第四节 基于特征的智能化女装PCAD系统平台开发研究

  一、目前服装PCAD软件开发中存在的问题

虽然服装CAD发展到今天已经有几十年的历史，但并不意味着已经很完善，经过大量深入企业的调查，对目前服装PCAD系统归纳了如下不尽如人意的地方。

（1）虽然Windows系统已经越来越人性化，但是在服装CAD软件操作时还有很多不尽如人意的地方，其操作界面的友善性还没有达到使用者的满意程度，数据库功能并不十分完善，不便于建立体系化的服装图文数据信息。

（2）目前服装PCAD系统尽管在数值计算和图形绘制上扩展了人的能力，但未能在设计的全过程中提供有效的计算机支持，并缺乏宏观知识的结构分析，设计思想原理与现实设计的具体方法技巧不灵活。

（3）交互式服装CAD系统把需要由经验或知识决策的问题留给用户，因而其质量在一定程度上也依赖于用户的经验和水平。

（4）服装CAD试衣系统已经推出了，但是却无法得到广泛的运用和推广。

产生以上缺陷与不足的原因，主要是缺乏对人的经验。目前服装CAD系统的识别系统把所有人体都按标准人体对待，对特殊体型少有分门别类。原因是服装CAD软件开发人员对服装专业知识中的经验体系没有足够的了解，专业上的偏差造成了服装CAD软件的缺陷和不足。而对于从事服装裁剪多年的老裁缝来说，由于积累了丰富的操作经验，对人体的把握非常准确，无论是标准体型、特殊体型的样板设计，还是在排料时的用料率上都大大强于现有的服装CAD。如果软件的开发人员能够切实地从使用者的角度出发，融合丰富的实践经验进行软件开发，所开发的软件就会更大程度地被人们接受。

目前投入市场的服装CAD的试衣系统在工厂的大批量生产中，也没有达到预期的效果。主要原因仍然是对服装板型与人体的关系把握不够，也就是经验的缺乏。

二、基于特征的智能化服装PCAD系统平台研究方案

开发基于特征的女装纸样设计人工智能的自动打板系统ACADS（Auto-Pattem Computer Aided Design System），实现一种以人工智能、智能控制等理论为指导，以服装制板人员特别是缺乏特体服装制板经验的人员为对象，以操作简易直观化为目的制板系统是项目研究的方向。开发基于特征的智能化女装自动打板系统的关键是建立纸样设计专家系统，因此要解决的问题集中在系统知识库和推理机构的设计上，其主要研究内容有以下几方面。

（一）基于特征的女装基础纸样的设计规律研究

服装基础纸样作为最基本的纸型，其构成技术是服装结构设计中的关键技术。尤其对于特殊体型人群来说，由于该人群体型的特殊性，建立适用的特体服装基础纸样与纸样的修正规律就显得特别突出。

人的体型变化复杂，但万变不离其宗，只要对其特性和共性做进一步仔细研究，运用一定的方法加以归纳总结，就可以对任意服装款式加以描述，从而可以将其可持续性的、更广泛地扩充。因此，为了便于总结特殊群体体型与服装结构的特性、共性，本项目选择了特殊体型女装基础纸样修正规律研究模式，通过对女性特殊体型和基础纸样变化规律的总结，总结出其特殊体型纸样设计的规律，对特殊体型人群其他款式的服装纸样设计也具有辐射作用。

（二）女性体型变量与服装纸样图形间的关系研究

体型特征构成了服装纸样图形的特性，对这一不规则形体的归纳与概括是进行服装结构设计的基础。研究人体体型变量之间变化规律，用数学函数模拟出人体体型变量间的关系，进而实现通过测量人体的基本部位尺寸，经过函数关系的分析就可以有效地描述人体的特征，实现体型变量之间的数字化。通过对其变化规律进行总结，建立多种体型变量与纸样图形间的变化关系，进而最终建立相应的数学模型。

（三）基于约束的参数化设计理论研究

参数化设计与传统的设计不同，在于可以通过尺寸驱动几何图形达到更改设计的目的。纸样设计中最经常的任务在于要不断适应新的设计要求，对现代化纸样设计系统的一个主要要求是辅助变量设计和已有设计的可再使用性。在纸样设计中引进参数化理论可以使服装纸样设计随着结构尺寸与体型的变化而自动修改，使纸样的修改和变化既统一又快捷，减少了大量的重复劳动。本文所研究的纸样设计系统的开发建立在基于约束的参数化设计的理论基础上，是基于体型特征的设计，它可以通过强大的参数特征关系数据库，将体型特征与结构特征建立关联关系，可以保证整个设计过程中型体与纸样设计的一致性，也将极大地提高纸样设计的质量与效率。

（四）纸样自动生成系统与原理研究

自动化打板系统是服装CAD智能化的产物之一。它可以利用正向推理机制实现从体型描述到纸样自动生成的识别过程,大大降低纸样设计专业技术难度，提高纸样设计软件的智能化程度。

本项目所研究的系统的设计，是利用计算机学科领域中有关人工智能技术，选择中老年原型纸样设计模式、女下装纸样设计模式、女西装纸样设计模式作为示例，通过总结特体女性体型变化与原型纸样设计与修正的规律，来完成本系统中专家系统的知识获取；通过参数化设计、建立全尺寸约束，来完成本系统中专家知识的描述；通过方法库的建立，来完成本系统中相关的专家知识的应用，完成本系统中原型自动生成与自动修正规则库的设计。这将进一步提高和推广服装纸样设计软件的专业化水平，以适应现代化服装工业的发展需求，对特体人群其他服装的结构设计也具有辐射作用。