近
年来，我国服装消费需求不断转向时尚、文化、品牌、形象的消费，纺织服装行业面临转型升级压力，产业规模增速不断下降。面对发展瓶颈，借助数字经济赋能，成为传统纺织服装企业转型升级的主要途径之一。
在此背景下，浙江凌迪数字科技有限公司（以下简称“凌迪科技”）自主研发了全球首款搭载实时物理仿真引擎的面料3D数字化软件系统，可实现高效率、高精细度、超逼真的3D面料实时仿真渲染，显示效果显著优于国内外同类产品。
在2023中国纺织科技成果对接峰会暨第十届“中国十大纺织科技”发布会上，凌迪科技“基于物理仿真的面料3D数字化系统”项目荣获“第十届中国十大纺织科技·产业推动奖”，可谓实至名归。凌迪科技CEO刘郴接受了本刊记者采访。
01
六大创新点
刘郴表示，该系统支持3D面料多维度展示，一键换色、齐色，面料物理属性采集、模拟，实时渲染，支持离线模式，高仿真面料上身呈现等功能，可实现服装面料“管理+协同+展销”一站式面料3D数字化管理，极大地提升了用户的生产经营管理效率，为传统服装面料设计制造企业的3D数字化转型提供了基础工具。多年来，凌迪科技以自主创新技术赋能传统纺织服装产业“数智化”转型升级，已成为全国纺织服装3D数字化设计工业软件龙头企业，国家重点扶持的高新技术企业、“专精特新”企业。
“项目成功打破了国外在该领域的垄断，填补了国内空白。我们自主研发的3D柔性体仿真引擎——Style3D是物理世界数字化的基础工具，在元宇宙以及各工业行业领域都有巨大的商业价值。目前，项目成果已成功转化，并于2023年被浙江省经济和信息化厅评为国内首版次软件。” 刘郴如是说。
据介绍，该项目具备六大创新点：
一是3D面料扫描。项目软件可适配大部分扫描仪实现对面料的3D扫描，支持一键扫描面料纹理，自动生成法线图、粗糙度图、金属度图、透明度图、置换贴图。内置基于机器学习的面料处理模块，可显著提升面料扫描显示结果。
二是智能循环系统。项目软件应用先进的人工智能技术，支持智能一键找循环，包括一键自动在面料中找到循环位置，同时支持优化裁剪，对已有裁剪结果进行优化；无循环处理：对现有图片进行处理生成新的带有循环的图片；循环修正：画面整体颜色、亮度不均匀平滑修正，还支持纯色平滑、分色平滑、单色平滑，无缝融合，接缝处颜色、亮度不均匀修正，以提升不同面料不同花纹的处理效果。
三是贴图系统。项目软件支持各项贴图处理系统，以提升数字化面料的显示效果。具有纹理、法线、光滑度、金属度、透明度、置换等贴图生成的功能，并支持导出贴图自定义命名格式。同时支持手动选色、系统自动选色生成贴图；支持使用画笔、橡皮擦工具编辑贴图；支持面料进行毛发渲染时设置多种毛发排布图；支持绣花工艺等。该系统基本覆盖目前各材质面料数字化所需贴图，基本支持全品类面料的3D数字化处理。
四是图像处理系统。项目软件的图像处理系统对标PS进行设计开发，包括亮度/对比度调整、色相/饱和度调整、色彩平衡调整、彩图褪色为灰度图、花型局部换色、自动校色等，并支持PS对接，一键启动PS，更新PS修改结果。相较于PS，该系统采用轻量化开发，响应时间快，对计算机硬件要求低，能给用户带来更轻便、更专业的面料图像处理体验。
五是物理属性测试。项目软件支持直连拉伸测试仪，一键自动测量面料拉伸度属性；支持直连弯曲度测试仪，一键自动测量面料弯曲度属性。物理属性测试采集，可使面料模拟结果更为精确逼真。
六是面料仿真模拟渲染。基于实时物理仿真引擎的面料3D数字化软件，该项目支持调节各类灯光，支持吊卡、悬垂台等各类模型观察仿真效果；可以导入3D成衣款式模型，实时查看面料的3D成衣效果。通过3D仿真模拟技术，就可实现面料的实际成衣效果的实时展示，不需要实体打样，显著降低用料成本，提升面料商的获客率与成交率。
02
迈向更高阶
由于面料复杂的物理特性,如何增强仿真面料的真实感是研究团队需要挑战的一大难题。对此，刘郴表示：“面料实时渲染所用的渲染方法为前向渲染。与延迟渲染不同，前向渲染仅渲染一次就能够得到最终的渲染结果。前向渲染与延迟渲染相比，其弱点在于前向渲染无法很好地处理多光源的情况，而服装渲染由于其目的是渲染较小范围内的服装，环境光就能够较好地满足光源效果。前向渲染的优势在于其速度快且占用显存小，更适合复杂渲染的实时渲染。前向渲染的一次渲染主要包括了顶点数据传入、顶点着色、曲面细分、几何着色、片元分装、片元剔除、光栅化、片段着色、测试与混合等步骤。项目通过组建技术攻关团队，开发了多种基于物理的渲染（PBR）的改进方法。基于物理的渲染将出射光区分为散射与反射部分，并遵循能量守恒的定律进行计算。该方法考虑了界面的微表面分布特点以及菲涅尔效应，使渲染的结果更接近于真实。”
先进的技术背后必定有强大的技术团队。据介绍，凌迪科技拥有一支来自美国斯坦福大学、北京大学、清华大学、浙江大学等国内外名校的多位图形图像、仿真学、计算机等领域硕博士组成的技术团队，首席科学家更是国际计算机图形学顶尖学者、俄亥俄州立大学前终身教授王华民；同时其还拥有省级研发中心与博士后工作站，与美国犹他大学、斯坦福大学、浙江大学等国内外一流高校建有长期合作关系。近年来，凌迪科技先后承担了浙江省“尖兵”“领雁”重点研发计划等省部级重点研发项目，相关技术成果获评浙江省先进（未来）技术创新成果、浙江省数字经济发展典型案例等，已拥有自主知识产权50余项，制定国家标准2项。
作为一家“技术立业”的时尚科技公司，凌迪科技始终致力于技术突破和产品创新，运用物理仿真、3D数字化、人工智能等技术，为纺织服装企业提供从3D服装设计到智能生产、销售、服务的全产业链数字化服务，显著提高研发设计生产效率，降低服装设计成本55%左右。通过人工智能AI自动生成技术，可实现服装3D数字样衣自动生成，解决纺织服装行业企业设计成本高、同质化严重、上新慢等问题，同时构建纺织服装“Style3D AI产业模型”，大大提升纺织服装企业的综合竞争实力。
谈及未来的发展重点，刘郴认为：“随着智能制造、工业4.0和工业互联网等新一轮工业革命的兴起，新技术与传统制造的结合催生了大量新型应用，工业仿真软件也开始结合大数据、虚拟现实、大规模数值模拟等先进技术，在研发设计、生产制造、服务管理和维护反馈等工业各环节中凸显出更重要的作用。3D数字化让时尚所见即所得，大幅度降低了服装设计研发成本，提高了企业的生产经营效率。下一步，我们将紧抓人工智能技术的风口，进一步解放纺织服装行业的生产力，让未来时尚所见即所得。”
编辑丨董雅琪
微信公众号ID丨fzkxyj
