Виртуальная примерочная или о том, как сейчас можно шить одежду

Информационное обеспечение САПР

САПР как информационная система. Информационный фонд САПР. Классификация и структура моделей данных. Банки данных: характеристика систем управления банками данных и требования, предъявляемые к банкам данных.

Принципы разработки систем кодирования и классификатора деталей одежды. Иерархический метод классификации и цифровое кодирование. Особенности кодирования срезов деталей швейных изделий. Структура информационного фонда автоматизированного процесса проектирования (АПП) швейных изделий. Средства организации информационных массивов АПП одежды.

информационном смысле САПР является центральным элементом комплексной системы автоматизации. Именно здесь окончательно формируется информация о геометрии деталей изделий (площадь лекал, длина срезов и т. п.) и о раскладках. Это создает необходимые предпосылки для внедрения всех остальных систем (в частности, настилочного комплекса и автоматизированной раскройной установки). С помощью САПР можно эффективно выполнять следующие подготовительные операции швейного производства: 1) разработку лекал новых моделей швейных изделий путем модификации имеющихся или конструирования оригинальных моделей; 2) градацию лекал по ростам-размерам и их контроль; 3) хранение комплектов лекал по моделям изделий; 4) создание раскладок лекал; 5) хранение созданных раскладок; 6) вывод на печать созданных лекал и раскладок в натуральную величину или в уменьшенном масштабе

с информационной точки зрения САПР представляет собой единую среду обработки данных, построенную на строгой организации вводимой, хранимой и обрабатываемой информации, в системе необходимо наличие базы данных и обслуживающих ее программ. Эти программы образуют в САПР еще одну подсистему - «Информация». Подсистема «Информация» должна обеспечивать: 1) компактность и надежность хранения информации; 2) копирование, удаление и перемещение данных; 3) автоматическое отслеживание связей между информационными объектами (например, между лекалами и раскладками).

Широко применяемые на ведущих швейных производствах мира системы автоматизированного проектирования (САПР) одежды, совершили настоящую революцию в последние 20 лет в технологии раскроя изделий и манипуляции с лекалами. Однако здесь следует отметить, что большинство САПР одежды ориентированы, прежде всего, на массовое производство изделий и только на фигуры типового телосложения.

В результате покупательницы одежды сталкиваются с трудностью поиска изделий, отвечающих как внешнему облику, так и типу фигуры. Сейчас, когда основным девизом модников и модниц всего мира, стала индивидуальность и неповторимость, особенно актуальна потребность в системах проектирования одежды на индивидуального потребителя. Производство одежды с учетом индивидуальных потребностей небольшими партиями даёт также серьёзное конкурентное преимущество в борьбе с производителями из Китая и Турции, создаёт мощный положительный имидж фирмы.

Новая волна развития информационных технологий в последние годы, в частности средств трехмерной графики, открывает для специалистов швейного производства новые горизонты и возможности. Это касается как художников-модельеров, формирующих эскиз изделия, так и модельеров-конструкторов, раскладывающих эскиз на составляющие. И те, и другие с недавних пор получили в свое распоряжение такое удобное «подручное» средство, как объемный (трехмерный) медиа-манекен, 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 трехмерный манекен. Например, у Gerber (http://www.gerbertechnology.com ) это пакет APDS-3D, у PAD System (http://www.padsystem.com ) - модуль 3D Sample и Lectra (http://www.lectra.com/en ) (Франция) также заявили о подобных разработках. Кроме этого, некоторые фирмы, например, Browzwear (V-Sticher), Reyes Infografica (Virual Fashion Show) не являясь создателями полноценных швейных САПР, предлагают пакеты 3-мерной визуализации одежды для использования при покупках одежды через Интернет или вместо примерочных кабин в магазинах одежды.

В качестве примера рассмотрим, как реализована трехмерная «одевашка» Optitex Runway Designer в составе одной из наиболее динамично развивающихся швейных САПР израильской компании OptiTex. Эта система интересна, прежде всего, по степени реалистичности получаемых трехмерных образцов, общему числу задействованных при моделировании параметров, а также доступности бесплатной демо-версии этой программы.

Runway Designer - это специальный трёхмерный модуль системы OptiTex, который обеспечивает возможность максимально приближенного к реальности просмотра посадки одежды на виртуальных манекенах различных форм и размеров. Интересно, что практически любой трехмерный объект может быть использован в качестве манекена, пример тому - автомобильное кресло, для которого можно проектировать чехлы.

После запуска программы вы можете выбрать из библиотеки типовых объектов Runway интерактивный параметрический манекен женщины, мужчины, мальчика или девочки. При этом пользователь получает возможность «подогнать» стандартный манекен под необходимые габариты, варьируя размерными признаками, в соответствии с обмерами реального человека. На сформированном манекене можно указать произвольные мерки. Для этого в меню Quick Actions есть специальные измерители в виде угольника и круга. С помощью этих инструментов можно определить размеры любых частей манекена.

В библиотеке типовых объектов Runway Designer уже имеется определенный набор заготовок одежды. «Одевание» происходит простым перетаскиванием заготовки из библиотеки непосредственно на изображение манекена. В результате вы получаете достаточно реалистичную картину того, как данное изделие сидит на манекене, вплоть до того, какие возникают складки, стяжки и прочие дефекты, а также цветами указывается степень прилегания (посадки) одежды на манекен.

Необходимо упомянуть предоставляемую Optitex Runway возможность одевать на виртуальный манекен одновременно несколько изделий (перетягивать одежду на манекен, зажав клавишу Ctrl). При этом учитываются различные нюансы механического и визуального взаимодействия соприкасающихся частей изделий. В системе реализован достаточно легкий и удобный механизм просмотра модели. Достаточно удерживать нажатой левую кнопку мыши, и, перемещая ее вверх-вниз, вы приблизите или удалите манекен, перемещение влево-вправо вращает манекен вокруг своей оси. При нажатой правой кнопки - манекен переворачивается даже вверх тормашками, одновременное нажатие левой и правой клавиш мыши позволяет двигать модель в плоскости экрана. Для автоматического вращения вокруг своей оси в меню программы предусмотрена специальная кнопка с изображением глобуса. Если нужно посмотреть изделие отдельно от манекена, достаточно нажать на изображение глаза в меню Quick Actions. Программа позволяет настроить для выбранной детали одежды необходимую текстуру ткани из библиотеки текстур (закладка Library), либо изменить свойства самой текстуры (закладка Material). В том числе можно изменить визуальные свойства ткани - такие, как прозрачность и блеск. Точно так же может быть настроен внешний вид фурнитуры (пуговиц и петель), застежек типа «молний» и строчки. Для этого в библиотеке предлагается богатый набор образцов.

На рисунке показан пример использования в качестве текстуры ткани атласа. Это оказалось нетрудно: просто необходимо скопировать файл изображения этой ткани в папку библиотеки текстур Collections default Textures, и она тут же появляется в списке доступных. Затем простым перетаскиванием присвоить это изображение выбранным деталям платья. Для большего соответствия реальности необходимо увеличить уровень блеска ткани (Shininess) в закладке Material. Там же можно подобрать нужную величину масштаба рисунка ткани (Scale X,Y), его разворот (Rotate) и расположение вдоль деталей платья (Horizontal, Vertical Offset). Еще большую реалистичность образу модели придает наличие освещения и соответствующих теней, а также градиентного фона. Управление этими средствами доступно в закладке Settings.

Теперь немного о грустном, программа не позволяет создавать новые модели одежды. Все доступные модели находятся в папке Clothes. Новые модели одежды создаются только в полной коммерческой версии пакета САПР Optitex, которая стоит немалых денег (около десяти тысяч евро). Комплект лекал для получения 3D-образца предварительно разрабатывается на плоскости с помощью специальных конструкторских модулей Optitex. Затем для этих деталей необходимо указать линии соединения деталей, их начальное размещение в пространстве относительно виртуального манекена. Кроме того, можно также задать физические свойства материала, цвет, текстуру, вышивку, логотипы и тому подобное. Выбор текстуры ткани, внешнего вида фурнитуры и строчки возможен как до, так и после генерации самого образца в Optitex. Являясь полноценной швейной САПР, а не только пакетом 3D-моделирования, Optitex не требует дополнительного времени и усилий для подготовки лекал к процессу одевания, поскольку система обладает собственным конструкторским модулем.

В Optitex также входит мощный модуль раскладки. В нем, помимо базовых инструментов, имеются дополнительные возможности, которые помогут удовлетворить, в том числе и специфические потребности компаний, выпускающих изделия из кожи, дамское белье, мягкие игрушки или чехлы для автомобильных сидений. Оригинальный по своей простоте и удобству в использовании подход к параметризации базовых лекал позволяет в считанные минуты связать измерения деталей с размерными признаками тела человека. При этом система обеспечивает мгновенное интерактивное перестроение всех взаимосвязанных деталей. Наборы значений индивидуальных размерных признаков сохраняются в специальной базе данных и в любое время могут быть применены к параметрической конструкции и 3D-манекену.

Система Optitex имеет большой набор функций импорта/экспорта и конвертеров данных в форматы других САПР, а также поддерживает широкий спектр периферийных устройств, включающий почти все известные модели дигитайзеров, плоттеров/катеров и раскройных комплексов.
Благодаря поддержке новейших Web-технологий компактные файлы 3D-образцов изделий, включая каталоги образцов тканей и фурнитуры, можно передавать заказчику через Интернет. При этом заказчику не обязательно устанавливать у себя на компьютере САПР для объемного просмотра образцов. Посмотреть модель, подобрать ткань и фурнитуру заказчик сможет при помощи обычной программы Internet Explorer, входящей в состав любой версии Windows (используя форматы VRML или CLT).

Известно, что разработчики Optitex уже работают над следующей версией системы, которая будет в динамике надевать изделие на движущуюся фигуру, то есть генерировать видеоряд, где виртуальная модель реалистично дефилирует в изделии по виртуальному подиуму (само название 3D-модуля «Runway» в переводе с английского языка означает «подиум»). Видимо, наделив таким названием последнюю версию своего интенсивно развивающегося продукта, компания установила для себя «планку на новую высоту».

Есть все основания полагать, что уже в ближайшем будущем благодаря развитию подобных технологий для покупки подходящей одежды (а может быть и обуви) не нужно будет ходить в магазины и на рынки. Достаточно будет иметь доступ на интернет-сайт соответствующего магазина или ателье, в базе данных которого будут храниться ваши индивидуальные размерные признаки. В результате за считанные минуты вы сможете подобрать себе модную одежду, да еще посмотреть, как она на вас сидит, а затем заказать ее на дом. Вам кажется, что это фантастика? Тогда скачайте и попробуйте возможности Optitex Runway Designer 1.7 - демонстрационная версия доступна по адресу http://www.optitex.com/en/Products/3D_Runway_Designer (в ней только отсутствуют возможности сохранить сделанный макет на диске и распечатать его). Также эту программу и дополнительный набор текстур и фурнитуры можно скачать здесь: http://narod.ru/disk/3404545000/Runway_Designer_Setup.zip.html

Подавляющее большинство изученных источников определяют подсистему как

составную структурную часть САПР.

Если провести соответствие через все выделенные определения, можно обозначить

их общую идею: подсистемы обеспечивают получение законченных проектных решений и

соответствующих проектных документов. Учебное пособие по машиностроению

определяет подсистему еще более просто - как выделяемую часть системы, с помощью

которой можно получить законченные результаты [24, с. 78].

Таким образом, обобщенное понятие подсистемы можно сформулировать

следующим образом:

Подсистема - это составная структурная часть САПР, где при помощи

специализированных комплексов средств получают законченные проектные решения и

соответствующие проектные документы.

Как было отмечено выше, функциональная часть САПР представлена в виде набора

подсистем, удовлетворяющих поставленным целям проектирования: технологической

подготовки производства, моделирования, информационного поиска, инженерных

расчетов, управления САПР, испытаний, изготовления, машинной графики [8, с. 15].

Наиболее точным определением обслуживающей подсистемы является

определение Медведевой Т.В.[19]. Медведева Т.В. определяет ее как подсистему,

имеющую общесистемное применение и обеспечивающую поддержку функционирования

проектирующих подсистем, а также оформление, передачу и вывод полученных в них

результатов [19].

Данные задачи конструирования лекал могут решаться либо в комплексной САПР,

либо в отдельных подсистемах. Также имеют место автоматизированные рабочие места

проектировщиков, на которых будет осуществляться выполнение вышеотмеченных задач,

или базы данных, имеющие всю необходимую информацию для создания проектно-

конструкторской документации.

Обзор интернет - ресурсов САПР одежды показывает, что ряд существующих

автоматизированных систем смешивает понятия элементов САПР, что в конечном итоге

приводит к полной неразберихе, где мы имеем место с САПР, а где с подсистемой или,

может быть, с АРМ или БД.

САПРО представляется следующими подсистемами:

. подсистема «Художник»;

. подсистема «Конструирование и моделирование»;

. подсистема информационного поиска или «База данных»;

. подсистема «Построение лекал»;

. подсистема «Градация лекал»;

. подсистема «Конфекционирование»;

. подсистема «Раскладка»;

. подсистема «Технология»;

. подсистема «Учет»;

. подсистема «Планирование»;

. подсистема «Управление предприятием»;

. подсистема «Управление качеством».

Каждая подсистема осуществляет свои функции и задачи:

Подсистема «Художник»:

- создание эскизов и рисунков моделей;

- формирование цветовых решений;

- организация компьютерного каталога изделий.

Подсистема «Конструирование и моделирование»:

- построение базовых и модельных конструкций изделий по любой методике;

- построение лекал нужных размеров, ростов и полнот;

- перестройка лекал на конкретные фигуры с автоматическим контролем и

корректировкой сопряжения деталей в каждом размере;

- создание табеля мер;

- проектирование изделий в трехмерном пространстве.

Подсистема «База данных»:

- хранит информацию о лекалах, моделях и раскладках и необходимую алфавитно-

цифровую информацию;

- выдает указанную информацию другим подсистемам и пользователям.

Подсистема «Построение лекал»:

- построение припусков на швы;

- оформление углов лекал в соответствии с технологической обработкой;

- создание производных и вспомогательных лекал на базе основных;

- маркировка лекал (создания надписей);

- задание нити основы;

- комплектация лекал;

- автоматическое формирование документации на изделие (спецификации, табеля

мер).

Подсистема «Градация лекал»:

- создание и хранение в базе данных таблиц размеров;

- техническое размножение лекал по размерам, ростам и полнотам;

- расчет промежуточных точек градации;

- перерасчет приращений в точках при моделировании;

- копирование правил градации с одной модели на другую.

Подсистема «Конфекционирование»:

- разработка требований к материалам для изготовления данного изделия;

- разработка требований к материалам, необходимым для приобретения;

- разработка требований к материалам, производимым по заказам предприятия;

- выбор конкретных материалов из имеющихся на предприятии;

- разработка конфекционной карты (выбор пакета материалов).

. Если раньше искусством кроя овладевали с сантиметровой лентой в руках, то теперь первым инструментом для решения конструкторских задач стал компьютер. Компьютерные технологии появились в швейном производстве не многим более двадцати лет назад.

Первые швейные САПР решали чисто технические задачи по выполнению однотипных, повторяющихся операций, например, равномерное увеличение или уменьшение детали при переходе от одного размерного варианта к другому. У швейников эту процедуру называют градацией лекал. Потом появились САПР, способные выбирать решения из ряда альтернативных. Такой был швейный САПР - "Раскладка", выполняющая рациональное размещение деталей на ткани. Эти системы умели манипулировать с объектами, ранее созданными человеком в результате его творческой деятельности.

Конструкторские САПР (Система автоматизированного проектирования одежды) требовали иного подхода. Программа конструирования одежды должна была создавать объекты из ничего (с нуля), а сам процесс проектирования - формироваться на условиях творческого подхода.

В настоящее время на рынке программных продуктов представлено большое количество систем автоматизированного проектирования одежды, как зарубежного, так и отечественного производства.

Программа состоит из следующих блоков.