第一節　服裝CAD的概念、作用及發展趨勢

CAD是計算機輔助設計的英文縮寫，全稱為Computer Aided Design。近幾年來，隨著計算機硬件和軟件的不斷發展與計算機的普及，CAD技術也得到了極大的發展。它已成功地在汽車、電子、機械、航天、船舶、建筑及服裝、制鞋、箱包、玩具等領域得到了廣泛應用。CAD技術是利用了計算機強大的計算功能和高效的圖形處理功能來對產品進行輔助設計、分析、修改和優化的，這樣使傳統的產品設計、制造的內容和工作方式等都發生了根本性的變化。

服裝CAD作為其中的一個分支，是利用計算機作為輔助工具，針對服裝從設計、生產到技術管理等各個環節，開發出相應的硬件設備和軟件系統，然后將它們有機地結合起來，應用到工業化生產中去。

一、服裝CAD的發展歷史

CAD/CAM系統在服裝行業的應用始于20世紀70年代初。最初主要是用于排料，顯示衣片的排列和裁剪規律。美國的格柏（Gerber）公司和法國的力克（Lectra）公司開發了最早的計算機排料系統。不過，開始這些系統是基于單片機設計的，龐大而且昂貴。隨著計算機技術的發展和CAD/CAM系統應用的不斷擴大，CAD/CAM系統中又開發了放碼功能。而后，計算機技術飛速發展，針對服裝生產的各個階段，服裝CAD/CAM系統不斷擴充，到目前為止，幾乎涵蓋了服裝生產的各個階段和領域。

二、服裝CAD的作用

經過四十多年的探索、發展和應用，服裝CAD技術給服裝企業帶來的實際的效益是有目共睹的。

（一）提高工作效率

在紙樣設計的過程中，要繪制重復的線條和輪廓，手工作業就要再重新繪制，而且要反復修改保證圖形相同，既費時又費力，而利用電腦軟件的復制功能幾秒鐘就可以完成，而且非常準確，避免了重復性勞動。手工作業的作圖精度也往往受鉛筆的粗細、各種工具的精度、設計人員的個人原因等因素的影響，而在CAD軟件上作業不受工具或人為因素的影響，既可保證長度、角度的精確度，又能方便地檢查服裝各部位的尺寸。這樣在很大程度上減少了重復性的勞動，大大提高了設計的精度與時效。

（二）縮短生產周期

服裝產品的生產周期取決于技術準備工作的周期，對于多品種、小批量的服裝產品的生產特點更是如此。據資料統計，應用服裝CAD系統不但產品設計周期可以縮短十幾倍到幾十倍，而產品生產周期也可以縮短30%～60%。這樣一來，產品的開發周期大幅度縮短，勞動生產效率得到大幅度提高，企業便有余力進行產品的更新換代以適應快速多變的市場，從而提高了企業的自身活力和競爭能力，同時也滿足了現代服裝流行快、周期短的消費特點。

（三）提高信息化水平，推動服裝產業發展

服裝數字化是未來發展的必然趨勢，CAD是服裝數字化的開始。例如，一般工廠都有紙樣間用來保存紙樣，多年下來積累的紙樣越來越多，不但占用房間，查詢也非常麻煩。服裝CAD從開始就讓所有紙樣都以數字的形式保存在計算機里，利用計算機具有較大的存儲空間的特點，大量的款式和放碼、排料樣板可以形成一個信息庫，需要時可以從中調用，并查詢對應的效果圖，逐一查清款式尺寸母板，各規格的推板工藝圖、排料圖及客戶檔案，并隨時可在繪圖儀上輸出樣板及排料圖。此外，紙樣還可以通過網絡進行遠程傳輸，輕輕一點幾分鐘就可完成，這樣工廠可以低成本聘請高級結構設計師從事兼職制板工作。而對于很多做外單加工的企業，在信息兼容的條件下，訂單可以直接遠程傳輸。目前，服裝CAD的智能化技術、服裝CAD的系統集成和數據共享技術、軟件與外部設備的接口技術、二維到三維和三維到二維的模型轉換技術等，都在迅速地發展，這必然會推動服裝產業的進步。

（四）節約資源，降低成本

服裝業屬于加工型行業，產品的生產成本直接決定企業的經濟效益。在生產成本中，原料的消耗和人工費用占有相當大的比例。運用CAD系統進行產品設計、制板、放碼、排料，可以節約人力，并且速度快、精度高、勞動強度低。放碼與排料功能，可以最大限度地利用面料，從而降低成本。此外，當企業開發新產品時，原來配制樣衣需掛在大廳中供來賓挑選，要投入很多人力、物力和工時，并且還要占用很大的展廳陳列，若采用CAD&nbsp；系統進行設計和管理，進行新產品設計時，新的面料花樣通過掃描儀存入計算機，客戶訂貨時只要在計算機中進行選擇，新產品最多做一個樣衣陳列，面料顏色的效果全部在計算機上進行比較和挑選。據有關資料統計：使用CAD技術之后，一般可節省人力或場地的2/3，面料利用率可提高2%～3%，這對于批量生產特別是高檔產品其效益是相當可觀的。

目前，在工業發達國家，服裝CAD技術的普及率已經相當高。我國服裝行業應用服裝CAD起步較晚，在20世紀80年代才開始引進和研發，僅僅經過了短短的三十多年的時間。但是，由于服裝CAD軟硬件價格的降低、對CAD認識的提高以及市場競爭的需要等諸多因素，我國服裝CAD的普及率也已經大幅度提高。

三、服裝CAD的發展趨勢

隨著服裝CAD技術的發展和應用的普及，服裝CAD技術開始趨向三維化、智能化和網絡化的方向發展。

（一）發展三維服裝CAD

隨著計算機技術和社會經濟的發展，人們對服裝的質量、合體性和個性化的要求越來越高，現有的二維服裝CAD技術已經不能滿足紡織服裝業的CAD應用要求，服裝CAD迫切需要由目前的二維平面設計發展到三維立體設計。因此，近年來國內外均在三維人體測量、三維人體建模、三維立體服裝設計、虛擬現實服裝展示等方面開展理論研究和實踐應用。

三維服裝CAD不同于二維CAD的地方在于：它是在三維人體測量建立的人體數據模型的基礎上，對模型進行交互式的三維立體設計，然后再生成二維的服裝樣片。它主要是解決人體三維尺寸模型的建立及局部修改，三維服裝原型設計、三維服裝覆蓋及濃淡處理、三維服裝效果顯示特別是動態顯示和三維服裝與二維衣片的可逆轉換等。

因此，三維人體測量是三維服裝CAD的基礎。目前三維人體測量技術已經較為成熟。國際上常用的三維人體測量技術一般都是非接觸式的，通過光敏設備捕捉投射到人體表面的光在人體上形成的圖像，然后通過電腦圖像處理來描述人體的三維特征。三維人體測量系統具有測量時間短，獲取數據量大等多種優于傳統測量技術的特點。如圖1-1所示，即為法國力克Vitus智能三維人體掃描儀掃描后在系統中生成的人體模型。

目前，國外市場三維服裝CAD的應用主要有以下幾種：

（1）用于量身定做：針對特定客戶，測量其人體的參數，在系統中生成人體模型，附加上對服裝款式的特定要求，如放松量、長度、寬度等方面的喜好信息，然后在三維設計系統中進行服裝設計，最后生成相應的平面服裝樣片。此類產品可利用互聯網進行遠程控制實現，其中以美國、英國、法國、德國、日本、瑞士的系統較為先進。以法國力克為例，首先為量身定做的客戶使用人體掃描儀測量尺寸，這些尺寸自動地在Fitnet服務器中整合。直接從Fitnet服務器中確認訂單，并通過互聯網將其傳送到生產現場。一旦輸入訂單，力克的打板系統Modaris就會自動生產定制的款式，而不需由樣板設計師輸入。款式裁片的排料，無論在單色還是花色織物上，都由力克排料系統的Diamino Expret自動完成。排料還隨時可以由Topspin自動裁剪系統快速裁剪。整個過程非常快捷，從輸入訂單到樣板設計和排料在幾分鐘內就可以完成，然后就可以投入生產。

（2）用于虛擬試衣：隨著網上購買服裝的日益普及，虛擬試衣系統應運而生。顧客可以在試衣網站上，通過人體建模軟件根據顧客提供的體型數據自動建立三維人體模型，只需簡單的操作，即可試穿網站上鏈接的各大品牌的服裝，直到顧客滿意為止。例如，在虛擬試衣網站上，顧客可以試穿H&M、Lands’End、adidas、Speedo等品牌的服裝，如圖1-2所示就是顧客在建立自己的虛擬人體模型后，試穿服裝的效果，同時還可以觀察正面、側面和背面的試衣效果。

（3）用于虛擬服裝展示：該系統是將二維平面衣片進行假定縫合后，穿著在可參數化設定的三維人體模型上，進行虛擬動態的服裝表演與展示。系統能夠較為理想地表現服裝面料的質感、褶皺和懸垂度，同時還可配合場景和燈光等參數的設置，使模擬再現的效果更加逼真。如圖1-3所示，即是日本東洋紡織集團數字時裝株式會社的Dressingsim三維虛擬服裝展示系統。

現在國外的一些軟件已基本能實現三維服裝穿著、搭配設計并修改以反映服裝穿著運動舒適性的動畫效果，模擬不同面料的三維懸垂效果，實現360°旋轉等功能。其中美國、法國、日本、瑞士等國家研究開發的三維服裝CAD軟件比較先進，如美國CDI公司推出的Concept 3D服裝設計系統、法國力克公司的3D系統、美國格伯公司的AM-EE-SW 3D系統等。

我國是服裝大國，但在服裝的先進技術方面起步較晚。國內在這一領域的研究雖已取得初步進展，實現了仿三維CAD設計，但離國外的技術水平還有較大距離。目前中國香港科技和北京長峰科技公司、北京服裝學院、中山大學、杭州愛科公司、深圳盈寧公司等近年來開始了服裝三維覆蓋模式款式試衣系統的開發，但是僅有部分軟件進入了商品化階段。

（二）發展智能化的服裝CAD

目前的服裝CAD產品使用起來都比較復雜，操作人員要完全掌握其使用方法需要花費較長的時間。這也是其普及較為緩慢的原因之一。因此，展望未來，我們預計將來的服裝CAD產品將朝著高智能化的方向發展，通過建立更多的服裝樣板模塊及設計向導為操作人員提供智能支持，包括自學習、自組織、自適應、自糾錯、并行搜索、聯想記憶、模式識別、支持自動獲取等多種智能技術的支持。將來，隨著硬件技術的不斷發展，高智能的“服裝設計傻瓜機”也將成為現實。

（三）發展基于網絡化的服裝CAD

基于國際互聯網的高速發展，在不久的將來，網絡服裝設計將成為主流。企業可基于網絡服裝CAD系統來實現產品的設計、數據的共享和標準化。客戶可以在網上訂購、試穿并參與設計自己喜歡的服裝。當然，這些需要具有高科技含量的硬件和軟件來支持，如三維人體掃描儀，自動化程度較高的量身定做系統等。為高效提升企業的市場規模及產品利潤，服裝CAD與電子商務的融合也是必然趨勢。