虛擬仿真技術(shù)在服裝結(jié)構(gòu)與工藝教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉佳

（廣州城市理工學(xué)院，廣東 廣州 510800）

0 引言

信息時(shí)代背景下，智能技術(shù)、控制技術(shù)、材料技術(shù)、信息技術(shù)等快速發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用在各領(lǐng)域中。制造工業(yè)也不例外，通過(guò)這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，為服裝三維虛擬仿真技術(shù)提供了更加廣闊的發(fā)展平臺(tái)[1]。服裝結(jié)構(gòu)與工藝是服裝與服飾設(shè)計(jì)專業(yè)的核心課程，涉及款式設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)制版、工藝制作和試衣等多個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)踐。服裝所塑造的立體空間與人體形態(tài)特征關(guān)系緊密，服裝專業(yè)低年級(jí)學(xué)生理解二維與三維的轉(zhuǎn)化過(guò)程有一定的難度。虛擬仿真技術(shù)引入服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程順應(yīng)信息化教學(xué)的進(jìn)程，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，提高授課效率，推動(dòng)學(xué)生實(shí)踐技能的全面掌握。

1 虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 直觀性

傳統(tǒng)的教學(xué)方法更多地注重理論教學(xué)，對(duì)于服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程來(lái)說(shuō)，很多內(nèi)容是對(duì)服裝設(shè)計(jì)與制作知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有較強(qiáng)的邏輯思維能力、創(chuàng)新能力和較強(qiáng)的空間想象能力[2]。由結(jié)構(gòu)圖裁剪的面料結(jié)合對(duì)應(yīng)制作工藝形成的服裝過(guò)程，對(duì)于剛接觸服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝制作的同學(xué)來(lái)說(shuō)，難以直觀的感受與理解。尺寸的變化，工藝不同所引起的服裝款式變化，學(xué)生們需通過(guò)實(shí)踐全過(guò)程才能直觀感受。服裝結(jié)構(gòu)與工藝課堂上引入虛擬仿真技術(shù)，可幫助學(xué)生較為直觀的感受，如浮余量的處理在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過(guò)省道、褶、裥的制圖符號(hào)解決，不同的制圖符號(hào)則對(duì)應(yīng)不同的工藝制作方式，將這部分耗時(shí)長(zhǎng)但易懂的課堂知識(shí)通過(guò)虛擬試衣軟件（CLO 3D）直觀、快速、準(zhǔn)確的展示出來(lái)，如表1，緩解學(xué)生想象力薄弱的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也幫助學(xué)生直觀感受服裝專業(yè)的教學(xué)信息資源和行業(yè)發(fā)展。

表1 省道、褶、裥制圖符號(hào)及工藝效果

1.2 高效性

在傳統(tǒng)的服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程授課中，教師通過(guò)立體裁剪的方式為學(xué)生展示二維紙樣與三維造型的轉(zhuǎn)化，通過(guò)工藝小樣給學(xué)生展示各裁片的組合關(guān)系及工藝外觀，但均存在耗時(shí)長(zhǎng)，過(guò)度占用有限教學(xué)時(shí)間的問(wèn)題。利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行服裝結(jié)構(gòu)制圖及改款、虛擬縫制教學(xué)，學(xué)生即刻查看到虛擬試衣效果，快速理解二維紙樣與三維造型之間的關(guān)聯(lián)性，并進(jìn)行實(shí)時(shí)修改縮短了樣衣制作和檢驗(yàn)的工期，提高課堂的利用率。虛擬仿真技術(shù)高效地幫助學(xué)生判斷結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性、款式結(jié)構(gòu)變化的可行性，有效提高服裝結(jié)構(gòu)與工藝制作的效率，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意思維能力。

1.3 豐富性

服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程所涉及的大量結(jié)構(gòu)紙樣、樣衣需占用較大的存儲(chǔ)空間，同時(shí)因紙樣零部件較多存在保存不善而丟失的情況，也不方便在多個(gè)教室中全部展示與研究。虛擬仿真技術(shù)所涉及的各類軟件如ET、CLO 3D等，可將紙樣存于計(jì)算機(jī)或其他存儲(chǔ)設(shè)備中，節(jié)約物理存儲(chǔ)空間的同時(shí)方便及時(shí)搜索查看，豐富了服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程案例及學(xué)生作品的展示形式。隨著教學(xué)年限的增長(zhǎng)，服裝結(jié)構(gòu)與工藝的教學(xué)案例勢(shì)必越來(lái)越豐富，拓寬學(xué)生的視野。

1.4 低碳性

服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程實(shí)踐涉及牛皮紙、白坯布、面輔料等耗材，平縫機(jī)、燙臺(tái)等設(shè)備。部分學(xué)生會(huì)因紙樣未能檢查出問(wèn)題或者操作有誤，可能發(fā)生需要重新制版或使面料報(bào)廢等情況。虛擬仿真技術(shù)的引入，減少了本課程耗材的浪費(fèi)，特別是面料，同時(shí)也減少了制作的過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生的廢料、廢氣等污染物的排放[3]。總體來(lái)看，利用虛擬仿真技術(shù)，既能夠貼近真實(shí)的生產(chǎn)過(guò)程，保證教學(xué)質(zhì)量，也大大節(jié)省了教學(xué)的成本，保護(hù)了環(huán)境。

2 虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用實(shí)踐

服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程教學(xué)基于虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，歸納實(shí)施教學(xué)方式，將利于教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”，從而提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

2.1 課程前期分析

服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程在我校開設(shè)在一年級(jí)下學(xué)期和二年級(jí)上學(xué)期，該階段的學(xué)生很難將二維紙樣和三維立體造型建立有效聯(lián)系。尤其是對(duì)沒(méi)有做過(guò)衣服的學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)法想象二維的放松量與成衣寬松度之間的關(guān)系，通常需教師事先準(zhǔn)備好紙樣，縫制好成衣后學(xué)生方可理解，但這一操作勢(shì)必浪費(fèi)有限的課程時(shí)間，導(dǎo)致課程理論講解深度不夠。本課程屬于實(shí)操性較強(qiáng)的課程，對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地有一定的要求，學(xué)生課外研究的條件直接影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。虛擬仿真技術(shù)的引入可解決傳統(tǒng)服裝結(jié)構(gòu)與工藝教學(xué)遇到的以上問(wèn)題。

2.2 課程資源開發(fā)

課程資源的開發(fā)主要是為了方便教師知識(shí)點(diǎn)講解，方便學(xué)生不受時(shí)間、地點(diǎn)限制的獲取信息；高質(zhì)量、多樣化的課程資源也滿足的混合式教學(xué)模式，對(duì)與提高教學(xué)效率、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情有一定作用。利用虛擬仿真技術(shù)將服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程按知識(shí)點(diǎn)錄制成微課，精講難、重點(diǎn)環(huán)節(jié)，學(xué)生可根據(jù)自身需要學(xué)習(xí)[4]。如圖1中的浮余量不同的工藝處理方式，直接利用虛擬仿真技術(shù)提前錄制視頻，通過(guò)教學(xué)平臺(tái)課前發(fā)放的形式讓學(xué)生快速建立結(jié)構(gòu)工藝與成品效果之間的聯(lián)系。又如省道轉(zhuǎn)移內(nèi)容的講授，利用ET制版軟件完成省道變化，在CLO 3D中進(jìn)行三維試穿驗(yàn)證，快速完成課程資源建設(shè)，大大節(jié)約課程時(shí)間。服裝結(jié)構(gòu)與工藝的課程作業(yè)驗(yàn)證的結(jié)果可以通過(guò)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)展示，也可360°放大各部位細(xì)節(jié)，讓學(xué)生觀察服裝與人體之間的關(guān)系，直觀了解工藝制作中整燙工藝的重要性。

圖1 西褲后片腰省熨燙前、后對(duì)比

2.3 課程教學(xué)實(shí)施

服裝結(jié)構(gòu)與工藝課前利用虛擬仿真技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生熟悉課程內(nèi)容。采用當(dāng)下的線上線下混合式教學(xué)模式，結(jié)合學(xué)生各階段的學(xué)習(xí)難、重點(diǎn)，教師通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)上傳課件、小視頻等，做好充分的課前準(zhǔn)備工作。如剛接觸本課程的同學(xué)，對(duì)于人體的體型特征還沒(méi)有明確的認(rèn)知和概念，課前提供虛擬模特多角度觀察的圖片及視頻資料；對(duì)于各制圖符號(hào)如何縫制不夠清晰，課前提供虛擬縫制“模擬”過(guò)程的視頻，幫其建立本課程學(xué)習(xí)的初步認(rèn)知和學(xué)習(xí)興趣。課程學(xué)習(xí)中期，借助虛擬仿真技術(shù)將學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課后作業(yè)通過(guò)服裝cad制版導(dǎo)入虛擬試衣軟件中，將完成的虛擬試衣效果在平臺(tái)公布，引導(dǎo)學(xué)生思考修改方案以供線下討論，幫助學(xué)生能夠快速建立二維紙樣與三維形態(tài)相互轉(zhuǎn)化的思維模式。

服裝結(jié)構(gòu)與工藝課中利用虛擬仿真技術(shù)，為學(xué)生營(yíng)造仿真性課堂情境。服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程因其教學(xué)內(nèi)容安排前后性，通常是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容全部結(jié)束后再開展工藝制作的教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生對(duì)于紙樣所對(duì)應(yīng)的著裝效果是不夠清晰的，特別是線條的細(xì)微變化直接影響了成品與款式圖的匹配度，如圖2。傳統(tǒng)教學(xué)中只能通過(guò)真實(shí)縫制后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。服裝工藝制作過(guò)程中，教師們經(jīng)常會(huì)給學(xué)生強(qiáng)調(diào)“三分做、七分燙”的重要性，很多同學(xué)往往覺(jué)得沒(méi)有必要或者耽誤制作時(shí)間而選擇忽略熨燙工藝，圖1虛擬仿真技術(shù)的熨燙功能提供了直觀感受和理解的課堂情境，即刻讓學(xué)生理解該工藝步驟的重要性。虛擬仿真技術(shù)模擬真實(shí)著裝效果的功能，通過(guò)虛擬安排版片、虛擬縫制、虛擬熨燙等流程，加速展示服裝設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)及關(guān)聯(lián)性，增強(qiáng)服裝結(jié)構(gòu)與工藝調(diào)整時(shí)款式變化的直觀性，深化結(jié)構(gòu)與工藝難、重點(diǎn)內(nèi)容的理解與掌握。

圖2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)的虛擬試衣效果與款式圖對(duì)比

服裝結(jié)構(gòu)與工藝課后利用虛擬仿真技術(shù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)造性。為鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝制作的靈活掌握能力，教師可檢查隨堂作業(yè)的掌握情況及小組拓展任務(wù)（完成款式設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)制圖、樣衣縫制等任務(wù)），利用虛擬仿真技術(shù)幫助學(xué)生理解問(wèn)題所在，以及紙樣修改、工藝調(diào)整的方向與細(xì)節(jié)。因受課時(shí)的限制，允許學(xué)生試錯(cuò)的機(jī)會(huì)不多，很多同學(xué)會(huì)在結(jié)課后提出這樣的設(shè)想：“要是更換面料、調(diào)整省量、變換工藝，服裝造型外觀效果是否更佳？”此時(shí)虛擬仿真技術(shù)使教學(xué)不受時(shí)間和空間的限制的優(yōu)勢(shì)便得以凸顯，教師課后通過(guò)在線直播及遠(yuǎn)程協(xié)作的方式，一方面引導(dǎo)學(xué)生相互討論如何優(yōu)化紙樣，調(diào)整縫制工藝細(xì)節(jié)，另一方面輔助學(xué)生在虛擬情境下完成設(shè)計(jì)構(gòu)思，將優(yōu)秀作品保存至該課程的教學(xué)資源庫(kù)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)意表達(dá)。

2.4 課程教學(xué)反饋

利用虛擬仿真技術(shù)，幫助學(xué)生了解平面結(jié)構(gòu)到立體造型的轉(zhuǎn)化，化解了教學(xué)難點(diǎn)問(wèn)題；利用教學(xué)平臺(tái)實(shí)施課堂任務(wù)引導(dǎo)，進(jìn)行一對(duì)多的差異化指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性[5]。課程教學(xué)評(píng)價(jià)貫穿在整個(gè)應(yīng)用實(shí)踐的過(guò)程中，教學(xué)反饋直接且持續(xù)性對(duì)課程實(shí)施產(chǎn)生影響。首先教師在授課期間根據(jù)課程資源的使用和反饋情況，進(jìn)行自我評(píng)價(jià)；其次，邀請(qǐng)專家對(duì)課程資源建設(shè)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)修改完善；最后，將虛擬仿真技術(shù)引進(jìn)前后的學(xué)生課程反饋及課程作業(yè)完成情況進(jìn)行對(duì)比，對(duì)課程實(shí)施進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行新一輪的教學(xué)分析-資源開發(fā)-課程教學(xué)實(shí)施-課程教學(xué)反饋的閉環(huán)實(shí)踐。

3 結(jié)語(yǔ)

在服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)，能為學(xué)生提供更直觀、更高效、更豐富、更低碳的教學(xué)情境。虛擬仿真技術(shù)為學(xué)生展示服裝與人體之間的關(guān)系，幫助學(xué)生理解服裝設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)貫穿“以人為本”的理念；彌補(bǔ)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝制作經(jīng)驗(yàn)不足的問(wèn)題；引導(dǎo)學(xué)生觀察紙樣局部變化、工藝調(diào)整對(duì)服裝成品造型的影響，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)作熱情。隨著虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，各類相關(guān)的軟件在服裝與服飾設(shè)計(jì)專業(yè)課程中的應(yīng)用更加常態(tài)化，與服裝結(jié)構(gòu)與工藝課程教學(xué)的融合也更加緊密。