Моделирование конструкции одежды по технологии 3D

Одним из основных требований рынка одежды к швейным предприятиям является высокая мобиль­ность и эффективность процессов проектирования. Стремительный технический прогресс, насыщение рынка товарами, быстрота изменений модного направления привела к изменению требований потребителя к модельному и ценовому разнообразию изделий. Реализация этих требований невозможна без применения систем автоматизированного проектирования. В связи с этим совершенствование процессов проектирования конструкций одежды, обеспечивающих оптимизацию требований производства и потребителей на основе проектирования САПР, является актуальным. Резкий скачок в повышении качества и конкурентоспособности товаров обеспе­чивается при переходе на новые технологии проектирования. Поэтому для повышения качества одежды, совершенствование процесса проектиро­вания ее конструкций имеет первостепенное значение. Практика проектирования конструкций, как одежды, так и других товаров потребления, показали, что основным направлением совершенст­вования процесса проектирования конструкций одежды является его автоматизация. Процесс проектирования конструкций одежды является весьма затратным и трудоемким, и требует неоднократного изготовления макетов и образцов проектируемых изделий для отработки их на показатели качества и обсуждения на художественных советах предприятий, что не позволяет осуществлять сквозное автоматизиро­ванные проектирования [4]. Причиной этого является сложность объекта проектирования, обусловленная как минимум следующими факторами:

• необходимостью рассматривать объект проектирования в системе с фигурой;
• быстрой сменяемостью моды;
• разнообразием швейных материалов с различными свойствами;
• большой долей работ творческого характера.

Современное техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования одежды позволяет автоматизировать почти все этапы проектирования. Выбор оборудования и программного обеспечения зависит от целей, задач и организации производства, вида одежды и сложности моделей, требований конструкторской технологической подготовки производства, квалификации исполнителей. Современные САПР уже достаточно давно успешно реализуют не только процедуры конструирования швейных изделий, такие как проектирование базовой конструкции (БК) по размерным признакам, конструктивное моделирование чертежа БК, оформление лекал изделия, градация лекал деталей одежды, создание раскладок лекал деталей, в том числе на ткани со сложным раппортом, формирование технологической документации, расчет расхода материалов и затрат времени.

В полном варианте САПР одежды позволяют автоматизировать процессы:

• разработки эскизов моделей;
• конструирования и моделирования;
• оформления лекал, построения производных лекал;
• раскладки лекал;
• разработки технологической последовательности;
• разработки схемы разделения труда;
• расчета расхода материалов;
• планирование раскроя;
• расчета кусков;
• составления технического описания на модель;
• зарисовки и вырезания лекал;
• зарисовки раскладки; учета сырья (ткани, фурнитуры, кроя) и готовой продукции;
• расчета себестоимости изделия и планирования производства.

Современные разработки САПР могут выполнять построение лекал в 2D и 3D. В большинстве случаев работу выполняют в 2D, так как в проектировании одежды из плоского материала это наиболее приемлимый способ получения чертежей деталей. Трёхмерное проектирование в современных САПР только развивается, позволяя развертывать на виртуальной фигуре человека одежду несложных форм или облегающее тело. [3] С развитием трёхмерных компьютерных технологий в состав САПР швейных изделий также стали включаться 3D-модули различного характера и назначения. Некоторые системы реализуют процесс трёхмерного проектирования конструкции изделия с последующим развёрткой «i-Designer», однако большинство современных САПР предлагает выполнение виртуальной примерки с оценкой цветового решения используемого материала. К системам, реализующим трехмерную примерку, относятся «Optitex», «Investronica», «Gerber», «Julivi», «DressingSim», «i-Designer». Среди возможностей этих систем-сканирование фигуры человека «DressingSim», «Lectra» «Symcad», «одевание» разработанных плоских лекал на трехмерный маникен, подбор технических параметров материала «Gerber», «Optitex», «Julivi», «i-Designer» оценка посадки виртуального изделия «Gerber», «Optitex», «Julivi» внесение изменений виртуальный макет и соответствующая корректировка плоских лекал «Julivi», «i-Designer». Многие современные САПР имеют объемный трехмерный медиаманикен, который можно не только поворачивать вокруг оси, изменять по габаритам, но даже заставлять двигаться и дефилировать по виртуальному подиуму. Это стало возможным благодаря тому, что сегодня практически все ведущие мировые фирмы в области разработки программных продуктов для индустрии моды определили для себя один из главных приоритетов оснащение швейных САПР модулем одевания на трёхмерный манекен.

Когда строим выкройку, всегда возникают сомнения по поводу того, как она сядет на фигуру. Поэтому вопрос о том как сделать правильную выкройку возникает проблема. А если хочется внести свои коррективы, то сомнения увеличиваются в трое!

Но если начать использовать потенциал программы CLO 3D и Marvelous designer, практически 80% проблем исчезнут сами собой. Давайте вспомним, как происходит процесс создания плечевой одежды, например, платья:

• Сначала мы создаем выкройку основу, либо корректируем ее под модель (прибавки);
• Далее начинаем моделировать выкройку;
• Отшиваем пробный вариант, либо на свой страх и риск шьем из основной ткани с припуском, если что ушить;
• Вносим коррективы в уже смоделированную выкройку, либо подгоняем под свою фигуру (ушиваем, укорачиваем, смещаем детали и пр.);
• Отшиваем изделие.

А теперь посмотрим как будет происходить процесс создания выкроек в сочетании с Marvelous designer:

• Создаем выкройку основу с прибавками;
• Моделируем выкройку в окне лекала и тут же видим все внесенные изменения в окне аватара;
• Отшиваем изделие.

То есть используя программы CLO 3D и Marvelous designer мы сокращаем свои временные затраты, повышаем качества, не рискуем с основной тканью.

Хочу остановится отдельно на моделировании выкроек, так как это сама суть программы.

Представьте, что вы создали манекен по своим меркам, загрузили в программу выкройку основу, настроили швы и уже видите, как будет сидеть ваше будущее изделие.

Дальше у Вас огромные возможности:

• Вы можете настроить посадку, то есть отрегулировать прибавки. Тут все просто тянем точки и вперед, на 2 см или 4 см решать вам. Но изюминка в том, что вы сразу же видите, как сидит модель без прибавок, а как вместе с ними.
• Далее можно удлинять или укорачивать длину изделия, рукавов, деталей так же просто — перетаскиваем линии низа на желаемое расстояние и смотрим результат. Если не нравится снова тянем в нужном направлении.
• Создать красивый вырез горловины или оригинальный низ платья так же довольно просто.
• Можно настроить эффект резинки или сборки. У меня, например, всегда возникает вопрос сколько взять дополнительных сантиметров для сборки в каждой отдельно взятой модели. С CLO 3D и Marvelous designer проблема решается очень легко, так как мы все видим на экране и можем либо увеличить ширину сборок, либо уменьшить. 
• В CLO 3D и Marvelous desiner можно даже создавать красивые драпировки. Тут придется немного повозиться с инструментом булавки, но получим хороший результат. Так как нужно просто закладывать ткань в нужное положение и закреплять булавку или временно шить, практически так же, как и в жизни на обычном манекене.
• Данная программа моделирования выкроек имеет возможность создавать и фурнитуру. В ней есть специальный набор пресетов для молний, пуговиц, ремней и воротников. То есть все детали мы настраиваем сами, но необходимый эффект задает программа. Конечно, можно эту функцию и не использовать, но чтобы посмотреть модель как в реальности.
• А для того, чтобы модель посмотреть «в деле» можно накладывать текстуры ткани. Можно также в магазине сфотографировать ткань и наложить это фото на выкройку. Таким образом точно убедимся, подойдет ткань или нет.
• Так же огромным плюсом является настройка физических свойств ткани. Это важно, когда не знаешь подойдет ли шерсть для выкройки выстроенной под шифон (как пример). Разница видна ощутимая.

Импорт и экспорт выкроек выстроен на связке программ CLO 3D. Выкройки, которые я использую, разработаны мною в программе AutoCAD. Они сохранены в формате DXF. Импорт и экспорт именно этого файла является наиболее трудной операцией. Вы сможете не только импортировать готовые выкройки в CLO 3D, но и экспортировать обратно в программу, которую мы использовали для начального создания выкроек например, AutoCAD.

Достоинствами Marvelous Designer CLO 3D являются:

• синхронность: все, что вы делаете в окне лекал модели, немедленно отражается на драпировке одежды в режиме реального времени;
• легкость в использовании швейных операций: с помощью всего нескольких кликов мыши вы можете сшить любую модель в любом стиле;
• поддерживает операции многослойного шитья: с помощью этой функции вы можете сделать более сложные конструкции.
• еще одной ключевой особенностью является складная операция – можно сделать складки на любые швы и одежду. Складывающаяся функция позволяет сделать складки и гладить линии. Можно быстро создать задрапированные участки для одежды любой сложности.
• улучшения в скорости и качестве были достигнуты с помощью нового многоуровневого моделирования, которое было изучено и развито в команде разработчиков CLO 3D;
• поддержка различных физических свойств: физические характеристики ткани в цифровую форму и параметризованные в различные свойства – растяжение / сжатие / жесткость на изгиб, демпфирования, плотности, толщины и так далее – контроль этих параметров позволяет моделировать различные виды ткани, материалы;
• высокий уровень визуализации: в режиме реального времени визуализация обеспечивает высокое качество изображения, сопоставимые с реальной одеждой;
• широкая совместимость: Marvelous Designer может импортировать любые OBJ и DXF файлов из большинства инструментов 3D-моделирования, таких как 3DS Max, AutoCad, Maya, Softimage, Lightwave, Poser, Daz Studio, Vue и Modo.

Сфера производства одежды в настоящее время нуждается в высококвалифицированных специалистах, способных в минимальные сроки проектировать изделие, экономически целесообразные для производителя и удовлетворяющие растущие культурные запросы потребителей. Проектирование новых моделей одежды - это комплексное решение художественных, эргономических, технологических, экономических и других задач в процессе разработки эскизов, макетов, чертежей, технологии изготовления и образцов изделий рациональных размеров и форм в соответствии с предъявленными к ним требованиями. [1].

На занятиях преподавателей кафедры «Дизайн и архитектура» широко используется программа 2D – конструирование одежды САПР AutoCAD. Используя данную программу мы можем проводить моделирование одежды в трёхмерном графике. 

Рисунок 1. Конструкция плечевой одежды в программе САПР AutoCAD

Свободное владения различными компьютерными средствами и автоматизированными системами требования сегодняшнего дня к конструктору одежды является легко выполнимы. Освоение универсальных систем и применение их в своей области знаний – наиболее рациональный путь достижения этой цели. Фактически AutoCAD превращается в стандартизированную систему автоматизации проектно-чертежных работ, которую выполняют преподаватели на практических занятий. [2]

На сегодняшний день на рынке компьютерных технологий представлено большое количество систем автоматизированного проектирования одежды САПР AutoCAD , 3d Max, CLO 3D Marvelous Design реализующие различные принципы плоскостного и трёхмерного построения чертежей конструкций деталей одежды, дальнейшего их модифицирования с целью разработки проектно-конструкторской документации на новые модели одежды.

Рисунок 2. Моделирование плечевой одежды в программе Marvelous Design

Рисунок 3. Готовое лекала после корректировки в программе Marvelous Design 

Автоматизация проектирования предполагает переход на более формализованные принципы, отказ от традиционных форм и методов выполнения проектно-конструкторских операций, которые не могут обеспечить заданный уровень качества проектируемых изделий. Во многом эти задачи на более высоком уровне решаются в трехмерных САПР одежды. Именно эту программу мы рассмотрели с точки зрения моделирование одежды и пришли к решению что обоснованный выбор системы AutoCAD и Marvelous Design на проектирования одежды сделан верно.