第一节　服装CAD的概念、作用及发展趋势

CAD是计算机辅助设计的英文缩写，全称为Computer Aided Design。近几年来，随着计算机硬件和软件的不断发展与计算机的普及，CAD技术也得到了极大的发展。它已成功地在汽车、电子、机械、航天、船舶、建筑及服装、制鞋、箱包、玩具等领域得到了广泛应用。CAD技术是利用了计算机强大的计算功能和高效的图形处理功能来对产品进行辅助设计、分析、修改和优化的，这样使传统的产品设计、制造的内容和工作方式等都发生了根本性的变化。

服装CAD作为其中的一个分支，是利用计算机作为辅助工具，针对服装从设计、生产到技术管理等各个环节，开发出相应的硬件设备和软件系统，然后将它们有机地结合起来，应用到工业化生产中去。

一、服装CAD的发展历史

CAD/CAM系统在服装行业的应用始于20世纪70年代初。最初主要是用于排料，显示衣片的排列和裁剪规律。美国的格柏（Gerber）公司和法国的力克（Lectra）公司开发了最早的计算机排料系统。不过，开始这些系统是基于单片机设计的，庞大而且昂贵。随着计算机技术的发展和CAD/CAM系统应用的不断扩大，CAD/CAM系统中又开发了放码功能。而后，计算机技术飞速发展，针对服装生产的各个阶段，服装CAD/CAM系统不断扩充，到目前为止，几乎涵盖了服装生产的各个阶段和领域。

二、服装CAD的作用

经过四十多年的探索、发展和应用，服装CAD技术给服装企业带来的实际的效益是有目共睹的。

（一）提高工作效率

在纸样设计的过程中，要绘制重复的线条和轮廓，手工作业就要再重新绘制，而且要反复修改保证图形相同，既费时又费力，而利用电脑软件的复制功能几秒钟就可以完成，而且非常准确，避免了重复性劳动。手工作业的作图精度也往往受铅笔的粗细、各种工具的精度、设计人员的个人原因等因素的影响，而在CAD软件上作业不受工具或人为因素的影响，既可保证长度、角度的精确度，又能方便地检查服装各部位的尺寸。这样在很大程度上减少了重复性的劳动，大大提高了设计的精度与时效。

（二）缩短生产周期

服装产品的生产周期取决于技术准备工作的周期，对于多品种、小批量的服装产品的生产特点更是如此。据资料统计，应用服装CAD系统不但产品设计周期可以缩短十几倍到几十倍，而产品生产周期也可以缩短30%～60%。这样一来，产品的开发周期大幅度缩短，劳动生产效率得到大幅度提高，企业便有余力进行产品的更新换代以适应快速多变的市场，从而提高了企业的自身活力和竞争能力，同时也满足了现代服装流行快、周期短的消费特点。

（三）提高信息化水平，推动服装产业发展

服装数字化是未来发展的必然趋势，CAD是服装数字化的开始。例如，一般工厂都有纸样间用来保存纸样，多年下来积累的纸样越来越多，不但占用房间，查询也非常麻烦。服装CAD从开始就让所有纸样都以数字的形式保存在计算机里，利用计算机具有较大的存储空间的特点，大量的款式和放码、排料样板可以形成一个信息库，需要时可以从中调用，并查询对应的效果图，逐一查清款式尺寸母板，各规格的推板工艺图、排料图及客户档案，并随时可在绘图仪上输出样板及排料图。此外，纸样还可以通过网络进行远程传输，轻轻一点几分钟就可完成，这样工厂可以低成本聘请高级结构设计师从事兼职制板工作。而对于很多做外单加工的企业，在信息兼容的条件下，订单可以直接远程传输。目前，服装CAD的智能化技术、服装CAD的系统集成和数据共享技术、软件与外部设备的接口技术、二维到三维和三维到二维的模型转换技术等，都在迅速地发展，这必然会推动服装产业的进步。

（四）节约资源，降低成本

服装业属于加工型行业，产品的生产成本直接决定企业的经济效益。在生产成本中，原料的消耗和人工费用占有相当大的比例。运用CAD系统进行产品设计、制板、放码、排料，可以节约人力，并且速度快、精度高、劳动强度低。放码与排料功能，可以最大限度地利用面料，从而降低成本。此外，当企业开发新产品时，原来配制样衣需挂在大厅中供来宾挑选，要投入很多人力、物力和工时，并且还要占用很大的展厅陈列，若采用CAD&nbsp；系统进行设计和管理，进行新产品设计时，新的面料花样通过扫描仪存入计算机，客户订货时只要在计算机中进行选择，新产品最多做一个样衣陈列，面料颜色的效果全部在计算机上进行比较和挑选。据有关资料统计：使用CAD技术之后，一般可节省人力或场地的2/3，面料利用率可提高2%～3%，这对于批量生产特别是高档产品其效益是相当可观的。

目前，在工业发达国家，服装CAD技术的普及率已经相当高。我国服装行业应用服装CAD起步较晚，在20世纪80年代才开始引进和研发，仅仅经过了短短的三十多年的时间。但是，由于服装CAD软硬件价格的降低、对CAD认识的提高以及市场竞争的需要等诸多因素，我国服装CAD的普及率也已经大幅度提高。

三、服装CAD的发展趋势

随着服装CAD技术的发展和应用的普及，服装CAD技术开始趋向三维化、智能化和网络化的方向发展。

（一）发展三维服装CAD

随着计算机技术和社会经济的发展，人们对服装的质量、合体性和个性化的要求越来越高，现有的二维服装CAD技术已经不能满足纺织服装业的CAD应用要求，服装CAD迫切需要由目前的二维平面设计发展到三维立体设计。因此，近年来国内外均在三维人体测量、三维人体建模、三维立体服装设计、虚拟现实服装展示等方面开展理论研究和实践应用。

三维服装CAD不同于二维CAD的地方在于：它是在三维人体测量建立的人体数据模型的基础上，对模型进行交互式的三维立体设计，然后再生成二维的服装样片。它主要是解决人体三维尺寸模型的建立及局部修改，三维服装原型设计、三维服装覆盖及浓淡处理、三维服装效果显示特别是动态显示和三维服装与二维衣片的可逆转换等。

因此，三维人体测量是三维服装CAD的基础。目前三维人体测量技术已经较为成熟。国际上常用的三维人体测量技术一般都是非接触式的，通过光敏设备捕捉投射到人体表面的光在人体上形成的图像，然后通过电脑图像处理来描述人体的三维特征。三维人体测量系统具有测量时间短，获取数据量大等多种优于传统测量技术的特点。如图1-1所示，即为法国力克Vitus智能三维人体扫描仪扫描后在系统中生成的人体模型。

目前，国外市场三维服装CAD的应用主要有以下几种：

（1）用于量身定做：针对特定客户，测量其人体的参数，在系统中生成人体模型，附加上对服装款式的特定要求，如放松量、长度、宽度等方面的喜好信息，然后在三维设计系统中进行服装设计，最后生成相应的平面服装样片。此类产品可利用互联网进行远程控制实现，其中以美国、英国、法国、德国、日本、瑞士的系统较为先进。以法国力克为例，首先为量身定做的客户使用人体扫描仪测量尺寸，这些尺寸自动地在Fitnet服务器中整合。直接从Fitnet服务器中确认订单，并通过互联网将其传送到生产现场。一旦输入订单，力克的打板系统Modaris就会自动生产定制的款式，而不需由样板设计师输入。款式裁片的排料，无论在单色还是花色织物上，都由力克排料系统的Diamino Expret自动完成。排料还随时可以由Topspin自动裁剪系统快速裁剪。整个过程非常快捷，从输入订单到样板设计和排料在几分钟内就可以完成，然后就可以投入生产。

（2）用于虚拟试衣：随着网上购买服装的日益普及，虚拟试衣系统应运而生。顾客可以在试衣网站上，通过人体建模软件根据顾客提供的体型数据自动建立三维人体模型，只需简单的操作，即可试穿网站上链接的各大品牌的服装，直到顾客满意为止。例如，在虚拟试衣网站上，顾客可以试穿H&M、Lands’End、adidas、Speedo等品牌的服装，如图1-2所示就是顾客在建立自己的虚拟人体模型后，试穿服装的效果，同时还可以观察正面、侧面和背面的试衣效果。

（3）用于虚拟服装展示：该系统是将二维平面衣片进行假定缝合后，穿着在可参数化设定的三维人体模型上，进行虚拟动态的服装表演与展示。系统能够较为理想地表现服装面料的质感、褶皱和悬垂度，同时还可配合场景和灯光等参数的设置，使模拟再现的效果更加逼真。如图1-3所示，即是日本东洋纺织集团数字时装株式会社的Dressingsim三维虚拟服装展示系统。

现在国外的一些软件已基本能实现三维服装穿着、搭配设计并修改以反映服装穿着运动舒适性的动画效果，模拟不同面料的三维悬垂效果，实现360°旋转等功能。其中美国、法国、日本、瑞士等国家研究开发的三维服装CAD软件比较先进，如美国CDI公司推出的Concept 3D服装设计系统、法国力克公司的3D系统、美国格伯公司的AM-EE-SW 3D系统等。

我国是服装大国，但在服装的先进技术方面起步较晚。国内在这一领域的研究虽已取得初步进展，实现了仿三维CAD设计，但离国外的技术水平还有较大距离。目前中国香港科技和北京长峰科技公司、北京服装学院、中山大学、杭州爱科公司、深圳盈宁公司等近年来开始了服装三维覆盖模式款式试衣系统的开发，但是仅有部分软件进入了商品化阶段。

（二）发展智能化的服装CAD

目前的服装CAD产品使用起来都比较复杂，操作人员要完全掌握其使用方法需要花费较长的时间。这也是其普及较为缓慢的原因之一。因此，展望未来，我们预计将来的服装CAD产品将朝着高智能化的方向发展，通过建立更多的服装样板模块及设计向导为操作人员提供智能支持，包括自学习、自组织、自适应、自纠错、并行搜索、联想记忆、模式识别、支持自动获取等多种智能技术的支持。将来，随着硬件技术的不断发展，高智能的“服装设计傻瓜机”也将成为现实。

（三）发展基于网络化的服装CAD

基于国际互联网的高速发展，在不久的将来，网络服装设计将成为主流。企业可基于网络服装CAD系统来实现产品的设计、数据的共享和标准化。客户可以在网上订购、试穿并参与设计自己喜欢的服装。当然，这些需要具有高科技含量的硬件和软件来支持，如三维人体扫描仪，自动化程度较高的量身定做系统等。为高效提升企业的市场规模及产品利润，服装CAD与电子商务的融合也是必然趋势。