第1章 绪论

1.1 纸样设计系统与衬衫定制纸样设计系统

随着科技的发展，三围人体扫描、智能制板、虚拟试衣可视技术和3D打印试衣调整等技术的进一步发展，使服装定制数字化更成为未来服装发展的方向。在智能制板方面，服装CAD技术应用的普及和发展，为定制服装的纸样设计操作系统数字化提供了技术支持，然而，目前服装纸样设计系统（PDS，Pattern Design System）技术还基本依靠操作者的经验。存储大量既有模板，通过数据匹配度再选择调整这样的半自动系统，以参数化纸样专家知识为核心技术的智能化纸样生成系统的研究甚少，除已开发的西装、西裤和休闲装智能化纸样设计系统外，对男衬衫个性化定制的研究还处于低层次的水平，最主要是完备的、市场化的专家知识系统总结和计算机接口技术还没有得到解决。因此，本研究将对男士内穿定制衬衫的纸样设计自动生成（PDS）的专家知识进行更加深入和完善的研究，真正实现内穿衬衫个性化定制的纸样设计和生成的数字化、智能化。

1.1.1 纸样设计系统智能研发现状

国际上，CAD技术已经发展了四十多年，但是服装CAD纸样设计系统始终未能改善人机交互系统中对操作者经验与主观思维的依赖，并没有真正实现智能化样板的输出，即仅需要输入少量关键数据及描述性语言，就能一键生成设计纸样的傻瓜模式。

国外在服装智能化研究领域已经取得了一定的成就，例如Nakanishi利用遗传编程（GP）技术开发的款式辅助设计系统，其系统可根据用户的选择进化款式，Lee和Cho等人提出的交互式遗传算法（IGA）通过与用户的交互获得适合度函数，从而解决款式适合度的评价问题；Hee-su Kim等利用IGA构造了相应的女装款式设计系统，获得了较好的效果。但由于专家知识不足，都没有形成完整可靠的智能纸样输出功能。美国格柏（GERBER）公司的AG-CUMARK系统、法国力克（LECTRA）公司的MODARIS FTTNET量身打板系统都属于服装定制输入系统，可以根据所选款式选出最匹配的样板，然后在此基础上进行一定的适配修正。但毕竟纸样库的数据良莠不齐、缺乏统一、款式有限，理论上设计纸样仍然是在“替身”的基础上修改，“替身”和后期修改仍要依靠操作者的技术水平和经验提高成功率，因此款式的质量种类必然受到极大的限制，个性纸样的智能化水平远远不能满足现今消费者多样性、差异化和高标准的需求，这也就导致了之后的修改过程需要大量的纸样绘制经验和人工打板不确定性错误的困扰。

国内也有不少服装CAD系统，如北京日升（NACPRO）、深圳博克智能系统（Boke）、广州樵夫（INVAN）、ARISA航天服装CAD系统等，但基本上都把研发的重点和产品的卖点定位在放码、排料以及自动裁剪上，其纸样设计智能系统仍停留在交互式的操作人和工具的“人机”模式，需要操作者根据自己的打板经验和方法来设计纸样，只是提供了更加人性化和便捷化的绘图工具。北京大全伟业科技有限公司的BILI服装CAD在智能化纸样设计上进行了一定的尝试，其自动结构设计是通过修改衣片的主要尺寸和习惯公式，生成服装的标准衣片，但款式数据库覆盖有限，款式效果也没有得到验证，所以在实际应用中的可操作性并不理想。虽然，近几年来这些CAD公司都不遗余力地推出新版本的软件系统，但始终没能从零库存自动化纸样的“傻瓜式操作”实现纸样设计的自动生成。

1.1.2 纸样技术专家知识研究滞后

1.1.2.1 重软件开发轻专家知识研究

智能化纸样生成系统是一项专业性、应用性很强的系统研究，依据人工智能的推理技术，通过建立专家知识机制、逻辑推理等方法生成衣片，除了服装结构原理的知识，样板的好坏在很大程度上取决于打板师的操作经验。同理，服装PDS自动生成对专家系统的优劣在很大程度上取决于它所运用的专家知识数据的正确性和全面性。错误的专家知识会导致生产错误的样板，不全面的专家知识会导致专家系统的局限性。目前的CAD系统，把重心放在计算机的程序研究上，而轻视服装专家知识系统的建立，这就使得计算机操作界面越来越复杂，使专家知识的渗透变得越来越少，最后，这些系统生成的款式和纸样就会出现参差不齐的现象。

例如Nakanish利用遗传编程（GP）技术开发的款式辅助设计系统，系统根据用户选择近似的款式，由于在编码中未考虑款式设计的某些领域知识，因而生成的大多数纸样都有不适合的结构与数据（人工修正几乎是100%）；Lee和Cho提出的交互式遗传算法（IGA），通过与用户的交互获得适合度函数，从而解决纸样适合度的评价问题；Hee-su Kim等利用IGA构造了相应的女装款式设计系统，获得了较好的效果。但由于专家知识不足，都没有形成完整可靠的智能纸样输出系统。造成这种结果的原因是“计算机思维大于专业思维。”

1.1.2.2 关于导入国际化TPO知识系统

任何一类服装产品都有既定的“语言系统”，特别是国际市场的语言规则，衬衫也不例外。这是国内服装CAD系统缺失的专业知识部分。衬衫纸样设计自动生成系统（PDS）是以款式、规格、板型三大功能模块为基础建立起来的，在纸样自动生成之前首先要解决的是款式设计，款式设计是为纸样自动生成做准备的，是完整系统的重要组成部分。品牌化衬衫款式设计是基于TPO知识系统平台下实现的，服装TPO（Time、Place、Occasion）原则是国际上通用的着装原则，它是将何时、何地、何目的的着装明确地表示、规定方向目的性的原则。TPO知识系统的导入不仅可以提升款式和纸样设计的品牌价值，而且对顾客的着装社交与消费行为准则具有指导意义。因此，PDS款式设计模块导入TPO知识系统具有内穿衬衫品质定制的意义，它指导并控制着用户自主设计的各个环节，以达到品牌市场化的操作要求，即使用户对TPO知识不了解的情况下也不会在元素运用、搭配上出错，这就需要在整个纸样设计自动生成系统中建立TPO知识系统的操作模块。

1.1.2.3 企业化个性衬衫定制研究基础

北京服装学院PDS&TPO工作室自2000年开始，就在西装、衬衫、休闲装和裤子纸样设计自动生成系统专家知识研究上取得了一定的成果，现在PDS系统在更新换代中不断强大，在纸样专家知识的建构上不断完善，基于TPO知识系统的款式组合设计更加丰富，操作上更加人性化，尤其是西装的PDS系统已经十分完善，并得到了市场的检验。在衬衫的PDS研究中，进入了个性化定制方面的探索，本研究成果就是在这个平台上实现了个性定制衬衫纸样设计自动生成的傻瓜式操作系统，即在前期研究成果的基础上进行的实践性探索研究，属于第二代企业化个性定制衬衫PDS研究。