课程讲义：虚拟服装仿真工作流

本讲介绍虚拟服装仿真的基本工作流：从二维版片出发，在电脑里缝合、赋予面料属性、穿到虚拟模特身上，得到可以检查、修改和渲染的三维成衣。它首先是一种设计和打样工具，目的是在做实物样衣之前发现问题、减少反复打样；近几年，它的输出又被直接拿来做数字时装和虚拟数字人的服装。本讲前半部分讲流程，后半部分讲这些延伸用途。

常用软件有三种。CLO 3D 和 Marvelous Designer 出自同一家公司，即 2009 年在首尔创立的 CLO Virtual Fashion，两者核心仿真技术相同，定位不同：CLO 面向服装行业，支持工业版型文件、放码和技术文件；Marvelous Designer 面向影视、游戏和动画，2024 年获美国电影艺术与科学学院的科学与工程奖。国内常见的是 2015 年成立的杭州凌迪数字科技开发的 Style3D。

第一步，版片导入或绘制。版片可以在二维 CAD 系统里做好，以 DXF 等格式导入，也可以直接在软件的二维窗口里绘制。导入时要检查单位和比例、布纹线方向、缝份是否保留、对位记号是否齐全。软件通常同时开着二维和三维两个窗口，在二维窗口改版，三维窗口里马上看到结果，这是虚拟打样相比纸样最大的便利。

第二步，确定缝合关系并安放版片。在二维窗口里把要缝在一起的两条边逐对连起来，注意方向，方向反了衣片会扭转。然后把版片摆到虚拟模特周围的大致位置，比如前片在胸前、袖片在手臂旁，再开始模拟。缝合关系错了，后面的面料参数再准也没用，所以这一步要对照工艺单反复检查；复杂款式建议先缝主体，再加领、袖和口袋。

第三步，设定面料物理参数。软件里的面料不是一张贴图，而是一组决定力学行为的数值，常见的有：经向、纬向和斜向的拉伸，剪切，弯曲刚度，厚度，单位面积重量，以及与身体和其他衣片之间的摩擦。弯曲决定挺括还是柔软，拉伸和剪切决定能否贴合曲面，重量影响垂坠，摩擦影响叠穿时会不会滑动。同一个版型换一组参数，穿出来可能像两件衣服。

参数从哪来？最简单的是从软件自带的面料库里挑一种相近的；需要准确时就要测量真实面料。CLO 提供配套的面料测量工具包，测重量、厚度、弯曲和拉伸，把读数输入软件换算成参数。实验室里更系统的方法是日本京都大学川端（Kawabata）教授团队开发的 KES 织物风格测试系统，1978 年起以现有形式商用，可以测拉伸、剪切、弯曲、压缩和表面摩擦。

第四步，在虚拟模特上模拟。先按目标号型调整虚拟模特的身高、胸围、腰围、臀围等尺寸，也可以导入外部的人体模型。模拟时软件把衣片离散成网格，逐步计算受力和碰撞，直到衣服静止下来。网格越密，褶皱越细，计算也越慢；常见做法是打版阶段用较粗的网格快速看效果，定稿和渲染时再调细。

第五步，检查合体度和压力分布。除了肉眼看，软件还能把面料的拉伸程度和对身体的压力用颜色图显示出来，一眼看出哪里偏紧。检查时重点看胸、腰、臀、袖窿、裆部等受力部位，结合人体活动的需要判断松量是否合适。发现问题就回到二维窗口改版，再重新模拟。这一步是虚拟仿真对打样最直接的贡献。

第六步，渲染。给面料加上颜色、印花、纹理和光泽，设置灯光和相机，输出静态图或转台动画。渲染图可以用于内部评审和对外展示。要分清仿真和渲染是两件事：仿真决定衣服的形状和褶皱，渲染决定它看起来像什么材质，二者都准确，画面才能让人信服。

仿真的局限要心里有数。第一是面料参数：有研究指出，用简易工具包测得的数据与真实面料之间有差距，不同软件对同一块面料的测量和模拟结果也不一致。第二是计算时间：多层衣物、大量褶皱或较长的动画，模拟可能要很久。因此仿真可以减少打样次数，但目前还不能完全替代实物样衣，关键款式仍要做实物确认。

仿真结果不只用于打样。常见做法是把成衣导出为三维网格（如 OBJ、FBX）或逐帧的动画缓存（如 Alembic），再导入实时引擎，用于数字时装展示、线上发布和虚拟数字人的服装。这一步通常还要减面、整理贴图和材质，否则在实时画面里负担太重。导出前要和下游的同学或团队确认格式、单位和贴图规格。

从工具到产品：数字时装指只存在于数字空间的服装，用于社交媒体、游戏和虚拟形象。早期案例之一是挪威零售商 Carlings 2018 年 11 月推出的纯数字系列“Neo-Ex”，共 19 款，售价约 10 至 30 欧元；顾客上传照片，由三维设计师把衣服“穿”到照片上，收入捐给 WaterAid。项目针对的现象是：有人买衣服只为拍一张照片，拍完就退。

阿姆斯特丹的 The Fabricant（2018 年成立）只做数字服装。它与 Johanna Jaskowska、Dapper Labs 合作的数字连衣裙“Iridescence”，2019 年 5 月在纽约 Ethereal Summit 上以 9500 美元拍出，买家提交照片后由团队合成上去。2020 年在洛杉矶创立的 DRESSX 起初销售用于社交媒体的数字服装，用手机应用把衣服叠加到照片和视频上，后来转向为电商做虚拟试衣工具。

数字时装的另一类“穿着者”是虚拟数字人。虚拟偶像 Miquela 的 Instagram 账号 2016 年开始更新，2018 年 2 月米兰时装周期间为 Prada 做过一次账号内容接管；摄影师 Cameron-James Wilson 2017 年 4 月创作的 Shudu 被称为“第一位数字超模”。虚拟模特没有实体可以试穿，衣服只能在电脑里做出来，同一件仿真成衣，既能给实体样衣做参考，也能直接穿在虚拟模特身上做宣传图。

虚拟试衣有两条技术路线。三维路线用人体尺寸或扫描数据建立虚拟模特，再用服装仿真把衣服穿上去，能反映合体度，但建模成本高。图像路线不做三维，直接从照片生成“穿上这件衣服”的图像：2018 年的 VITON 就不需要三维信息；近年的方法多基于扩散模型，例如谷歌研究人员 2023 年提出的 TryOnDiffusion。图像路线效果逼真、门槛低，但其作者也说明，这类方法只呈现视觉效果，不处理合不合身。

对服装专业的学生，这意味着技能结构的扩展。传统的打版、工艺和面料知识没有过时，反而是做好仿真的前提；在此之上，要会用至少一种三维服装软件，理解面料参数的含义，会做基础渲染，并了解成衣怎样导出给下游使用。可能的方向包括企业里的三维设计与数字样衣、面向社交媒体和游戏的数字时装设计，以及为虚拟数字人做服装。

课堂练习：一、把上周的衬衫版片导入软件，完成缝合，在默认虚拟模特上模拟；二、选两种差别明显的面料预设（如棉布和丝绸）分别套用，截图比较垂坠和褶皱，写三行说明；三、打开压力分布图，找出最紧的两个部位并改版；四、选做：导出成衣，做一张面向社交媒体的数字时装宣传图，并说明你如何向观众交代它不是实物。