖袖山弧線的對位點進行參數化模型搭建合理且方便。先對胸省轉移使袖窿弧線成為一段完整的弧線，利用袖中線與衣身側縫線共線和袖窿深線與袖山底線共線的方法將衣身與袖片拼合，如圖3所示。

注：點A、B、C、D與E為衣身和衣袖的對位點;A與A′、B與B′是一對對位點。

在圖3中，將前后袖窿寬二等分(也是袖窿寬的四等分)，等分距為X，在前后衣袖側縫線與袖山底線的交點處，分別向里取距離為X再作向上的垂線交于袖山弧線得到點A′與B′，最后分別沿點A′與B′作水平線交于袖窿弧線得到A點與B點。A與A′和B與B′到袖窿深線的垂直距離均相等，可利用AutoCAD中幾何約束的“相等”命令來建立衣袖與衣身二者聯系的參數模型。

3.3.2 衣身和領間參數化模型的建立

立領結構在設計上靈活，變量很多(立領高、起翹量與領角弧度大小等)，可與衣身建立關聯的關鍵部分為領底線長。由于幾何約束不能建立衣領與衣身相互關聯的數學模型，會使得后續調整與修改過程變得繁瑣復雜，因此，通過用數學函數表達前后領窩弧長的方法來解決這一問題，再利用標注約束在參數編輯器中輸入表達式確定立領底線長，即可自動生成所得圖形。前領窩弧線是由雙圓弧曲線構成，后領窩弧線則是由直線MN和圓弧NF構成，后領窩深FG為后領窩寬MG的三分之一(見圖2)，利用三角函數關系可得

圖4 衣身與衣領間的模型建立

4 中式嫁衣典型款式樣板的自動生成

4.1 龍鳳褂紙樣的自動化生成

以AutoCAD 2018版本為平臺，通過上文介紹的繪圖與參數約束方法可對紙樣結構進行有效約束，從而實現自動化生成。由于龍鳳褂結構復雜，本文以衣身前片上半部分為例介紹線段與曲線之間的約束原則。

第1步，對衣身原型大的輪廓進行幾何約束，同時對紙樣結構基礎線利用表2關鍵約束進行標注約束；第2步，進行局部部位的細節約束，如圖5(a)所示，利用雙曲線約束原則約束前領窩弧線，而前袖窿上半部分由1段雙圓弧和1段單圓弧構成，即先確定胸省部分的約束關系，再使F12F13=F11F12確定點F11，輔助線F9F8⊥F8F4(前肩斜線)確定點F9，在△F8F9F11畫出雙圓弧(F10為內心)；第3步，各局部約束完成后，最后用“重合”連接各輪廓線，從而建立起線段與曲線之間的聯系。

圖5 龍鳳褂紙樣自動生成圖

下裙紙樣結構是以后腰圍弧線的半徑與裙擺的對稱斜線，二者的半徑為同心圓構成，因此，確定裙腰圍松量的同時，也要保證臀圍具有一定余量，即腰圍線以下的松量是隨腰圍起翹角變化，以此為原理參數化生成下裙紙樣,下裙不是完全合身貼體。以中式嫁衣經典款龍鳳褂為原型，選定身高為160 cm，胸圍為84 cm，腰圍為68 cm，臀圍為88 cm的虛擬模特來演示所生成的紙樣。

龍鳳褂裙紙樣需做進一步修正，由于其結構前后左右對稱，只需對自動生成紙樣做細微調整，如圖6所示。對原紙樣的前后中線做展開處理，CD與AB為展開后另一半前后片紙樣的對稱斜線，同時沿對稱斜線(GH、IJ、AB與CD)做分割處理，則原來前后中線成為新生成前后片紙樣的對稱中心線，對新生成的前后片紙樣利用幾何約束中的“重合”與“相等”使分割后的裙片自動拼接，從而得到新的前后片(四邊形ABJI與GCDH)。同理，新的側片紙樣為四邊形A′B′C′D′，為原紙樣的側縫線,最終得到裙紙樣。

圖6 裙紙樣修正樣板過程

根據表1中的3款中式嫁衣款式結構對比分析，各款式對應的參數設定如表4所示。

表4 款式變化參數設定

4.2 秀禾服樣板和馬來褂樣板的生成

根據表1的結構變化以龍鳳褂為原型,在表4的基礎上做出調整，即可獲得秀禾服基本紙樣，如圖7(a)所示。在秀禾服基本紙樣的前提下，調整袖口大小即可獲得馬來褂上衣基本紙樣，下裙保持與龍鳳褂紙樣一致，所得馬來褂紙樣如圖7(b)所示。

圖7 紙樣變款生成圖

4.3 中式嫁衣典型款式樣板試衣效果展示

為呈現更加逼真形象的中式嫁衣試衣效果，本文對3款中式嫁衣進行了面料紋樣和顏色的設計。龍鳳褂紋樣選用龍鳳、金魚鴛鴦、五福祥云、牡丹石榴等，繡法采用粵繡的卜心秀，顏色為傳統正紅色，整體顯得端莊大氣；秀禾服紋樣選用各種祥瑞的花鳥魚蟲，圖案設計多元化，繡法為潮繡，顏色選用正紅且有少許撞色，顯得溫婉活潑；馬來褂紋樣選用范圍更廣，在祥瑞花草動物的基礎上，增添現代元素(如印度絲、燙鉆、絲帶繡、蕾絲點鉆等)，顏色采用撞色且絢麗多變。3款中式嫁衣的虛擬展示效果如圖8所示。

圖8 中式嫁衣虛擬效果圖

5 結束語

本文基于AutoCAD參數化功能，對中式嫁衣樣板進行了參數化設計研究，從一款紙樣結構設計自動生成另外一款紙樣。首先，為解決傳統中式嫁衣樣板繪制及修改方法繁瑣的問題，對龍鳳褂紙樣結構進行參數化設計，曲線部分運用單雙圓弧的方法，以保證繪圖方式的精準與唯一。其次，對所生成的紙樣從服裝結構的合理性進行分析，將龍鳳褂作為基本紙樣進行研究，以其為基本款，秀禾服與馬來褂為變款進行了樣板的自動化生成。同時使衣片的各局部紙樣相聯系，秉持合理、便捷及準確的自動化生成原則。最后，選用傳統服飾圖案對虛擬服裝進行修飾，通過CLO3D軟件進行了中式嫁衣的虛擬展示。