全息技术与服装行业的应用前景-李迁博士

2021-07-15

  近年来,全息投影技术作为一种三维虚拟成像技术在各种领域得到广泛应用。全息投影技术又称虚拟成像技术,其成像原理属于光学范畴,即利用光学原理,收集物体的全部光学信息,并使物体的这些光学信息在现实空间中以三维立体形式重现。在服装领域,随着数字化服装的发展,三维虚拟服装展示以其方便快捷、节约成本、效果逼真等优点,成为目前服装展示的重要发展方向和研究热点。三维虚拟服装展示技术与全息投影技术的结合为虚拟服装展示开辟了新的路径。

  全息投影技术将三维虚拟影像展现在观者面前,给人较强的纵深感,在三维展示方面具有强大的优势。在服装领域,服装展示主要包括传统展示和三维虚拟展示两种方式。传统展示包括悬挂、平铺、人台展示及真人动态秀等,但存在成本高、效率低、受众面低等弊端。三维虚拟展示则以虚拟的三维服装为主体,通过采用多种软硬件设备进行展示,可多角度展现服装色彩、款式和细节,具有效率高、受众面广、节约成本等优势。目前的虚拟服装展示设备以计算机、手机等的显示屏为主。观者通过显示屏观看服装时,会产生从平面中观看三维服装的视觉感,缺少纵深感;而在全息投影技术中,观者可从一侧看到另一侧空间而不受设备限制。因此将三维虚拟服装与全息投影技术相结合,可取长补短,为虚拟服装展示探索出新的发展之路。近几年,随着全息投影技术的不断发展,越来越多的研究者和研究机构通过不断探索,将全息投影技术与虚拟服装展示相结合。

  戴文翠将全息投影技术用于实物服装设计,将虚拟的全息投影和现实的服装相结合,达到了较好的设计效果。然而分析目前服装展示的发展趋势可发现,基于三维虚拟服装展示技术的服装展示方法已经成为服装展示的主要发展方向。然而,目前的虚拟服装展示仍然以显示器展示为主,缺乏视觉纵深感和空间立体感。参考杨思的研究可知,相对于其他全息投影技术,360度全息投影具有成本低、画面稳定性强的优势。图1为“佩波尔幻象”原理图。结合上述研究现状及虚拟服装展示的缺陷,本文提出将三维虚拟服装与360度全息投影技术结合的虚拟服装展示方法,以期在提高展示效率和降低成本的同时提升视觉纵深感和空间立体感,并设计制作基于手机显示屏的简易展示装置进行可行性验证。试验过程主要包括三维虚拟服装模型的建立、投影源的制作、展示装置设计与制作3个过程。

  

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  图1 “佩波尔幻象”原理图

  三维虚拟服装模型的建立过程简称为服装建模,是指将二维板片转化为三维立体服装并进行面料褶皱、面料垂感、面料纹理及辅料等方面处理的过程。服装建模所需软件众多,在二维板片到三维服装的过程中较常用的软件有韩国的试衣软件CLO 3D、德国的Vidya等。服装建模得到的静态服装,通过绑定人体骨骼可以驱动服装的运动。

  使用Adobe Premiere视频编辑软件将3DS Max软件处理后的视频编辑为正、左、背、右4个角度的投影源视频。试验中经过多次尝试,总结出制作投影源视频的注意事项如下:

  ——投影源的每一帧中的正、左、背、右4个角度的画面需大小一致,且保持实时同步;

  ——投影源视频需以黑色为背景,从而使得金字塔全息膜中服装的周边环境为透明状态;

  ——最终的投影源视频要经过Adobe Premiere视频编辑软件处理成水平翻转状态,以确保投影后金字塔全息膜中的虚拟服装的左右方向为实际中的左右方向。

  全息服装设计当中的静态数据测量是采用静态的贴体测量方法获取最为准确的量体数据,但是所述的静态数据需要录入人体的基本数据,包括站姿和坐姿;动态数据测量在静态数据测量的同时进行,包括被测者处于动作状态下时所进行的尺寸测量数据,包括日常走姿、上楼梯、蹲起、坐下等个人动作数据和着装放松量,数据测量结束后根据动态数据对动态环境要求进行分析,这样就可以得到客户包含动作幅度的完整数据,最后在这部分数据中加入着装上午放松余量就可以了。

  在进行全息服装设计也包括静态服装设计和动态服装设计两种,静态服装设计是指人体在静止的状态下最贴合体型的款式设计;动态服装设计是指在常规运动要求下,按照个人要求数据或特定服用要求所设计出的着装效果;静态3D仿真是指将静态设计的数据输入计算机仿真软件当中,然后进行静态着装效果的3D仿真模拟,最终完成静态着装效果设计,动态3D仿真效果是将动态服装设计数据输入计算机3D仿真软件当中去,完成动态3D仿真效果的模拟及制作;经系统处理后的最终的大数据通过网络将上传至处理中心,专家们会根据款式选择、审美学、流行趋势、色彩搭配学等方面进行专业评价,在网络终端可以进行在线评价,供客户在线咨询、交流、反馈,最终这些数据又会通过社会心理学分析等对服装成品做出评判。全息服装设计的发明和实验在得到将仿真后的结果后,发布在了网络平台上进行公示,得到客户、装专家和网友三个方面的高度评价。在社会高度信息化、数据化发展的大背景下,提供高效便捷的个人设计服务满足客户的要求才是服装设计实实在在的服务目的,在发展当中,可以逐渐将此项全息服装设计向网络化推进,演变成更加建议的自助式服务。