Виртуальное 3d-эскизирование в имитационном проектировании и конфекционировании меховой одежды

Стремительное развитие меховой моды, основанное на техническом прогрессе в отрасли [1], привело к существенному сокращению цикличности модного периода, по сравнению с прошлым веком [2, С. 14‒15]. Расширению ассортимента и заметному обновлению дизайна меховой одежды [3, 4] способствует интеграция традиционных [5, 6] и инновационных технологий выделки и отделки пушно-меховых шкурок [7, 8]. Благодаря увеличению выпуска более экономичных видов меха, волосяной покров которых, благодаря отделочным операциям, достоверно имитирует свойства дорогих шкурок [9], модные меховые изделия из натурального меха стали не только доступны более широким группам населения [10]. Современные подходы к отделке волосяного покрова и кожевой ткани [11] позволяют получить желаемые эстетические (колористика, шелковистость, блеск, гладкость) [12] и эксплуатационные (легкость, мягкость, пластичность) характеристики меха [13], отвечающие потребительским требованиям к качеству меха [14] и повышающие привлекательность и респектабельность [15] изделий. Осведомленность потребителей в тенденциях развития мировой меховой моды [16] и стремление к индивидуализации образа [17] способствовали внедрению в производственный процесс этапов виртуального эскизирования [18]. Для коммуникативного обсуждения с клиентами дизайна моделей, особенностей конструктивнотехнологического решения, зависящего от свойств выбранного меха, востребованы современные графические 3D-симуляторы, достоверно визуализирующие внешний облик проектируемого объекта [19], свойства и фактуру материала [20].

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ 3D-СИМУЛЯТОРОВ НА ЭТАПЕ ЭСКИЗИРОВАНИЯ МЕХОВОЙ ОДЕЖДЫ В САПР

На большинстве предприятиях легкой промышленности процесс проектирования одежды автоматизирован [21], развиваются трехмерные технологии конструирования, позволяющие генерировать на экране компьютера 3D-изображения одежды на виртуальной фигуре [22]. Однако, современные САПР одежды чаще всего лишь симулируют виртуальную примерку, не предоставляя конструктору возможности получить достоверную развертку поверхности изделий с хорошим качеством посадки [23]. В трехмерных модулях САПР одежды цифровые аналоги фигур человека представлены с высокой степенью достоверности благодаря хорошей проработке рельефа поверхности тела [24] и имеющейся возможности корректировать типовые манекены с учетом особенностей осанки и пропорций конкретных фигур и демонстрировать типичные движения человека на анимированном аватаре [25]. Для визуализации проектируемой одежды разработчики предлагают библиотеки изображений фактуры материалов. И если трехмерные изображения базовых форм изделий малых объемов отображаются достаточно реалистично, то с изменением силуэта, покроя, материалов изделия виртуальные модели теряют достоверность. Тем не менее для большинства потребителей, не знакомых со спецификой проектирования одежды, уровень представления визуальной информации о предлагаемых к продаже изделиях воспринимается вполне приемлемым. На настоящий момент представление клиентам выбираемых моделей одежды на фигурах, имеющих визуальное сходство с телосложением потребителя, несет в большей степени маркетинговую нагрузку, заинтересовывая покупателя привлекательностью сформированного образа [26] и подталкивая к покупке выбранного изделия [27].

Дизайнеры и конструкторы современных швейных предприятий обладают знаниями и компетенциями для работы с универсальными и специализированными компьютерными программами САПР и других графических приложений. На развитие глобального рынка производителей и покупателей существенно влияет высокая вовлеченность молодых поколений в виртуальную среду, не только отражающую современные модные тенденции, но и способствующую интерактивному участию потребителей в процессах выбора подходящей одежды и даже частичного изменения её дизайна. Клиенты все чаще заинтересованы заказывать не только модели одежды из представленного ассортимента конкретных производителей, но и участвовать в процессе их модификации, прежде всего желая получить более качественную посадку покупаемого изделия на своей фигуре, а иногда и изменять цвет или текстуру используемого материала [28]. При персонифицированном подходе промышленного изготовления изделий без заметного роста себестоимости изделия в его модельную конструкцию могут быть внесены изменения длины изделия и рукавов, формы воротника, положения и формы карманов, декоративной отделки и др. Анализ практической персонификации изделий, изготавливаемых в массовом производстве показывает, что для клиентов важное значение имеет возможность заранее дистанционно визуально оценить заказанное изделие по виртуальному представлению выбранной модели. Для этого полезно не только показать заказчику примерку изделия выбранного покроя и силуэта на виртуальной фигуре, но и модернизировать виртуальный аватар в соответствии с внешним образом клиента. Интуитивно клиент больше доверяет изображению, которое обладает чертами, похожими на его телосложение, лицо, прическу.

Исходя из вышеизложенного, можно рекомендовать предприятиям оснащать имеющиеся САПР дополнительным графическим инструментарием (3D-симуляторами) для использования на этапе эскизирования. Современные 3D-симуляторы укомплектованы базами аватаров, которых можно трансформировать для имитации телосложения, пропорций и осанки индивидуальных фигур и использовать в режиме графического рендеринга для эскизирования внешней поверхности проектируемых моделей одежды. Для отображения сложной фактуры меховой поверхности можно задавать параметры карты настройки так, чтобы достоверно имитировать блеск и извитость волосяного покрова, вариативность длины волос и их наклона.

Современное цифровое проектирование меховой одежды опирается на компьютерное программное обеспечение и цифровые базы данных [12, 29], позволяющие обеспечить качественный и быстрый подбор меха на изделие с учетом особенностей фактуры волосяного покрова и кожевой ткани для максимального использования площади каждого мехового полуфабриката и снижения количества шкурок на изделие. В процессе проектирования на этапе конфекционирования мехового изделия важно выбрать мех, в наибольшей степени подходящий художественному замыслу дизайнера и учитывающий требования заказчика.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Для промышленной апробации на меховых предприятиях модуля 3D-визуализации дизайнерских работ, предназначенного для интерактивного проектирования одежды с учетом актуальных пожеланий клиентов проведено виртуальное симулирование примерки проектируемой модели одежды с помощью графической программы CLO3D. С этой целью для визуализации фактуры волосяного покрова меха в программе Adobe

Photoshop создан градиент с диапазоном высот до 164 мм. Экспорт файла в формате jpg в среду CLO3D позволил получить пользователю доступ к командам управления текстурой ( Texture ) изображений и выбору длины волосяного покрова ( Lenth ) в окне property editor (рис.1).

В соответствии с эскизом дизайнера для изготовления изделия можно выбирать мех, имеющий визуальное сходство, но отличающийся другими свойствами. На визуальное восприятие фактуры меха заметное влияние оказывают опушённость, густота и высота волосяного покрова, варьирующаяся для разных видов меха и обуславливающая выбор конструктивного и технологического решений проектируемых моделей. В САПР CLO3D визуализация густоты и опушенности меховой поверхности выполняется параметром Bend: чем меньше значение параметра Bend, тем пушистее визуализируется виртуальная поверхность меха. Параметр Segments позволяет настраивать точность изгиба волосков (табл. 1).

Рисунок 1 ‒ Работа с фактурой материала в САПР CLO3D: а – окно Texture с командами управления текстурой изображений;

б – визуализация работ с текстурой материалов

Таблица 1 ‒ Матрица управления свойствами опушенности виртуального аналога меховой поверхности (фрагмент)

Параметры настройки визуализации изображений	№ модели	Окно визуализации
1	2	3
Bend = 0 Segments =	Модель 1		J.
Bend = 0.1 Segments = 5	Модель 2

Окончание таблицы 1

1	2
Bend = 0.1 Segments = 10	Модель 3

Виртуальное макетирование в графической САПР CLO3D позволяет не только оценить качество посадки проектируемой модели одежды, но и прогнозировать пространственную конфигурацию модели, пластику формы, выбрать параметры декора, выражаемые неравномерностью толщины оболочки виртуального изделия (рис. 2).

Преимуществом цифрового макетирования в графической среде 3D САПР-симуляторов является возможность просмотра и корректировки конфигурации плоских шаблонов деталей модельных конструкций в соответствии нанесенными на 3D-модель линиями членений (рис 3).

Рисунок 2 ‒ Виртуальная примерочная: а – модель-аналог; б, в, г – варианты проектируемой модели

Рисунок 3 ‒ Визуализация расположения декора и геометрии плоских шаблонов деталей модельной конструкции

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Экспериментальная визуализация проектируемых моделей из меха в 3D-графических программах показала, что для успешного внедрения на промышленных предприятиях виртуальных симуляторов посадки одежды необходимо формировать пополняемые базы данных виртуальных аватаров типовых и индивидуальных фигур потребителей, библиотек фактур меховых поверхностей, колористического и декоративного оформления изделий, конструктивнотехнологических проектных решений и т.д.

Интенсификация непосредственного виртуального общения потребителей, лояльных к определенным торговым маркам, с их производителями напрямую зависит от скорости формирования и качества визуализации образа моделей одежды, представляемых на торговых площадках в Интернете. Рендеринг изображения в модулях симуляции САПР требует значительного времени от специалиста, поэтому для оптимизации этого процесса важно дальнейшее совершенствование программной среды путем аккумулирования накопленной графической информации.